一种大幅提高生产效率的直驱式电动压力机

技术领域

本发明涉及机加工领域，尤其涉及一种大幅提高生产效率的直驱式电动压力机。

背景技术

螺旋压力机是一种历史悠久的金属模锻设备，按驱动形式分为摩擦压力机、液压螺旋压力机、离合器式螺旋压力机。这些压力机各自有其优缺点：摩擦压力机结构简单，历史久远，但传动效率低，耗能大；液压螺旋压力机液压系统庞大，故障率高；八十年代研发的离合器式螺旋压力机集液压机、锤、热模锻等压力机的优点，有了很大的突破，俗称高能压力机，但这种压力机结构复杂，既有热模锻压力机的离合器部分，也有液压机的泵站，控制也有相当的难度。电动压力机的问世，源于德国。目前有直驱式、一级机械传动式，被社会公认为最经济、传动链最短、效率高的节能效果显著的锻造设备。尤其是直驱式电动螺旋压力机，电动机直接驱动，其转子属飞轮的一部分，其优点极为突出。因此，得到各界的关注。但通常用的这种电动机其结构、安装方式、功率因数等，与异步电动机相同，不能满足应用。

发明内容

本发明是针对现有技术所存在的不足，而提供了一种结构简单、设计合理，减少压力机转动链，从而减少了能量损失；启动转矩大，提高了压力机的性能；同时，为了适应以上改动，将螺杆接受压力部位设计为弧形光滑接触，从而减小了应力集中的一种大幅提高生产效率的直驱式电动压力机。

为了实现上述目的，本发明提供了一种大幅提高生产效率的直驱式电动压力机，包括机架，所述机架顶部设置有顶部平台，所述顶部平台连接有横梁，所述横梁下侧连接有立柱，所述立柱下端连接有下模底座；

所述顶部平台设置有压力电机，所述压力电机传动连接有飞轮，所述飞轮传动连接有螺杆，所述螺杆活动连接有滑块，所述滑块沿所述立柱上下滑动；

所述压力电机采用开关磁阻电机，所述压力电机包括转子与定子，所述压力电机的转子的直径大于设定直径，所述转子与所述飞轮固定连接。

进一步的，所述转子的转轴包括本体段，所述本体段外侧套接所述转子，所述本体段为直筒状结构；

所述本体段上端设置有上轴端，所述上轴端与所述压力电机壳体转动连接；

所述本体段下端设置有过渡段，所述过渡段为直筒状结构，所述过渡段直径大于所述本体段直径。

进一步的，所述飞轮与所述转子采用径向止扣连接，并采用轴向螺栓固定为整体。

进一步的，所述过渡段下端设置有法兰边；

所述飞轮设置有配合凹槽与所述法兰边扣合，所述法兰边与飞轮均匀布设有螺栓。

进一步的，所述螺杆与所述飞轮之间设置有轴向圆销传递扭矩；

所述圆销上端设置有环绕所述螺杆的压盖，所述压盖与圆销之间设置有垫片；

所述压盖上侧设置有与所述螺杆上端固定连接的圆螺母；

所述压盖上侧设置有环绕所述圆螺母的压套，所述压套、压盖与所述飞轮螺栓连接。

进一步的，所述横梁、立柱与所述下模底座贯通设置有拉杆，所述拉杆设置有四个。

进一步的，所述螺杆下端螺牙活动连接有螺套，所述螺套与所述滑块固定连接；

所述螺套外侧面设置为阶梯状若干段，且由下向上每一阶直径增大；

所述滑块配合所述螺套形状；

所述滑块与所述螺套之间设置有轴向圆销。

进一步的，所述螺杆中部设置有环状凸台，所述横梁设置有所述凸台的限位结构；

所述凸台两侧与所述螺杆表面弧形过渡，所述限位结构与所述凸台上侧的弧面滑动连接。

进一步的，所述限位结构包括设置于所述横梁的环形槽，所述环形槽环绕所述螺杆；

所述环形槽中均匀布设有限位块，所述限位块与所述横梁螺栓连接；

所述环形槽设置有环绕所述螺杆的支撑环，所述支撑环配合所述限位块设置有限位槽；

所述支撑环下表面连接有防摩垫圈。

进一步的，所述防摩垫圈环绕所述螺杆设置，所述防摩垫圈设置有凹槽，所述凹槽中设置有限位销。

在工作时，电机的转子直径偏大，并能直接与压力机的飞轮连接使之直接驱动，即电机通电，转子与飞轮一起转，压力机工作，将传动部件的能量损失降至最低，通过实验证明可靠性高，节电效果显著。以每分钟八次打击试车垫板与摩擦压力机相比较节电为76％。启动转矩大，开关磁阻电机本身具有低速大扭矩启动的特点，但一般机械上应用为最大转矩是额定值的1－2倍，而该技术达到3倍以上，确保了螺旋压力机这种工况下的正常使用。

飞轮的转动惯量计算与电机的转子融为一体，使其满足最大打击力和打击能量的要求。飞轮与螺杆的连接，采用圆周均布圆柱销连接，达到电机正反转时，转子转角的准确性，实现电机及打击能量的有效控制。

