专利名称：数控节能伺服螺旋压力机及其控制方法
技术领域：
数控节能伺服螺旋压力机及其控制方法，属于材料成型设备领域，具体涉及一种
数控节能伺服螺旋压力机及其控制方法。
背景技术：
传统螺旋压力机一般采用螺杆与螺旋付配合作为传动机构，通过电动机带动螺旋付转动传递速度，靠摩擦轮分别接触左右螺旋付实现正反转，从而带动螺杆上下运动，打击工件。电机启动后，先将左侧螺旋付与摩擦轮接触，带动螺杆下行，当螺杆下端的滑块撞击工件后，滑块由于弹性形变自然反弹，利用此反弹力及时将摩擦轮与右侧螺旋付接触，从而带动螺杆向上运动，完成一个周期工作。传统螺旋压力机电机为单向电机，需要依靠人工推动调节左右螺旋付与摩擦轮，并且要求依靠一定的技术经验才能顺利完成，劳动效率低，耗能大。专利号为ZL200520125153. 5的发明专利公开了一种使用开关磁阻电机驱动的螺旋压力机，通过开关磁阻电机双向转动直接带动螺杆上下运动，但由于该结构的电机机座固定连接在机身上，使做主运动的电机本身不能跟随螺杆运动，因此在省略摩擦换向的同时必须改变传统螺旋压力机的基本结构，并不能直接对传统螺旋压力机进行改造。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构改造简单，操作方便，工作效率高，节能效果好的数控节能伺服螺旋压力机。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该数控节能伺服螺旋压力机，包括螺旋压力机主体，其特征在于在螺旋压力机主体一侧设置调整滑板，电机机座安装在调整滑板上，电机机座上安装开关磁阻电机，调整滑板下端连接活塞杆，活塞杆通过液压控制系统控制运动，螺旋压力机螺杆顶端设有皮带轮，开关磁阻电机输出轴与螺杆通过皮带传动连接。 液压控制系统包括液压缸、换向阀、液压泵、泵电机和控制器，控制器输入端与开
关磁阻电机相连，输出端与换向阀和泵电机控制端相连。 液压泵为单向液压泵。 液压控制系统包括液压缸、液压泵、泵电机和控制器，控制器输入端与开关磁阻电
机相连，输出端与换向阀和泵电机控制端相连。 液压泵为双向液压泵。
数控节能伺服螺旋压力机的控制方法，其特征在于开关磁阻电机的转速^反馈
给控制器，活塞杆的速度按照^ = ^^，泵电机的转速按照"=^7^("的公式计算数值，进
2瓜 2;n
行控制，其中，q为泵的有效排量，A为液压缸的驱动面积，h为螺杆导程，i为皮带传动比，
"e为主运动的开关磁阻电机转速，v为活塞杆速度，n为泵电机转速。 与现有技术相比，本发明的数控节能伺服螺旋压力机所具有的有益效果是通过增设电机机座运动系统，克服了电机只能固定在机身上，机座不能随动的问题，实现了主运 动电机跟随大皮带轮做直线运动。泵电机采用开关磁阻伺服电机，能根据主运动使机座随 动，实现了在传统螺旋压力机基础上，直接进行改造。抛弃了原有摩擦换向装置，可节能 70%以上。同时能够数控地实现能量、速度、压力的控制，不再使用人工操作。
图1是本发明主视图结构示意图。 其中l螺旋压力机主体2皮带3开关磁阻电机4电机机座5调整滑板6 导轨7活塞杆8液压缸9换向阀IO液压泵ll泵电机12控制器13螺杆。
图1是本发明数控节能伺服螺旋压力机的最佳实施例，下面结合附图1对本发明 做进一步说明
具体实施方式
实施例1
参照附图1 : 数控节能伺服螺旋压力机，包括螺旋压力机主体1，皮带2、开关磁阻电机3、电机 机座4、调整滑板5、导轨6、液压控制系统和螺杆13。液压控制系统包括液压缸8、换向阀
9、 液压泵10、泵电机11和控制器12，控制器12输入端与开关磁阻电机3相连，输出端与换 向阀9和泵电机11控制端相连。在螺旋压力机主体一侧设置调整滑板5，电机机座4安装 在调整滑板5上，电机机座4上安装开关磁阻电机3，调整滑板5下端连接活塞杆7，活塞杆 7与液压缸8连接，液压缸8通过换向阀9、液压泵IO和泵电机11控制流量，液压缸8固定 在螺旋压力机1上，液压泵10为单向液压泵。螺旋压力机螺杆13顶端设有皮带轮，开关磁 阻电机3输出轴与螺杆13通过皮带2传动连接。 数控节能伺服螺旋压力机所采用的控制方法为开关磁阻电机3的转速"e反馈
给控制器12，活塞杆7的速度按照v-i^，泵电机11的转速按照n =，/^4/《的公式计算
2;n' 2瓜'
数值进行控制。式中，q为泵的有效排量，A为液压缸的驱动面积，h为螺杆导程，i为皮带
