一种数控电动螺旋压力机制造技术

本发明专利技术公开了一种数控电动螺旋压力机，包括机身(3)、主螺杆(209)、主螺母(501)、电机(1)、飞轮(205)和滑块(7)，还包括传动系统(8)，其设于所述电机(1)与和主螺杆(209)之间，所述主螺杆(209)顶部设有间隙调整机构(9)，所述机身(3)与主螺杆(209)和主螺母(501)之间设有润滑系统(5)，所述电机(1)的外侧设有冷却系统(10)，以及制动系统(2)。本发明专利技术的数控电动螺旋压力机，其通过传动机构可以实现扭矩的可靠传递，而且具有柔性可调节的特点，而且通过冷却系统电机散热效果好，故障率低，主螺杆轴向间隙调整精度高，方便快捷，同时可以在实现瞬间制动，大大提高了螺旋压力机的动力传递性能、系统可靠性和稳定性。

A CNC Electric Screw Press

The invention discloses a numerical control electric screw press, which comprises a fuselage (3), a main screw (209), a main nut (501), a motor (1), a flywheel (205) and a slider (7), and a transmission system (8), which is arranged between the motor (1) and the main screw (209), with a clearance adjustment mechanism (9) on the top of the main screw (209), and lubrication between the fuselage (3) and the main screw (209) and the main nut (501). The outer side of the motor (1) is provided with a cooling system (10) and a braking system (2). The numerical control electric screw press of the present invention can realize reliable transmission of torque through transmission mechanism, and has the characteristics of flexible and adjustable. Besides, the cooling system has good heat dissipation effect, low failure rate, high accuracy of adjusting the axial clearance of the main screw, and is convenient and fast. At the same time, it can realize instantaneous braking, and greatly improves the power transmission performance and system of the screw press. System reliability and stability.

【技术实现步骤摘要】
一种数控电动螺旋压力机
本专利技术的螺旋压力设备
，更具体地，涉及一种数控电动螺旋压力机。
技术介绍
