電動螺旋壓力機

1、電動螺旋壓力機第1頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四一、電動螺旋壓力機的工作原理和種類 電動螺旋壓力機是利用可逆式電動機不斷作正反方向的換向轉(zhuǎn)動，帶動飛輪和螺桿旋轉(zhuǎn)，使滑塊作上下運動。按其傳動特征分兩類。 （一）、電動機直接傳動式 這種電動螺旋壓力機無單獨的電動機，定子固定在壓力機機架的頂部，電動機的轉(zhuǎn)子就是壓力機的飛輪或飛輪的一部分，利用定子的旋轉(zhuǎn)磁場，在轉(zhuǎn)子（飛輪）外緣表面產(chǎn)生感應電動勢和電流，由此產(chǎn)生電磁力矩。驅(qū)動飛輪、螺桿轉(zhuǎn)動。定子與飛輪間有空氣間隙，主要傳動部件之間是無接觸傳遞能量，所以稱為無接觸式傳動。 （二）、電動機機械傳動式 特殊電動機的功率大于 500

2、kw時，結(jié)構(gòu)龐大，造價高，當電動螺旋壓力機公稱壓力大于40MN后，采用電機齒輪傳動，由一臺或幾臺異步電動機通過小齒輪7帶動有大齒圈的飛輪旋轉(zhuǎn)，飛輪只起傳動和蓄能作用，飛輪和螺桿只作旋轉(zhuǎn)運動，通過裝在滑塊上的螺母，使滑塊作上下直線運動。第2頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四第3頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四二、電動機直接傳動式電動螺旋壓力機的結(jié)構(gòu)和參數(shù) （ 一）、環(huán)形定子式電動螺旋壓力機傳動環(huán)節(jié)少、結(jié)構(gòu)簡單、打擊能量恒定、操作維修方便，甚受用戶歡迎。以德國穆勒惠加頓公司水平最高，產(chǎn)品的品種和產(chǎn)量在世界上名列前矛。我國西安紅旗機械廠已進了公稱壓力

3、為4000、7000和1100kN型號分別為PSS22、PSS265和PSS325共三個規(guī)格五臺該公司的產(chǎn)品用于航空發(fā)動機葉片精鍛，此外，還有德國貝歇（Beche）公司、哈森公司和美國國民公司都有電動螺旋壓力機產(chǎn)品進入國際市場。華中理工大學與遼陽鍛壓機械廠等廠合作研制成功公稱壓力由6302500kN多種型式的電動螺旋壓力機.第4頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四JD58100 公稱壓力為1000kN電動螺旋壓力機結(jié)構(gòu)圖。特點為： （l ）為使特殊設計的多極低速電機具有高起動性能，轉(zhuǎn)子采用雙鼠籠型結(jié)構(gòu)，起動時轉(zhuǎn)子電阻較大，起動電流小，僅為額定電流的2.5倍。并增大了最初起

4、動轉(zhuǎn)矩，因而，起動速度快，轉(zhuǎn)子只旋轉(zhuǎn)l52轉(zhuǎn)即達到額定速度，能滿足電機在非穩(wěn)定狀態(tài)下工作的性能要求， （2）當滑塊空程上下時，飛輪、螺旋副、滑塊以其自重懸掛支承在機身頂部的推力滾動軸承上；當滑塊接觸鍛件時，鍛擊力推動螺桿向上，使螺桿中段的環(huán)形軸肩上支承面與踵塊接觸 在其間產(chǎn)生高比壓的相對摩擦滑動，并將鍛擊力傳至機身的上橫梁。為了在空程時能使?jié)櫥瓦M人軸肩支承面和踵塊之問以減少鍛擊時的摩擦損失，并在滑塊換向時減少上、下止推軸承間沖擊，螺桿軸肩和踵塊間必須保持有合適的間隙值。螺桿上端的連接螺母必須要有良好的防松措施。先將螺母旋緊，使軸肩和睦片間的間隙為零，然后按已知的螺距將連接螺母旋松一定的角度，

5、使間隙達到規(guī)定值將防松螺釘和止動銷裝緊。 第5頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四（3）制動器采用外閘瓦式，由氣動裝置操縱，由彈簧和壓縮空氣作用在氣缸活塞上產(chǎn)生的壓力，使閘瓦制動飛輪外緣。其優(yōu)點是制動力臂大，動作靈敏可靠，能使滑塊停在任意位置，摩擦材料更換方便。 （4）為了使電動機能良好地通風和散熱，在轉(zhuǎn)子一飛輪上加工出多種形式的通風孔，組成合理的風道，并設置抽風式冷卻風扇，使電機溫升保持在允許的范圍內(nèi)。第6頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四穆勒惠加頓公司按工藝要求生產(chǎn)多種系列的電動螺旋壓力機。各種系列的用途如下：PAPS系列 用于餐具、刀、剪、鉗