传动比，"e为主运动的开关磁阻电机转速，v为活塞杆速度，n为泵电机转速。通过这种控
制方法，保证开关磁阻电机3与螺杆13的上升下降速度保持一致，从而保证皮带2的顺利传动。 该数控伺服螺旋压力机工作原理和工作过程如下向下行程时，开关磁阻电机3 正转，液压缸8的上腔进液压油，活塞杆7在泵电机11的转速流量控制中向下运动，带动电 机机座4向下运动。向上行程时，开关磁阻电机3反转，液压缸9的下腔进液压油，活塞杆 7在泵电机11的转速流量控制中向上运动，带动电机机座4向上运动。
实施例2 数控节能伺服螺旋压力机，包括螺旋压力机主体1，皮带2、开关磁阻电机3、电机 机座4、调整滑板5、导轨6、液压控制系统和螺杆13。液压控制系统包括液压缸8、液压泵
10、 泵电机11和控制器12，控制器12输入端与开关磁阻电机3相连，输出端与泵电机11控 制端相连。在螺旋压力机主体一侧设置调整滑板5，电机机座4安装在调整滑板5上，电机机座4上安装开关磁阻电机3，调整滑板5下端连接活塞杆7，活塞杆7与液压缸8连接，液 压缸8通过液压泵10和泵电机11控制流量，液压缸8固定在螺旋压力机1上，液压泵10 为双向液压泵。螺旋压力机螺杆13顶端设有皮带轮，开关磁阻电机3输出轴与螺杆13通 过皮带2传动连接。 工作过程与工作原理与实施例1相同。 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，例 如泵电机可以采用传统伺服电机代替开关磁阻伺服电机等，任何熟悉本专业的技术人员可 能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本 发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化 与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
数控节能伺服螺旋压力机，包括螺旋压力机主体(1)，其特征在于在螺旋压力机主体(1)一侧设置调整滑板(5)，电机机座(4)安装在调整滑板(5)上，电机机座(4)上安装开关磁阻电机(3)，调整滑板(5)下端连接活塞杆(7)，活塞杆(7)通过液压控制系统控制运动，螺旋压力机螺杆(13)顶端设有皮带轮，开关磁阻电机(3)输出轴与螺杆(13)通过皮带(2)传动连接。
2. 根据权利要求1所述的数控节能伺服螺旋压力机，其特征在于液压控制系统包括液压缸(8)、换向阀(9)、液压泵(10)、泵电机(11)和控制器(12)，控制器(12)输入端与开关磁阻电机(3)相连，输出端与换向阀(9)和泵电机(11)控制端相连。
3. 根据权利要求2所述的数控节能伺服螺旋压力机，其特征在于液压泵(10)为单向液压泵。
4. 根据权利要求1所述的数控节能伺服螺旋压力机，其特征在于液压控制系统包括液压缸(8)、液压泵(10)、泵电机(11)和控制器(12)，控制器(12)输入端与开关磁阻电机(3)相连，输出端与换向阀(9)和泵电机(11)控制端相连。
5. 根据权利要求4所述的数控节能伺服螺旋压力机，其特征在于液压泵(10)为双向液压泵。
6. 数控节能伺服螺旋压力机的控制方法，其特征在于开关磁阻电机(3)的转速C^反馈给控制器(12)，活塞杆(7)的速度按照"^A，泵电机(11)的转速按照"=^:^4 的2;n 2瓜公式计算数值，进行控制，其中，q为泵的有效排量，A为液压缸的驱动面积，h为螺杆导程，i为皮带传动比，"e为主运动的开关磁阻电机转速，v为活塞杆速度，n为泵电机转速。
全文摘要
数控节能伺服螺旋压力机及其控制方法，属于材料成型设备领域，具体涉及一种数控节能伺服螺旋压力机及其控制方法。其特征在于在螺旋压力机主体(1)一侧设置调整滑板(5)，电机机座(4)安装在调整滑板(5)上，电机机座(4)上安装开关磁阻电机(3)，调整滑板(5)下端连接活塞杆(7)，活塞杆(7)通过液压控制系统控制运动，螺旋压力机螺杆(13)顶端设有皮带轮，开关磁阻电机(3)输出轴与螺杆(13)通过皮带(2)传动连接。该结构直接针对传统螺旋压力机改造，操作方便，工作效率高，节能效果好。
文档编号B30B15/14GK101767471SQ20091025259
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者赵婷婷 申请人:山东理工大学