模锻件在汽车、航空、国防等工业领域中应用广泛，近年来对模锻件精度要求越来越高，模锻工艺向精密成型方向发展，过去用于模锻件生产的模锻锤和热模锻压力机已不能适应要求。螺旋压力机凭借其良好的力能特性被公认为是针对叶片等零件进行精密模锻的最佳锻压设备，同时又是粉末成型制件较理想的成型设备。螺旋压力机是用螺杆、螺母作为传动机构传递飞轮能量的锻压设备。基本部分由飞轮、螺杆、螺母、滑块和机身组成。通过摩擦、液压或电机直接驱动等传动装置使飞轮加速转动以积蓄能量，同时，由螺旋副将飞轮的旋转运动转化为滑块的上、下直线运动，在下行段结束时将积蓄的能量释放，促使工件成形。按成形作用力的性质，可分为两类，冲击力和静压力。通常所讲的螺旋压力机主要是指冲击力，其工作过程类似于锻锤，因此螺旋压力机又被称为螺旋锤。作为模锻设备，同模锻锤和热模锻压力机等相比较，螺旋压力机具有结构简单，使用维修方便，工艺应用范围宽等优点，而电动螺旋压力机与摩擦压力机、液压螺旋压力机等其它形式的螺旋压力机相比，具有运行时噪声更小，打击次数更高，并能准确控制其打击能量等特点，因而在汽车、高速铁路机车和航空航天等制造行业得到了广泛应用，是一种新型通用的模锻设备。但也存在如下不足：(1)目前电机定子冷却普遍采用的风冷，一般在其尾部设置风扇散热。由于电机长期在大电流、大扭矩的工况下工作，且频繁启动、制动，传统的风冷装置无法降低电机散热问题，电机过热会导致效率的降低，报警停机，甚至烧毁电机，生产线停产等一些列问题。(2)采用齿轮传动，传动效率降低，且小齿轮易磨损，对控制精度有一定的影响。(3)轴向间隙调整，非常繁琐麻烦，效率低下：先拆普通平键块，再拆锁紧螺母，再拆压圈上全部数量较多的螺钉，再拆压圈，然后垫滑块提升主螺杆，打表检查止推轴承磨损数据，计算所需调整垫片的厚度，过程繁琐复杂，还有操作过程有安全隐患。(4)主螺杆、主螺母间润滑不充分，导致摩擦大，加剧铜合金主螺母的磨损，影响传动效率，同时导致螺杆和螺母温度上升，零件膨胀变形，甚至出现主螺旋传动副抱死、损坏。(5)无论是数控电动螺旋压力机还是摩擦压力机，都存在飞轮制动的问题，当电机停止转动时，飞轮由于传动系统惯性，制动后飞轮会保持继续运转一定的转角，再完全静止。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种数控电动螺旋压力机，其目的在于，通过传动机构可以实现扭矩的可靠传递，而且具有柔性可调节的特点，而且通过冷却系统电机散热效果好，故障率低，主螺杆轴向间隙调整精度高，方便快捷，同时可以在实现瞬间制动，大大提高了螺旋压力机的动力传递性能、系统可靠性和稳定性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种数控电动螺旋压力机，包括机身、设于所述机身内的主螺杆和主螺母及设于该机身上的电机、飞轮和滑块，其特征在于，还包括：传动系统，其设于所述电机与和主螺杆之间，用于将电机输出转矩传递给所述主螺杆和主螺母，并转化为直线运动，驱动所述滑块动作，实现对零部件的加工；所述主螺杆顶部设有间隙调整机构，用于实现对主螺杆轴向间隙的调整；所述机身与主螺杆和主螺母之间设有润滑系统，用于实现对所述主螺杆和主螺母的充分润滑；所述电机的外侧设有冷却系统，用于对该电机实现冷却降温；以及，制动系统，其设于所述机身顶部，并通过所述传动系统与所述主螺杆一端连接，用于实现对所述飞轮的瞬间制动。进一步地，所述传动系统采用小齿轮转矩传递结构，包括胀套、特定复合气缸、组合小齿轮、下导套、上导套、第一摩擦片、第二摩擦片以及电机轴；其中，所述特定复合气缸通过其内螺纹与所述电机轴配合连接，其大柱塞下端面直接紧贴所述上导套的上端面，并提供预紧力，且所述特定复合气缸上端的精度孔与电机轴上端的精度外圆通过所述胀紧套锁紧实现径向和轴向定位，所述特定复合气缸上腔进气，推动大柱塞紧压所述上导套，继而压紧第一摩擦片和第二摩擦片。进一步地，所述冷却系统包括设于所述电机内的环形水道、水冷机及设于该环形水道与所述水冷机之间的进水管和出水管；其中，所述水冷机设于螺旋压力机顶部操作台上，所述进水管一端通过水冷机出水接头与该水冷机连通，另一端通过电机进水接头与所述环形水道连通；同时，所述出水管的一端通过水冷机进水接头与该水冷机连通，另一端通过电机出水接头与所述环形水道连通，从而形成连通环形水道-水冷机的闭环冷却循环通路。进一步地，所述环形水道设于主驱动电机的定子的环状内壁，其尺寸和位置接近所述驱动电机是绕组热源，且该环形水道的环绕长度尽可能长，以达到最好带热散热效果；且，所述电机上设计有温度传感器，该温度传感器与PLC连接，用于实时监测驱动电机的温度，并将温度信号和温度计监测的水箱温度信号传输给PLC，PLC控制所述水冷机实时调整其输出冷却液的温度。