6、鍛造壓印 。 PS系列 螺桿直徑100480mm。公稱壓力為1.623MN，用于冷鍛、精壓。校正、彎曲和沖壓等工藝，其冷擊力為1.6Pg； PSS系列 螺桿直徑200630mm，公稱壓力為440MN，主要用于熱模鍛，其冷擊力為2Pg。 以上三種系列產(chǎn)品都是采用多極特殊電動機，由于受到電機熱負荷和機器超載能力的限制，運動部分能量較小，PSR系列 其主要的特征是：轉(zhuǎn)子一飛輪帶超載保險裝置，內(nèi)外圈打滑面呈錐面結(jié)構(gòu)，制動器制動外圈輪緣。調(diào)節(jié)彈簧的變形，能得到不同的打滑點，得到不同的冷擊力獲得不同的力能特性.第7頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四 PSH系列 是該公司運動部分能量

7、最大的新型電動螺旋壓力機，主要特征是采用調(diào)頻電動機和帶液壓過載保護裝置。環(huán)形定子電動機的輸人電頻率是一個調(diào)速因素，電動機采用變頻調(diào)速，電動機的調(diào)速特性最大限度地與螺桿滑塊系統(tǒng)的加速過程一致，可以進一步提高壓力機的經(jīng)濟性。這種傳動以恒扭矩工作，在電動機接通的瞬時，不會出現(xiàn)峰值電流。加速時，電動機的工作電壓和頻率成比例地變化。也就是說，用較低的電壓和頻率啟動電機，加速到額定值時，這兩值達到很高的數(shù)值。電動機的轉(zhuǎn)差率始終保持在57之內(nèi)，電機的能耗降到最小。 鍛擊后飛輪反向旋轉(zhuǎn)，滑塊回程加速到一定的速度后由電氣制動。這時，電機處于發(fā)電動機狀態(tài)，并將存儲在飛輪內(nèi)的剩余能量送回電網(wǎng)?；瑝K達到上死點前短暫的

8、一段距離內(nèi)機械制動器動作，使之停在上死點位置。這樣的制動方式，降低了機械制動的負荷，在不損害壓力機可靠性的同時，大大地減小了制動損耗。 采用調(diào)頻傳動可以精確地調(diào)節(jié)壓力機的打擊能量，能控制整個行程的重復精度和飛輪的角速度。對需要大行程、小打擊能量的金屬成形過程，例如校正、壓印等工序，這種調(diào)節(jié)技術可以產(chǎn)生一個與產(chǎn)生最大打擊能量相同的啟動過程。第8頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四 液壓超載保護系統(tǒng)，兩根拉桿的下端設計成一油缸和活塞的結(jié)構(gòu)，油缸內(nèi)的油壓按壓力機的規(guī)格調(diào)整到規(guī)定的壓力范圍。若載荷超過了規(guī)定的數(shù)值，少量的液壓油從溢流閥中溢出，達到預防壓力過分增長的目的。若油在較長

9、時期內(nèi)未超過預調(diào)值，小容量的油泵只需補充少量泄漏油。當壓力機超載后，只需經(jīng)過幾秒鐘之后，壓力機就可重新進行鍛造操作。 兩根拉桿的液壓缸必須互相連通以防止單方面的油缸壓力增加。在承受偏心打擊時，可使兩根拉桿的預緊程度一起改變，機身立柱有少量的彈性恢復，使上橫梁有少量均衡地升高。 由德國多年的使用實踐表明：這種液壓超載保護系統(tǒng)性能優(yōu)良，又不會引起機械損失，目前已用于螺桿直徑為480560mm的PSH系列電動螺旋壓力機上。第9頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四第10頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四長鐵磁體實心轉(zhuǎn)子（飛輪）、螺桿作螺旋運動的新型電動螺旋

10、壓力機。 特點是起動轉(zhuǎn)矩大、起動電流小，短路功率因數(shù)高，起動時間短、發(fā)熱量小、溫升低、特別適合于正、反起動、制動頻繁的非穩(wěn)態(tài)過程。實心轉(zhuǎn)子電機的結(jié)構(gòu)簡單、加工方便，轉(zhuǎn)子的機械強度還便于對現(xiàn)有老式摩擦壓力機進行改造。具有我國特色電動螺旋壓力機，在遼陽和鄭州市鍛壓機床廠生產(chǎn)。 電動機轉(zhuǎn)子直接與壓力機的主螺桿相連，做旋轉(zhuǎn)運動或螺旋運動，其定子部分與普通鼠籠電機完全相似。為減少實心轉(zhuǎn)子表面附合損耗，定子盡可能采用半閉口槽或用磁性槽楔。選用MS曲線較“軟”的光滑型轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子材料以導磁率較低比電阻較小的銅鐵合金最好，熔時容易產(chǎn)生偏折，可選用普通碳素鋼材，如 ZG270500鑄鋼 第11頁，共16頁，202

