[发明专利]一种无油泵交流伺服电机直驱式力控制增压型液压机

说明书

技术领域

本发明属于锻压设备制造技术领域，具体涉及一种无油泵交流伺服电机直驱式力控制增压型液压机。

背景技术

液压机是利用液压传动技术进行压力加工的设备，是制品成型生产中应用最广的设备之一。传统液压机一般包括油泵及液压缸传动系统，其主要缺点是速度低，快降及回程速度只有100-200mm/s。近些年来世界各主要工业发达国家都在努力提高液压机的速度，以便提高生产率。提高液压机的工作速度即缩短液压机的一个工作循环时间，减少液压机工作循环时间的关键是缩短其快速上行和下行的时间。因此，提高快速上行和下行的速度，是解决传统液压机效率低下的关键。因此，出现了快速锻造液压机，即采用交流伺服电机的液压伺服压力机，例如美国的WIDEMANN和W.A.WHITNEY公司，西德的TRUMPF和NIXOORF DARADORN公司，日本的AIDA和NISSHINBO公司，以及瑞士的RASKIN公司所制造的液压伺服压力机、转塔冲床或多工位机械压力机，现有的液压伺服压力机的速度和柔性控制主要体现在T轴、工作台、自动送料、气路等机床辅助部分的控制上，很少对显著影响压力机工作功能和加工产品质量的传动机构进行直接而精确控制的改进。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种无油泵交流伺服电机直驱式力控制增压型液压机，通过液压机传动机构及其液压系统的创新设计，使液压机滑块的位置、速度可调，并达到极高的空程速度，快降及回程速度可达700mm/s，能满足多种工艺的需要，实现滑块可停在上死点以及液压加工柔性可调，减少模具的重复制造和浪费，节约成本，提高产品质量。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种无油泵交流伺服电机直驱式力控制增压型液压机，包括交流伺服电动机1及与其转轴2连接的小带轮3，小带轮3通过齿形带4连接一个大带轮5，大带轮5和丝杠螺母7通过双键定位，再通过两个大圆螺母6联结为一体，大带轮5下端通过支撑套9支撑在轴承10上，使大带轮5作为惯性轮，丝杠螺母7与一个与其同轴的滚珠丝杠8以螺纹、滚珠配合，大带轮5通过与其联接的丝杠螺母7旋转驱动滚珠丝杠8；滚珠丝杠8的中部固定有横向连杆14，横向连杆14通过连接螺母15与滚珠丝杠8中部联结为一体的，横向连杆14的两端对称连接有拉杆12，拉杆12通过拉杆衬套11、轴端盖板13连接在横向连杆14的端轴上，拉杆12下端穿过机架16用两个止脱螺母20与主缸体23的法兰连接，横向连杆14、拉杆12、止脱螺母20组成主缸体轴向传动组件，柱塞22是通过卡环18与机架16联结为一体的，滚珠丝杠8下端通过密封环17与柱塞22内腔配合；主缸体23通过密封盖板19、缸内衬套21与柱塞22径向密封连接，滚珠丝杠8下端相当于活塞，推动柱塞22内腔油液，进而推动与柱塞22径向密封配合的主缸体23下行，液压机滑块即主缸体23下行时的液压势能是通过交流伺服电动机直驱活塞获得；

小活塞26下端与主缸体23联结为一体，滚珠丝杠8下端、柱塞22内腔、小活塞26构成副缸，滚珠丝杠8下端面积为a,小活塞26的面积为b；柱塞22下部的缩颈与主缸体23组成主缸，副缸的C部、小活塞26内腔及主缸内充满液压油30，主缸和副缸在同一中心线上垂直放置，主缸的压力接受面积c大于副缸的压力接受面积b，副缸中活塞的压力接受面积b大于副缸中滚珠丝杠8的压力接受面积a，使得液压机的滑块即主缸体23的下端能够快速下行；当液压机低速压制时，顺序阀25开启，主缸与副缸连通，副缸中的液压油流入主缸中，系统增压比变为c/a，主缸内产生增加到足够大的液压力，从而实现低速增力压制；

在主缸体23的左右两侧对称布置了第一大充液阀28、第二大充液阀32，第一大充液阀28、第二大充液阀32均为液控单向阀，第一大充液阀28的两个端口分别通过液压管路28a、28b与油缸27、主缸相连，第一大充液阀28的高压油口通过第一二位二通阀29与副缸相连；第二大充液阀32的两个端口分别通过液压管路32a、32b与油缸27、主缸相连，第二大充液阀32的高压油口通过第二二位二通阀33与副缸相连，在滑块即主缸体23的下端低速压制时给二位二通阀29、33通电，使得液压管路28c和32c断开，以防止大充液阀反向开启导致的主缸漏油，在滑块快速下行和回程时二位二通阀29、33均是断电状态，在主缸体23快速下行时，第一大充液阀28和第二大充液阀32开启，同时对主缸充液压油，在液压机工作结束后，主缸体23开始上行时，副缸内压力升高达到大充液阀28、32的高压油口开启压力，大充液阀反向开启，主缸向油缸27排液；