进一步地，所述间隙调整机构包括：动力传递单元，该动力传递单元包括铜合金上导套、推力轴承座、止推轴承及推力轴承，主螺杆通过所述推力轴承座和止推轴承轴向及径向一部分均定位于机身上横梁，径向另一部分与飞轮配合，所述推力轴承的径向和轴向均定位于所述机身上横梁上部精度孔及精度台阶内，从而将所述飞轮上的通过电机驱动的转矩直接传递所述主螺杆；以及，间隙调整单元，其包括压圈、应力套和半环调整垫片，其中，所述压圈设于所述飞轮上端面，其径向定位于所述飞轮的内孔，下端面紧贴所述飞轮的上端面，所述应力套和半环调整垫片均为对称的半环形结构，二者相互配合，并在所述动力传递单元的作用下实现对主螺杆轴向间隙的调整。进一步地，所述主螺杆上端设有锁紧螺母，且所述主螺杆和锁紧螺母通过两个对称分布的T型键块过盈联接；所述T型键块为两个同中心剖面的键块，包括小键块和大键块，其中，所述大键块过盈定位于所述主螺杆的端面，所述小键块过盈定位于所述锁紧螺母的端面。进一步地，所述润滑系统包括回油护套软油管、进油护套软油管、回油铜管、进油铜管；其中，所述进油铜管设于机身上端横梁内，包括两段，其中一段水平布置，另一段沿所述机身上横梁垂直转弯向下延伸至机身中部，并与所述进油护套软油管连通；所述进油护套软油管设于滑块内部，并直达该滑块内腔；所述回油护套软油管设于所述滑块内腔的另一侧，沿机身底部一直延伸至顶端，并通过所述回油铜管与回油箱连通，且所述进油铜管与该回油箱连通，从而形成闭合回路。进一步地，所述进油护套软油管外侧设有第一螺塞，便于稀油经所述进油护套软油管进入主螺母与滑块配合圆周面的环形槽；且，所述主螺母外圆的环形槽底设计有四个油孔，每个油孔各自正对该主螺母的四头梯形螺纹的牙底，便于稀油流进该主螺母的四头牙底，实现对主螺旋副的全面润滑。进一步地，所述制动系统包括设于机身上横梁两侧的铰链座和滑支座、长杠杆组件、长杠杆滑端单元及制动单元；所述长杠杆组件为半圆形结构，对称设于所述铰链座和滑支座之间，其一端通过铰端单元与铰链座固定连接，并通过所述铰端单元实现与铰链座的固定连接，并以该铰端单元作为其转动的支点，另一端与所述滑支座固定连接；所述长杠杆滑端单元设于该滑支座上，所述长杠杆组件在控制单元的控制作用下可沿着该长杠杆滑端单元运动，使得长杠杆组件绕着铰端单元转动一定角度，从而松开飞轮；所述制动单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控电动螺旋压力机，包括机身(3)、设于所述机身(3)内的主螺杆(209)和主螺母(501)及设于该机身(3)上的电机(1)、飞轮(205)和滑块(7)，其特征在于，还包括：传动系统(8)，其设于所述电机(1)与和主螺杆(209)之间，用于将电机输出转矩传递给所述主螺杆(209)和主螺母(501)，并转化为直线运动，驱动所述滑块(7)动作，实现对零部件的加工；所述主螺杆(209)顶部设有间隙调整机构(9)，用于实现对主螺杆(209)轴向间隙的调整；所述机身(3)与主螺杆(209)和主螺母(501)之间设有润滑系统(5)，用于实现对所述主螺杆(209)和主螺母(501)的充分润滑；所述电机(1)的外侧设有冷却系统(10)，用于对该电机(1)实现冷却降温；以及，制动系统(2)，其设于所述机身(3)顶部，并通过所述传动系统(2)与所述主螺杆(209)一端连接，用于实现对所述飞轮(205)的瞬间制动。

【技术特征摘要】
