CN104001846A - 一种开式压力机的交流伺服直驱节能传动系统 - Google Patents

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Abstract

一种开式压力机的交流伺服直驱节能传动系统，包括压力机驱动用主电机和制动用辅电机，压力机驱动用主电机和制动用辅电机分别固结于压力机机身两侧，主电机为开关磁通永磁同步电机或盘式电机，其输出轴通过一级行星减速机构与曲轴连接；辅助电机为交流永磁同步电机，其轴通过另外一级行星减速机构与曲轴连接；曲轴的中部和通过肘杆机构和滑块连接，电容器组通过导线与交流永磁同步电机相连，压力机制动时，曲轴经过行星部件驱动交流永磁同步电转子轴回转，此时电机为发电机状态，将动能转化为电能，并通过导线输送并储存于电容器组内；压力机工作时电容器组为主、辅电机提供电能，能够有效降低能耗。

Description

一种开式压力机的交流伺服直驱节能传动系统
技术领域
本发明属于锻压开式压力机技术领域，具体涉及一种开式压力机的交流伺服直驱节能传动系统。
背景技术
随着航空、航天、汽车、重型机械、船舶、电子等制造行业的迅猛发展，对冲压零件的压力机的需求量迅猛增加，同时对压力机的生产效率，传动结构和行程次数要求也越来越高，现有压力机主要采用一级带轮加一级齿轮传动来驱动压力机工作，这种压力机体积和重量大，制造成本也很高。传统开式压力机采用制动器进行制动，将动能转化为热量消耗掉，不能有效的提高能量的利用率。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种开式压力机的交流伺服直驱节能传动系统，能有效回收利用开式压力机制动时损失的能量。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种开式压力机的交流伺服直驱节能传动系统，包括压力机驱动用主电机和制动用辅电机，压力机驱动用主电机和制动用辅电机分别固结于压力机机身16两侧，
主电机为开关磁通永磁同步电机或盘式电机3，其输出轴与第一太阳轮4同轴，即在该输出轴上安装有开关磁通永磁同步电机或盘式电机3的转子13及第一太阳轮4，该输出轴的一端由滚动轴承支撑在开关磁通永磁同步电机或盘式电机3的机身19上，另一端通过滚动轴承支撑在曲轴9端部的内孔中；定子18固结在开关磁通永磁同步电机或盘式电机3的机身19中部；第一太阳轮4、第一行星轮20、第一内齿轮1及第一行星架2连接构成主驱动侧的行星减速机构，其中第一内齿轮1固结在压力机机身16上，第一行星架2与曲轴9连接；
辅助电机为交流永磁同步电机7，其轴与第二太阳轮14刚性连接，第二太阳轮14、第二内齿轮8、第二行星轮15和第二行星架6连接形成制动侧的行星减速机构，第二行星架6固结在压力机机身16上，第二内齿轮8与曲轴9一体化刚性连接；
曲轴9的中部和三角连杆10铰接，三角连杆10分别与上肘杆5、下肘杆11铰接，上肘杆5固定在压力机机身16上，下肘杆11和滑块12连接；
交流永磁同步电机7通过导线与电容器组17相连。
所述的开关磁通永磁同步电机或盘式电机3与由第一太阳轮4、第一行星轮20、第一内齿轮1及第一行星架2构成的行星减速机构之间通过一层薄钢板进行隔离。
本发明的特点是：压力机制动时，曲轴9经过行星部件驱动交流永磁同步电7转子轴回转，此时电机为发电机状态，将动能转化为电能，并通过导线输送并储存于固定在压力机机身16后部的电容器组17内；压力机工作时电容器组17为主、辅电机提供电能，能够有效降低能耗。
附图说明
图1为本发明压力机传动系统示意图。
图2为本发明压力机机身侧面局部剖视图。
图3为本发明压力机机身正视图。
图4为本发明压力机机身正面局部剖视图。
图5为本发明图4中A向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
参照图1、图2、图3、图4和图5，一种开式压力机的交流伺服直驱节能传动系统，包括压力机驱动用主电机和制动用辅电机，压力机驱动用主电机和制动用辅电机分别固结于压力机机身16两侧；主电机为开关磁通永磁同步电机或盘式电机3，其输出轴与第一太阳轮4同轴，即在该输出轴上安装有开关磁通永磁同步电机或盘式电机3的转子13及第一太阳轮4，该输出轴的一端由滚动轴承支撑在开关磁通永磁同步电机或盘式电机3的机身19上，另一端通过滚动轴承支撑在曲轴9端部的内孔中；定子18固结在开关磁通永磁同步电机或盘式电机3的机身19中部；第一太阳轮4、第一行星轮20、第一内齿轮1及第一行星架2连接构成主驱动侧的行星减速机构，其中第一内齿轮1固结在压力机机身16上，第一行星架2与曲轴9连接；开关磁通永磁同步电机或盘式电机3的结构特点为轴向尺寸小，径向尺寸大，相对于一般电机更加牢靠，扭矩更大；辅助电机为交流永磁同步电机7，其轴与第二太阳轮14刚性连接，第二太阳轮14、第二内齿轮8、第二行星轮15和第二行星架6连接形成制动侧的行星减速机构，第二行星架6固结在压力机机身16上，第二内齿轮8与曲轴9一体化刚性连接，交流永磁同步电机7在压力机工作时也向曲轴9提供能量和运动；曲轴9的中部和三角连杆10铰接，三角连杆10分别与上肘杆5、下肘杆11铰接，上肘杆5固定在压力机机身16上，下肘杆11和滑块12连接；电容器组17固用支架固定在压力机机身16后部上隔板上，通过导线与交流永磁同步电机7相连。
所述的开关磁通永磁同步电机或盘式电机3与由第一太阳轮4、第一行星轮20、第一内齿轮1及第一行星架2构成的行星减速机构之间通过一层薄钢板进行隔离。
本发明的工作原理为：
压力机工作时，电容器组17和电网为主电机和辅助电机提供电能，主、辅电机则通过行星减速机构为曲轴9提供能量和运动，通过三角连杆10连接肘杆机构驱动滑块12做上下直线运动，压力机制动时，交流永磁同步电机7以发电的状态运行，将系统的动能转化为电能通过导线输送并储存在用支架固定在机身后部上隔板的电容器组17中。
开关磁通永磁同步电机或盘式电机3通过行星减速机构降低转速，提高扭矩，通过第一行星架2驱动曲轴9回转，曲轴9通过三角连杆10与上肘杆5、下肘杆11所组成的肘杆机构相连，由下肘杆11驱动滑块12做上下直线运动；曲轴9回转一周，滑块12往复运动一次。
压力机制动时曲轴9通过制动侧的行星机构驱动交流永磁同步电机7轴高速旋转，此时交流永磁同步电机7处于发电状态，将系统的动能转化为电能，并通过导线输送且储存与压力机机身16后部上隔板上的电容器组17中，待压力机工作时，电容器组17和电网都为开关磁通永磁同步电机3或盘式电机和交流永磁同步电机7提供电能。

