[发明专利]一种无油泵交流伺服电机直驱式行程控制增压型液压机

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行程控制增压型液压机。

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行程控制增压型液压机，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行程控制增压型液压机，包括交流伺服电动机1及其转轴2上连接的小带轮3，小带轮3通过齿形带4连接一个大带轮5，大带轮5通过两个大圆螺母6与滚珠丝杠7联结为一体，大带轮5下端通过支撑套8支撑在轴承9上，滚珠丝杠7上装有丝杠螺母10，丝杠螺母10与大活塞14径向配合联结为一体，大活塞14的两端对称连接有拉杆13，拉杆13通过拉杆衬套11、轴端盖板12连接在大活塞14横向连杆的端轴上，拉杆13下端穿过机架15用两个止脱螺母26与主缸体19的法兰连接，大活塞14、拉杆13、止脱螺母26组成主缸体轴向传动组件，在滚珠丝杠7旋转时，丝杠螺母10推动大活塞14、拉杆13上下移动，大活塞14的活塞杆下端通过密封环16与大柱塞17内腔配合，大柱塞17与机架15固定为一体，大柱塞17内有小柱塞23，小柱塞23的下端与主缸体19联结为一体；主缸体19上固定联结了四个小活塞20，四个小活塞20沿径向均布，对应的在大柱塞17上均布有四个小活塞腔22，小活塞20和小活塞腔22的直径大小能保证液压机滑块快速下行和回程上行时的速度要求。

交流伺服电机1正转，转轴2带动小带轮3旋转，小带轮3通过齿形带4带动大带轮5旋转，进而与大带轮5固定联结的滚珠丝杠7也旋转，带动丝杠螺母10下行，并带动大活塞14、拉杆13、主缸体19、小柱塞23、小活塞20下行，当小活塞20下行进入到小活塞腔22里时开始压制过程，小活塞20再继续下行，拉杆13和主缸体19的法兰分离，并且随着下行拉杆13与主缸体19法兰的分离距离逐渐增大，当小活塞20下行至完全把小活塞腔填满时，压制完成，此时拉杆13与主缸体19法兰的分离距离最大；大活塞14的活塞杆下端、大柱塞17内腔、小柱塞23构成副缸，副缸中充满了液压油，大活塞14的活塞杆下端面积为a，小柱塞23的面积为b；大柱塞17下端面、主缸体19、小柱塞23构成主缸；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，副缸中小柱塞的压力接受面积b大于副缸中大活塞14的活塞杆下端的压力接受面积a，使得液压机的滑块即主缸体19的下端能够快速下行，压制时，顺序阀24开启，主缸与副缸连通，副缸中的液压油流入主缸中，系统的增压比变为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；