1.一种数控电动螺旋压力机，包括机身(3)、设于所述机身(3)内的主螺杆(209)和主螺母(501)及设于该机身(3)上的电机(1)、飞轮(205)和滑块(7)，其特征在于，还包括：传动系统(8)，其设于所述电机(1)与和主螺杆(209)之间，用于将电机输出转矩传递给所述主螺杆(209)和主螺母(501)，并转化为直线运动，驱动所述滑块(7)动作，实现对零部件的加工；所述主螺杆(209)顶部设有间隙调整机构(9)，用于实现对主螺杆(209)轴向间隙的调整；所述机身(3)与主螺杆(209)和主螺母(501)之间设有润滑系统(5)，用于实现对所述主螺杆(209)和主螺母(501)的充分润滑；所述电机(1)的外侧设有冷却系统(10)，用于对该电机(1)实现冷却降温；以及，制动系统(2)，其设于所述机身(3)顶部，并通过所述传动系统(2)与所述主螺杆(209)一端连接，用于实现对所述飞轮(205)的瞬间制动。2.根据权利要求1所述的一种数控电动螺旋压力机，其特征在于，所述传动系统(8)采用小齿轮转矩传递结构，包括胀套(801)、特定复合气缸(802)、组合小齿轮(803)、下导套(804)、上导套(805)、第一摩擦片(806)、第二摩擦片(807)以及电机轴(808)；其中，所述特定复合气缸(802)通过其内螺纹与所述电机轴(808)配合连接，其大柱塞下端面直接紧贴所述上导套(805)的上端面，并提供预紧力，且所述特定复合气缸(802)上端的精度孔与电机轴(808)上端的精度外圆通过所述胀紧套(801)锁紧实现径向和轴向定位，所述特定复合气缸(802)上腔进气，推动大柱塞紧压所述上导套(805)，继而压紧第一摩擦片(806)和第二摩擦片(807)。3.根据权利要求1或2所述的一种数控电动螺旋压力机，其特征在于，所述冷却系统(10)包括设于所述电机(1)内的环形水道、水冷机(105)及设于该环形水道与所述水冷机(105)之间的进水管(108)和出水管(103)；其中，所述水冷机(105)设于螺旋压力机顶部操作台上，所述进水管(108)一端通过水冷机出水接头(107)与该水冷机(105)连通，另一端通过电机进水接头(109)与所述环形水道连通；同时，所述出水管(103)的一端通过水冷机进水接头(104)与该水冷机(105)连通，另一端通过电机出水接头(102)与所述环形水道连通，从而形成连通环形水道-水冷机的闭环冷却循环通路。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种数控电动螺旋压力机，其特征在于，所述环形水道设于主驱动电机(1)的定子的环状内壁，其尺寸和位置接近所述驱动电机(1)是绕组热源，且该环形水道的环绕长度尽可能长，以达到最好带热散热效果；且，所述电机(1)上设计有温度传感器，该温度传感器与PLC连接，用于实时监测驱动电机(1)的温度，并将温度信号和温度计(106)监测的水箱温度信号传输给PLC，PLC控制所述水冷机(105)实时调整其输出冷却液的温度。5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种数控电动螺旋压力机，其特征在于，所述间隙调整机构(9)包括：动力传递单元，该动力传递单元包括铜合金上导套(909)、推力轴承座(910)、止推轴承(911)及推力轴承(913)，主螺杆(209)通过所述推力轴承座(910)和止推轴承(911)轴向及径向一部分均定位于机身上横梁，径向另一部分与飞轮(205)配合，所述推力轴承(913)的径向和轴向均定位于所述机身上横梁上部精度孔及精度台阶内，从而将所述飞轮(205)上的通过电机驱动的转矩直接传递所述主螺杆(209)；以及，间隙调整单元，其包括压圈(907)、应力套(906)和半环调整垫片(914)，其中，所述压圈(907)设于所述飞轮(205)上端面，其径向定位于所述飞轮(205)的内孔，下端面紧贴所述飞轮(205)的上端面，所述应力套(906)和半环调整垫片(914)均为对称的半环形结构，二者相互配合，并在所述动力传递单元的作用下实现对主螺杆(209)轴向间隙的调整。6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种数控电动螺旋压力机，其特征在于，所述主螺杆(209)上端设有锁紧螺母(903)，且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯仪，余俊，陈刚，余来胜，黄槊，王朝清，夏自力，
申请(专利权)人：武汉新威奇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42