CN207088532U - 一种伺服直驱螺旋压力机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种伺服直驱螺旋压力机，包括机身本体；设置在机身本体中的螺杆，其上套接有螺母，螺旋压力机的滑块与该螺母固定连接；设置在机身本体一端轮毂，同步伺服电动机转子套装在该轮毂外周上，螺杆端部同轴套装在轮毂中心孔内，两者通过销轴形成键连接以同步转动；分别设置在轮毂两端面的上飞轮和下飞轮，两飞轮各自通过摩擦片将轮毂紧密夹紧，并可在轮毂的转动中通过摩擦片而带动飞轮转动。本实用新型的伺服直驱螺旋压力机采用同步伺服电动机直接驱动螺旋压力机，并利用对螺旋压力机结构的优化改进，从而可以克服目前同步伺服直线电机驱动螺旋压力机中伺服电机结构尺寸不合理，需要专门定制的问题，而且其传动效率高、控制精准。

Description

一种伺服直驱螺旋压力机

技术领域

本实用新型属于螺旋压力机领域，特别涉及到一种采用同步伺服直驱电动机的伺服直驱螺旋压力机。

背景技术

目前螺旋压力机一般采用异步电机加变频器或开关磁阻电机加控制器的通过机械传动系统驱动螺杆方式。采用异步电机加变频器驱动方式，电机转速控制是一种开环方式，即按照设定值变频器以固定驱动模式驱动电机，没有电机转速反馈。其速度精度和重复度不高，致使打击能量波动大。异步电机转动惯量大，对频繁骤停的传动系统而言冲击载荷大，使其传动系统中最薄弱的环节小齿轮寿命低。采用开关磁阻电机加控制器的驱动方式，速度控制不准确，打击能量不准、波动大。

特别是，目前的电动螺旋压力机一般均采用机械传动系统将电动机动力传动至螺杆以驱动螺杆选择，例如通过齿轮或带轮传动，这种机械传动方式一方面传动效率较低，另一方面其存在零件损坏、使用寿命、维护量大以及传动功率损失等问题。

为克服上述不足，现有技术中出现了采用同步伺服直驱电动机的螺旋压力机，例如专利文献CN105312467A中公开了一种永磁同步伺服直线电机驱动的数控电动螺旋压力机，其主螺杆一端通过与铜螺母构成螺旋副驱动滑块锤头作直线移动，在横梁的顶部设置有永磁同步伺服直线电机，永磁同步伺服直线电机包括飞轮转子以及定子组件，定子组件固定在横梁顶部，主螺杆的另一端固定在飞轮转子的转动轴线处。这种螺旋压力机取消了传动系统，克服传统传动系统带来的缺陷。

但是，该技术方案中的永磁同步伺服直线电机驱动的数控电动螺旋压力机，其中将电机的转子兼作为螺旋压力机的飞轮，一方面需要对电机进行专门设计，而且这种大转子的电机对整个设备的尺寸和结构提出了更高的要求。另一方面，该螺旋压力机中，没有对电机实际转速和转矩的精确控制，无法实现对飞轮和滑块速度的控制，使得其击打力度和准确性不高。另外，该永磁同步伺服直线电机驱动的数控电动螺旋压力机中对于油封结构以及设备回程异常所可能导致的螺母脱出滑块、与螺杆瓜台接触变形等问题没有采取相应的措施，存在安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种伺服直驱螺旋压力机，其采用同步伺服电动机直接驱动螺旋压力机，并利用对螺旋压力机结构的优化改进，从而可以克服目前同步伺服直线电机驱动螺旋压力机中伺服电机结构尺寸不合理，需要专门定制的问题，而且其传动效率高、控制精准。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供一种伺服直驱螺旋压力机，其特征在于，包括

机身本体；

设置在机身本体中的螺杆，其上套接有螺纹配合连接的螺母，螺旋压力机的滑块与该螺母固定连接；

轮毂，其设置在机身本体一端，同步伺服电动机转子套装在该轮毂外周上并可带动其同步转动，所述螺杆端部同轴套装在轮毂中心孔内，两者通过销轴形成键连接以同步转动；

飞轮，其包括分别设置在轮毂两端面的上飞轮和下飞轮，两飞轮各自通过摩擦片将轮毂紧密夹紧，并可在轮毂的转动中通过摩擦片而带动飞轮转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述机身本体上端还设置有电机盖，该电机盖上安装有与所述电机转子同轴的同步带轮，且还安装有旋转编码器，用以检测和反馈电机转子的位置和转速。