螺杆、螺母、机架是压力机主要受力部件，一般要求承受公称力的2倍～2.5倍冲击载荷。机架采用4拉杆预应力结构，形成一封闭的框架，承载能力强。螺母装在滑块内，采用等强度设计。螺杆中部设计为凸台，除螺纹齿主要受力外，该凸台是主要受力点，它与机架的连接采用球面活动联接，材料为铜合金，可起到自动调整，克服摩擦阻力，达到既承载又能与螺杆相对旋转。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，结构简单，设计合理，减少压力机转动链，从而减少了能量损失；启动转矩大，提高了压力机的性能；同时，为了适应以上改动，将螺杆接受压力部位设计为弧形光滑接触，从而减小了应力集中。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明飞轮与压力电机连接关系的结构示意图；

图3为本发明螺杆、飞轮、压力电机连接关系的结构示意图；

图4为本发明限位结构的结构示意图；

图中，1、机架；2、顶部平台；3、横梁；4、立柱；5、下模底座；6、压力电机；7、飞轮；8、螺杆；9、滑块；10、转子；11、定子；12、转轴；13、本体段；14、上轴端；15、过渡段；16、法兰边；17、压盖；18、垫片；19、圆螺母；20、压套；21、拉杆；22、螺套；23、凸台；24、限位结构；25、限位块；26、支撑环；27、防摩垫圈；28、凹槽；29、限位销。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1-4所示，本实施例是一种大幅提高生产效率的直驱式电动压力机，包括机架1，机架1顶部设置有顶部平台2，顶部平台2连接有横梁3，横梁3下侧连接有立柱4，立柱4下端连接有下模底座5；

顶部平台2设置有压力电机6，压力电机6传动连接有飞轮7，飞轮7传动连接有螺杆8，螺杆8活动连接有滑块9，滑块9沿立柱4上下滑动；

压力电机6采用开关磁阻电机，压力电机6包括转子10与定子11，压力电机6的转子10的直径大于设定直径，转子10与飞轮7固定连接。

转子10的转轴12包括本体段13，本体段13外侧套接转子10，本体段13为直筒状结构；

本体段13上端设置有上轴端14，上轴端14与压力电机6壳体转动连接；

本体段13下端设置有过渡段15，过渡段15为直筒状结构，过渡段15直径大于本体段13直径。

飞轮7与转子10采用径向止扣连接，并采用轴向螺栓固定为整体。

过渡段15下端设置有法兰边16；

飞轮7设置有配合凹槽与法兰边16扣合，法兰边16与飞轮7均匀布设有螺栓。

螺杆8与飞轮7之间设置有轴向圆销传递扭矩；

圆销上端设置有环绕螺杆8的压盖17，压盖17与圆销之间设置有垫片18；

压盖17上侧设置有与螺杆8上端固定连接的圆螺母19；

压盖17上侧设置有环绕圆螺母19的压套20，压套20、压盖17与飞轮7螺栓连接。

横梁3、立柱4与下模底座5贯通设置有拉杆21，拉杆21设置有四个。

螺杆8下端螺牙活动连接有螺套22，螺套22与滑块9固定连接；

螺套22外侧面设置为阶梯状若干段，且由下向上每一阶直径增大；

滑块9配合螺套22形状；

滑块9与螺套22之间设置有轴向圆销。

螺杆8中部设置有环状凸台23，横梁3设置有凸台23的限位结构24；

凸台23两侧与螺杆8表面弧形过渡，限位结构24与凸台23上侧的弧面滑动连接。

限位结构24包括设置于横梁3的环形槽，环形槽环绕螺杆8；

环形槽中均匀布设有限位块25，限位块25与横梁3螺栓连接；

环形槽设置有环绕螺杆8的支撑环26，支撑环26配合限位块25设置有限位槽；

支撑环26下表面连接有防摩垫圈27。

防摩垫圈27环绕螺杆8设置，防摩垫圈27设置有凹槽28，凹槽28中设置有限位销29。

在工作时，电机的转子直径偏大，并能直接与压力机的飞轮连接使之直接驱动，即电机通电，转子与飞轮一起转，压力机工作，将传动部件的能量损失降至最低，通过实验证明可靠性高，节电效果显著。以每分钟八次打击试车垫板与摩擦压力机相比较节电为76％。启动转矩大，开关磁阻电机本身具有低速大扭矩启动的特点，但一般机械上应用为最大转矩是额定值的1～2倍，而该技术达到3倍以上，确保了螺旋压力机这种工况下的正常使用。

飞轮的转动惯量计算与电机的转子融为一体，使其满足最大打击力和打击能量的要求。飞轮与螺杆的连接，采用圆周均布圆柱销连接，达到电机正反转时，转子转角的准确性，实现电机及打击能量的有效控制。

螺杆、螺母、机架是压力机主要受力部件，一般要求承受公称力的2倍～2.5倍冲击载荷。机架采用4拉杆预应力结构，形成一封闭的框架，承载能力强。螺母装在滑块内，采用等强度设计。螺杆中部设计为凸台，除螺纹齿主要受力外，该凸台是主要受力点，它与机架的连接采用球面活动联接，材料为铜合金，可起到自动调整，克服摩擦阻力，达到既承载又能与螺杆相对旋转。

本发明未经描述的技术特征能够通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。