Claims (2)

1.一种开式压力机的交流伺服直驱节能传动系统，包括压力机驱动用主电机和制动用辅电机，其特征在于：压力机驱动用主电机和制动用辅电机分别固结于压力机机身(16)两侧，
主电机为开关磁通永磁同步电机或盘式电机(3)，其输出轴与第一太阳轮(4)同轴，即在该输出轴上安装有开关磁通永磁同步电机或盘式电机(3)的转子(13)及第一太阳轮(4)，该输出轴的一端由滚动轴承支撑在开关磁通永磁同步电机或盘式电机(3)的机身(19)上，另一端通过滚动轴承支撑在曲轴(9)端部的内孔中；定子(18)固结在开关磁通永磁同步电机或盘式电机(3)的机身(19)中部；第一太阳轮(4)、第一行星轮(20)、第一内齿轮(1)及第一行星架(2)连接构成主驱动侧的行星减速机构，其中第一内齿轮(1)固结在压力机机身(16)上，第一行星架(2)与曲轴(9)连接；
辅助电机为交流永磁同步电机(7)，其轴与第二太阳轮(14)刚性连接，第二太阳轮(14)、第二内齿轮(8)、第二行星轮(15)和第二行星架(6)连接形成制动侧的行星减速机构，第二行星架(6)固结在压力机机身(16)上，第二内齿轮(8)与曲轴(9)一体化刚性连接；
曲轴(9)的中部和三角连杆(10)铰接，三角连杆(10)分别与上肘杆(5)、下肘杆(11)铰接，上肘杆(5)固定在压力机机身(16)上，下肘杆(11)和滑块(12)连接；
交流永磁同步电机(7)通过导线与电容器组(17)相连。
2.根据权利要求1所述的一种开式压力机的交流伺服直驱节能传动系统，其特征在于：所述的开关磁通永磁同步电机或盘式电机(3)与由第一太阳轮(4)、第一行星轮(20)、第一内齿轮(1)及第一行星架(2)构成的行星减速机构之间通过一层薄钢板进行隔离。
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