11、2年，5月20日，18點54分，星期四（二）、弧形走子式電動螺旋壓力機采用弧形定子電機，改變定子包角p能方便地降低定子磁場的角速度。圖為前蘇聯(lián)奇姆肯特工廠生產(chǎn)的電動螺旋壓力機結(jié)構(gòu)圖。兩個弧形定子3對稱地安放在機架橫梁的支架上。f交流電頻率（HZ）；P定子的極對數(shù)；弧形定子包角（rad）第12頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四弧形定子結(jié)構(gòu)每塊弧形定子1均由外殼2、定子鐵芯3、嵌在定子槽中的繞組4、扇形壓鐵5及其固定零件組成。通過使弧形定子繞組的電流改換相序，來使滑塊獲得不同的運動方向。第13頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四 三、電動機機械傳動式電

12、動螺旋壓力機的結(jié)構(gòu)和參數(shù)電機大于 500kw時，結(jié)構(gòu)龐大，造價高，壓力機的設計用電機直接傳動的固定定子式有很大困難。所以，當電動螺旋壓力機的公稱壓力等于或大于40MN后，采用電機一齒輪傳動。由一臺或幾臺異步電機，通過小齒輪帶動有大齒圈的飛輪。此時飛輪不再作為電動機的轉(zhuǎn)子，象通常的飛輪一樣，只起傳動和儲能作用。第14頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四圖是德國惠加頓公司生產(chǎn)的PZS系列重型電動螺旋壓力機結(jié)構(gòu)圖。帶摩擦超載打滑裝置的飛輪作旋轉(zhuǎn)運動，由固定在滑塊中的螺母帶動滑塊作上下直線運動。為了做到大能量、大剛度又不致有過大的冷擊力，在飛輪中設置摩擦過載安全裝置。氣動式制動器

13、制動組合飛輪外圈的端面。該公司公稱壓力由44144MN共8種規(guī)格的巨型電動螺旋壓力機，特殊的異步電動機只有250和 350kw二種規(guī)格、按壓力不同，配備 26臺電動機，如 PZS1000型公稱壓力100MN的壓力機是用六臺350kw電動機并聯(lián)驅(qū)動飛輪旋轉(zhuǎn)。第15頁，共16頁，2022年，5月20日，18點54分，星期四四、電動螺旋壓力機的優(yōu)缺點（一）優(yōu)點 1）傳動方式簡單，除PZS系列以外，直接傳動的電動螺旋壓力機定子和轉(zhuǎn)子（帶飛輪）之間不負接接觸，無機械磨損，因此，檢修工作量（包括備件的更換量）很小，節(jié)約勞動力和維修費用 2）便于電控，力能參數(shù)調(diào)節(jié)方便可靠，動作平穩(wěn)，傳動噪聲很小。 3）傳動

14、鏈短，部件少，結(jié)構(gòu)簡單，設備體積小，外形美觀，一般無傳動部件暴露于機器外 因此，在電力充分、工資高的國家頗受歡迎。 （二）缺點最大缺點是每次行程要換向旋轉(zhuǎn)而起動兩次，下行程時電機轉(zhuǎn)速由零增加到儲能結(jié)束時電機轉(zhuǎn)速，回程逆轉(zhuǎn)，又要從零增，每啟動一次，均產(chǎn)生啟動能量耗損。開始起動時電機的定子和轉(zhuǎn)子滑差率為100、加速結(jié)束時為1215%，電流從44.5I（I為穩(wěn)定狀態(tài)電流）降低到 22.5I，即使具有沉重飛輪的弧形定子電動機的電流沖擊倍率成功地降低到三倍以下（普通鼠籠式電動機為46倍），但起動電流仍然很大，電流峰值提高要求變壓器容量增大，以避免車間其它設備的壓降過大和工作的不穩(wěn)定性。對大多數(shù)企業(yè)來說，也只能安裝40MN以下的壓力機。中型以上壓力機要有專門的變壓器，例如安裝一臺PZS710型電動螺旋壓力機（公稱壓力50MN裝有兩臺250kw的電動機），即使調(diào)至每分鐘滑塊行程次數(shù)為4次時，仍需要1250kVA變壓器。 理論講電動螺旋壓力機可達到較高的行程次數(shù)，但行程次數(shù)受電機熱負荷的限制。為了排除定子和轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量