作为本实用新型的进一步改进，所述上飞轮上设置有碟簧组，螺栓轴向穿过该碟簧组并依次穿过上飞轮、轮毂和下飞轮后锁紧，从而将上飞轮和下飞轮与轮毂夹紧。

作为本实用新型的进一步改进，该螺旋压力机还具有刹车组件，其设置在上飞轮的两侧，且该刹车组件包括制动块，该制动块可被压紧在上飞轮上。

作为本实用新型的进一步改进，所述机身本体上还设置有挡油圈和端盖，两者采用无接触迷宫封油结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述机身本体上还设置有防护罩，其套中螺杆外周，防止螺杆旋转中润滑油飞溅。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的螺旋压力机采用同步伺服电动机的伺服直驱，电动机转子直接安装在轮毂上，通过销轴刚性驱动螺杆，避免了传统机械传动系统的故障问题和传动的功率损失，具有效率高、故障率低、维修率低特点；

(2)本实用新型的螺旋压力机采用旋转编码器反馈电机转子的位置和转速，采用闭环控制，控制精度高、重复度好，打击能量准确、波动小；

(3)本实用新型的螺旋压力机设置有同步带轮组件，不仅将电机转子的位置和转速，同步传递给用旋转编码器，同时其与螺杆连接的花键副，可以防止将螺杆不可避免的轴向窜动，传递给旋转编码器而造成损坏；

(4)本实用新型的螺旋压力机中，挡油圈与端盖采用无接触迷宫封油结构，封油效果好，同时，避免了接触式密封结构，零件磨损造成密封失效的缺点，同时螺杆上端安装的防护罩可以防止润滑油因螺杆旋转而飞溅溢出。

(5)本实用新型的螺旋压力机采用端盖、铝柱和压盖的力系传递结构，在设备回程异常冲顶时，吸收冲击能量，同时可以防止螺母脱出滑块、与螺杆瓜台接触变形而损坏的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型实施例的伺服直驱螺旋压力机结构主视示意图；

图2为图1中的伺服直驱螺旋压力机结构侧视示意图；

图3为图1中的伺服直驱螺旋压力机结构的局部放大图；

图4为图1中的伺服直驱螺旋压力机结构的另一局部放大图；

图5为图1中的伺服直驱螺旋压力机结构的又一局部放大图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，其中，1为机身；2为滑块；3为螺母；4为螺杆；5为推力轴承；6为销轴；7为下飞轮；8为摩擦片；9为上飞轮；10为轮毂；11为电动机定子；12为电动机转子；13为同步带轮组件；14为旋转编码器；15为碟簧组；16为刹车；17为电动机盖；18为端盖；19为挡油圈；20为铝柱；21为防尘罩；22为压盖。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1为本实用新型实施例的伺服直驱螺旋压力机结构主视示意图；图2为图1中的伺服直驱螺旋压力机结构侧视示意图；图3为图1中的伺服直驱螺旋压力机结构的局部放大图；图4为图1中的伺服直驱螺旋压力机结构的另一局部放大图；图5为图1中的伺服直驱螺旋压力机结构的又一局部放大图。

如图1和2所示，本实用新型一个实施例的伺服直驱螺旋压力机，其采用同步伺服电动机进行伺服直驱，具体地，该螺旋压力机包括机身1，滑块2，螺母3，螺杆4，销轴6，下飞轮7，摩擦片8，上飞轮9，轮毂10，电动机定子11，电动机转子12，同步带轮组件13，旋转编码器14，碟簧组15，刹车16以及电动机盖17。

如图1和4所示，螺杆4设置在机身本体1中，优选是设置在机身本体1的中空结构内，更优选是同轴设置。螺杆4上套接有螺纹配合连接的螺母3，螺旋压力机的滑块2与该螺母3固定连接。螺杆4的旋转可使得螺母3在螺杆4上相对其直线运动，并进而可带动滑块2上下直线运动，从而对工件进行击打。

轮毂10设置在机身本体1的一端，本实施例图1中为上端，同步伺服电动机转子12套装在该轮毂10外周上并可带动其同步转动，即电动机转子12作为驱动源直接驱动轮廓10。螺杆4上端端部同轴套装在轮毂10的中心孔内，两者固定连接以同步转动，例如优选通过销轴6形成键连接以同步转动。

