專利名稱：數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機及其控制方法，屬于材料成型設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種
數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機及其控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)螺旋壓力機一般采用螺桿與螺旋付配合作為傳動機構(gòu)，通過電動機帶動螺旋付轉(zhuǎn)動傳遞速度，靠摩擦輪分別接觸左右螺旋付實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，從而帶動螺桿上下運動，打擊工件。電機啟動后，先將左側(cè)螺旋付與摩擦輪接觸，帶動螺桿下行，當(dāng)螺桿下端的滑塊撞擊工件后，滑塊由于彈性形變自然反彈，利用此反彈力及時將摩擦輪與右側(cè)螺旋付接觸，從而帶動螺桿向上運動，完成一個周期工作。傳統(tǒng)螺旋壓力機電機為單向電機，需要依靠人工推動調(diào)節(jié)左右螺旋付與摩擦輪，并且要求依靠一定的技術(shù)經(jīng)驗才能順利完成，勞動效率低，耗能大。專利號為ZL200520125153. 5的發(fā)明專利公開了一種使用開關(guān)磁阻電機驅(qū)動的螺旋壓力機，通過開關(guān)磁阻電機雙向轉(zhuǎn)動直接帶動螺桿上下運動，但由于該結(jié)構(gòu)的電機機座固定連接在機身上，使做主運動的電機本身不能跟隨螺桿運動，因此在省略摩擦換向的同時必須改變傳統(tǒng)螺旋壓力機的基本結(jié)構(gòu)，并不能直接對傳統(tǒng)螺旋壓力機進行改造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)改造簡單，操作方便，工作效率高，節(jié)能效果好的數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機，包括螺旋壓力機主體，其特征在于在螺旋壓力機主體一側(cè)設(shè)置調(diào)整滑板，電機機座安裝在調(diào)整滑板上，電機機座上安裝開關(guān)磁阻電機，調(diào)整滑板下端連接活塞桿，活塞桿通過液壓控制系統(tǒng)控制運動，螺旋壓力機螺桿頂端設(shè)有皮帶輪，開關(guān)磁阻電機輸出軸與螺桿通過皮帶傳動連接。 液壓控制系統(tǒng)包括液壓缸、換向閥、液壓泵、泵電機和控制器，控制器輸入端與開
關(guān)磁阻電機相連，輸出端與換向閥和泵電機控制端相連。 液壓泵為單向液壓泵。 液壓控制系統(tǒng)包括液壓缸、液壓泵、泵電機和控制器，控制器輸入端與開關(guān)磁阻電
機相連，輸出端與換向閥和泵電機控制端相連。 液壓泵為雙向液壓泵。
數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機的控制方法，其特征在于開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)速^反饋
給控制器，活塞桿的速度按照^ = ^^，泵電機的轉(zhuǎn)速按照"=^7^("的公式計算數(shù)值，進
2瓜 2;n
行控制，其中，q為泵的有效排量，A為液壓缸的驅(qū)動面積，h為螺桿導(dǎo)程，i為皮帶傳動比，
"e為主運動的開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)速，v為活塞桿速度，n為泵電機轉(zhuǎn)速。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機所具有的有益效果是通過增設(shè)電機機座運動系統(tǒng)，克服了電機只能固定在機身上，機座不能隨動的問題，實現(xiàn)了主運 動電機跟隨大皮帶輪做直線運動。泵電機采用開關(guān)磁阻伺服電機，能根據(jù)主運動使機座隨 動，實現(xiàn)了在傳統(tǒng)螺旋壓力機基礎(chǔ)上，直接進行改造。拋棄了原有摩擦換向裝置，可節(jié)能 70%以上。同時能夠數(shù)控地實現(xiàn)能量、速度、壓力的控制，不再使用人工操作。


圖1是本發(fā)明主視圖結(jié)構(gòu)示意圖。 其中l(wèi)螺旋壓力機主體2皮帶3開關(guān)磁阻電機4電機機座5調(diào)整滑板6 導(dǎo)軌7活塞桿8液壓缸9換向閥IO液壓泵ll泵電機12控制器13螺桿。
圖1是本發(fā)明數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機的最佳實施例，下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明 做進一步說明
具體實施方式

實施例1
參照附圖1 : 數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機，包括螺旋壓力機主體1，皮帶2、開關(guān)磁阻電機3、電機 機座4、調(diào)整滑板5、導(dǎo)軌6、液壓控制系統(tǒng)和螺桿13。液壓控制系統(tǒng)包括液壓缸8、換向閥
9、 液壓泵10、泵電機11和控制器12，控制器12輸入端與開關(guān)磁阻電機3相連，輸出端與換 向閥9和泵電機11控制端相連。在螺旋壓力機主體一側(cè)設(shè)置調(diào)整滑板5，電機機座4安裝 在調(diào)整滑板5上，電機機座4上安裝開關(guān)磁阻電機3，調(diào)整滑板5下端連接活塞桿7，活塞桿 7與液壓缸8連接，液壓缸8通過換向閥9、液壓泵IO和泵電機11控制流量，液壓缸8固定 在螺旋壓力機1上，液壓泵10為單向液壓泵。螺旋壓力機螺桿13頂端設(shè)有皮帶輪，開關(guān)磁 阻電機3輸出軸與螺桿13通過皮帶2傳動連接。 數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機所采用的控制方法為開關(guān)磁阻電機3的轉(zhuǎn)速"e反饋
給控制器12，活塞桿7的速度按照v-i^，泵電機11的轉(zhuǎn)速按照n =，/^4/《的公式計算
2;n' 2瓜'
數(shù)值進行控制。式中，q為泵的有效排量，A為液壓缸的驅(qū)動面積，h為螺桿導(dǎo)程，i為皮帶
傳動比，"e為主運動的開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)速，v為活塞桿速度，n為泵電機轉(zhuǎn)速。通過這種控
制方法，保證開關(guān)磁阻電機3與螺桿13的上升下降速度保持一致，從而保證皮帶2的順利傳動。 該數(shù)控伺服螺旋壓力機工作原理和工作過程如下向下行程時，開關(guān)磁阻電機3 正轉(zhuǎn)，液壓缸8的上腔進液壓油，活塞桿7在泵電機11的轉(zhuǎn)速流量控制中向下運動，帶動電 機機座4向下運動。向上行程時，開關(guān)磁阻電機3反轉(zhuǎn)，液壓缸9的下腔進液壓油，活塞桿 7在泵電機11的轉(zhuǎn)速流量控制中向上運動，帶動電機機座4向上運動。
實施例2 數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機，包括螺旋壓力機主體1，皮帶2、開關(guān)磁阻電機3、電機 機座4、調(diào)整滑板5、導(dǎo)軌6、液壓控制系統(tǒng)和螺桿13。液壓控制系統(tǒng)包括液壓缸8、液壓泵
10、 泵電機11和控制器12，控制器12輸入端與開關(guān)磁阻電機3相連，輸出端與泵電機11控 制端相連。在螺旋壓力機主體一側(cè)設(shè)置調(diào)整滑板5，電機機座4安裝在調(diào)整滑板5上，電機機座4上安裝開關(guān)磁阻電機3，調(diào)整滑板5下端連接活塞桿7，活塞桿7與液壓缸8連接，液 壓缸8通過液壓泵10和泵電機11控制流量，液壓缸8固定在螺旋壓力機1上，液壓泵10 為雙向液壓泵。螺旋壓力機螺桿13頂端設(shè)有皮帶輪，開關(guān)磁阻電機3輸出軸與螺桿13通 過皮帶2傳動連接。 工作過程與工作原理與實施例1相同。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，例 如泵電機可以采用傳統(tǒng)伺服電機代替開關(guān)磁阻伺服電機等，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可 能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本 發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化 與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機，包括螺旋壓力機主體(1)，其特征在于在螺旋壓力機主體(1)一側(cè)設(shè)置調(diào)整滑板(5)，電機機座(4)安裝在調(diào)整滑板(5)上，電機機座(4)上安裝開關(guān)磁阻電機(3)，調(diào)整滑板(5)下端連接活塞桿(7)，活塞桿(7)通過液壓控制系統(tǒng)控制運動，螺旋壓力機螺桿(13)頂端設(shè)有皮帶輪，開關(guān)磁阻電機(3)輸出軸與螺桿(13)通過皮帶(2)傳動連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機，其特征在于液壓控制系統(tǒng)包括液壓缸(8)、換向閥(9)、液壓泵(10)、泵電機(11)和控制器(12)，控制器(12)輸入端與開關(guān)磁阻電機(3)相連，輸出端與換向閥(9)和泵電機(11)控制端相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機，其特征在于液壓泵(10)為單向液壓泵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機，其特征在于液壓控制系統(tǒng)包括液壓缸(8)、液壓泵(10)、泵電機(11)和控制器(12)，控制器(12)輸入端與開關(guān)磁阻電機(3)相連，輸出端與換向閥(9)和泵電機(11)控制端相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機，其特征在于液壓泵(10)為雙向液壓泵。
6. 數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機的控制方法，其特征在于開關(guān)磁阻電機(3)的轉(zhuǎn)速C^反饋給控制器(12)，活塞桿(7)的速度按照"^A，泵電機(11)的轉(zhuǎn)速按照"=^:^4 的2;n 2瓜公式計算數(shù)值，進行控制，其中，q為泵的有效排量，A為液壓缸的驅(qū)動面積，h為螺桿導(dǎo)程，i為皮帶傳動比，"e為主運動的開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)速，v為活塞桿速度，n為泵電機轉(zhuǎn)速。
全文摘要
數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機及其控制方法，屬于材料成型設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)控節(jié)能伺服螺旋壓力機及其控制方法。其特征在于在螺旋壓力機主體(1)一側(cè)設(shè)置調(diào)整滑板(5)，電機機座(4)安裝在調(diào)整滑板(5)上，電機機座(4)上安裝開關(guān)磁阻電機(3)，調(diào)整滑板(5)下端連接活塞桿(7)，活塞桿(7)通過液壓控制系統(tǒng)控制運動，螺旋壓力機螺桿(13)頂端設(shè)有皮帶輪，開關(guān)磁阻電機(3)輸出軸與螺桿(13)通過皮帶(2)傳動連接。該結(jié)構(gòu)直接針對傳統(tǒng)螺旋壓力機改造，操作方便，工作效率高，節(jié)能效果好。
文檔編號B30B15/14GK101767471SQ20091025259
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者趙婷婷 申請人:山東理工大學(xué)