上飞轮9和下飞轮7分别设置在轮毂两端面的，两飞轮7和9各自通过摩擦片8将轮毂10紧密夹紧，并可在轮毂10的转动中通过摩擦片8而带动飞轮转动。如图3所示，在一个优选实施例中，上飞轮9上设置有碟簧组15，一个螺栓轴向穿过该碟簧组15并依次穿过上飞轮9、轮毂10和下飞轮7后锁紧，从而将上飞轮9和下飞轮7与轮毂10夹紧。上飞轮9和下飞轮7在碟簧组的弹簧力作用下，通过摩擦片8夹紧轮毂，在摩擦力作用下驱动旋转，储备能量，当打击吨位超过摩擦力设定值时产生打滑，限制打击吨位过高，尽量避免因为参数设定等原因，造成冷击时，力量传递系统零部件的损坏。

电机盖17设置在机身本体1一端，本实施例图1中所示为上端，该电机盖17上安装有与电机转子12同轴的同步带轮，电动机定子11套在转子12外周。电机盖17上还安装有旋转编码器，用以检测和反馈电机转子12的位置和转速，以满足同步电机控制需求。同步带轮组件不仅将电机转子的位置和转速，同步传递给用旋转编码器，同时其与螺杆连接的花键副，可以防止将螺杆不可避免的轴向窜动，传递给旋转编码器而造成损坏。

一个优选实施例中，螺旋压力机上还具有刹车组件，其优选设置在上飞轮9的两端面侧，且该刹车组件包括制动块，该制动块可被压紧在上飞轮9上，防止其异常转动。

一个优选实施例中，螺旋压力机上还设置有端盖18，挡油圈19，两者采用无接触迷宫封油结构。一个较佳实施例中，螺旋压力机上还设置有铝柱20，防尘罩21和压盖22。挡油圈19与端盖18采用无接触迷宫封油结构，封油效果好，同时，避免了接触式密封结构，零件磨损造成密封失效的缺点。另外安装了防护罩21，防止润滑油因螺杆旋转而飞溅溢出。端盖18、铝柱20和压盖22的力系传递结构，在设备回程异常冲顶时，吸收冲击能量，同时可以防止螺母脱出滑块、与螺杆瓜台接触变形而损坏。

一个较佳实施例中，机身本体1内与螺杆4之间还设置有推力轴承5，用于将螺杆4上的承受的轴向力传递至机身本体1上，更优选是螺杆4的中部装有推力轴承5。

优选地，本实用新型的螺旋压力机可以采用PLC与触摸屏控制的方式，利用伺服控制器驱动同步伺服直驱电动机。通过采用PLC控制和使用触摸屏，可以选择工作方式和设定行程、能量等相关参数，实时现实位置、速度、能量等相关参数。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种伺服直驱螺旋压力机，其特征在于，包括

机身本体；

设置在机身本体中的螺杆，其上套接有螺纹配合连接的螺母，螺旋压力机的滑块与该螺母固定连接；

轮毂，其设置在机身本体一端，同步伺服电动机转子套装在该轮毂外周上并可带动其同步转动，所述螺杆端部同轴套装在轮毂中心孔内，两者通过销轴形成键连接以同步转动；

飞轮，其包括分别设置在轮毂两端面的上飞轮和下飞轮，两飞轮各自通过摩擦片将轮毂紧密夹紧，并可在轮毂的转动中通过摩擦片而带动飞轮转动。

2.根据权利要求1所述的伺服直驱螺旋压力机，其中，所述机身本体上端还设置有电机盖，该电机盖上安装有与所述电机转子同轴的同步带轮，且还安装有旋转编码器，用以检测和反馈电机转子的位置和转速。

3.根据权利要求1所述的伺服直驱螺旋压力机，其中，所述上飞轮上设置有碟簧组，螺栓轴向穿过该碟簧组并依次穿过上飞轮、轮毂和下飞轮后锁紧，从而将上飞轮和下飞轮与轮毂夹紧。

4.根据权利要求1所述的伺服直驱螺旋压力机，其中，该螺旋压力机还具有刹车组件，其设置在上飞轮的两侧，且该刹车组件包括制动块，该制动块可被压紧在上飞轮上。

5.根据权利要求1所述的伺服直驱螺旋压力机，其中，所述机身本体上还设置有挡油圈和端盖，两者采用无接触迷宫封油结构。

6.根据权利要求1所述的伺服直驱螺旋压力机，其中，所述机身本体上还设置有防护罩，其套在螺杆外周，防止螺杆旋转中润滑油飞溅。