专利名称:气液螺旋压力机的制作方法
本实用新型属于锻压设备。
现有的螺旋压力机按传动方式可分为三种不同的结构型式摩擦螺旋压力机、液压螺旋压力机和电动螺旋压力机。采用摩擦传动的摩擦螺旋压力机，摩擦滑动损失较大，传动效率只有15～25％。滑块行程速度一般＜0.5米／秒，生产效率低。摩擦带磨损快，寿命短，而且拆换亦较费工时；采用液压传动的液压螺旋压力机，由于用液体来驱动工作进程，油缸驱动腔与液压传动系统相连，油缸驱动腔或者油缸两腔由液压阀控制，导致液压系统复杂，压力损失大，制造成本高。由于滑块的打击速度取决于高压油的供给流量，油泵和蓄能器的容量又受到限制，所以采用液压传动时，滑块的打击速度较难提高，同时，飞轮转动惯量很大，使滑块每分钟行程次数难以增加，因此液压传动的传动效率偏低；采用电机传动的电动螺旋压力机，电机处于过渡过程工作，对电网有冲击，而且功率因数低(一般cosφ＝0.5)。
美国专利US－4181003描述的液压螺旋压力机驱动结构，是采用液压驱动工作行程和液压回程的传动方式，将动力缸与液压系统相连。由于活塞直接推动主螺杆，摩擦损失较大，传动效率低。又因工作行程速度较大，所以泵的流量大，能量损失多。
本实用新型针对上述不足之处，设计了气液螺旋压力机。
本实用新型的内容是气液螺旋压力机的传动装置采用副螺杆、副螺母、油缸、活塞、气室组成，副螺母可以采用酚醛树脂夹布层压材料制造，其结构可设计为多层组合式或者整体式。气液螺旋压力机的传动方式，采用了气体驱动工作行程和液压驱动回程，油缸的驱动腔Ⅰ与气室相通，气室内贮存有高压气体；油缸的回程腔Ⅱ与液压系统之间采用进、排油管道连接，进、排油管道可分别是二条管道或者是一条管道。
本实用新型的液压系统，采用了二个以上的插装式錐阀，二个插装式錐阀先导装置及一个液压缓冲蓄能器集成或者离散组装。插装式錐阀的启、闭速度可以用节流塞调节。二个插装式錐阀先导装置可以采用二套快速驱动电路和电磁球阀组成，二套快速驱动电路和电磁球阀均为一样的结构。二套快速驱动电路可分别为电磁球阀的线圈在瞬时提供大于其额定值数倍的电流，然后转入额定电压。本实用新型的液压系统还采用了油泵电机带飞轮拖动的结构。
本实用新型的优点在于1.在回程制动过程中，把运动部分的动能转换为气体压缩能，能量损失减少，传动效率提高。采用酚醛树脂夹布层压材料制造的付螺母，在液压油中与钢制副螺杆作相对运动时，摩擦系数仅为0.003－0.006，使副螺旋副的传动效率达98％。从而提高了整机效率。
2.因为利用了气室内高压气体的膨胀驱动工作行程，使油泵流量减少，打击速度增高，节约了能量。并采用了响应速度快的插装式錐阀先导装置，使滑块的打击速度达1－1.2米／秒，飞轮转动惯量降低50％，电液转换时间缩短到6－8毫秒。滑块每分钟的行程次数与同吨位的摩擦螺旋压力机相比，能提高1－1.5倍，使生产率得到提高。
3.与摩擦螺旋压力机相比，不需要经常更换易损件，可减少维修工时，提高机器的利用率，每台机器一年降低维修费用1－1.5万元。
4.本发明的液压系统简单，仅需要控制油缸的一个腔，而且阀和油路采用集成块连接，所以连接管道极少，结构紧凑。进、排油采用二条管道与油缸的回程腔Ⅱ相连，因而液压冲击小。
5.设置了缓冲蓄能器，使回程加速阶段可贮存油泵输出的多余压力油，在匀速阶段，送压力油进油缸Ⅱ腔。因而系统无高压溢流损失，油的发热少。
6.采用油泵电机带飞轮拖动，与同吨位的摩擦螺旋压力机相比，电机功率降低30％，电机功率因数为0.85，对电网无冲击。
与发明实施图1为气液螺旋压力机的工作原理图。
图中(1)为气室，(2)为活塞，(3)为油缸，(4)为副螺杆，(5)为副螺母，(6)为进排油管，(7)为飞轮，(8)为主螺杆，(9)为主螺母，(10)为滑块。
图2为气液螺旋压力机的液压控制系统图。
图中(11)、(12)为插装式錐阀，(13)、(14)、(15)为电磁球阀，(16)为单向阀，(17)为安全阀，(18)为缓冲蓄能器，(19)为油泵，(20)为飞轮，(21)为油泵电机。
气液螺旋压力机的工作原理气液螺旋压力机有压紧工件、向上回程、悬挂、向下打击行程及寸动向下等五种动作规范。
现就其工作原理分述如下压紧工件电磁球阀(14)、(15)断电，电磁球阀(13)通电，錐阀(11)的控制腔经电磁球阀(13)与油箱相通，油缸回程腔中的压力油顶开錐阀(11)回油箱，錐阀(12)的控制腔经电磁球阀(15)与油箱相通，油泵电机(21)带动飞轮(20)拖动油泵(19)输出的压力油顶开錐阀(12)回油箱，液压系统空循环，滑块在油缸上腔气体压力下通过模具压紧工件。
向上回程电磁球阀(15)通电，电磁球阀(13)、(14)断电，錐阀(12)的控制腔经电磁球阀(15)与主油路相通，錐阀(12)在压力油的作用下关闭，压力油经电磁球阀(13)进入錐阀(11)的控制腔，使錐阀(11)关闭。这时电机(21)、飞轮(20)共同驱动油泵(19)，使油泵(19)输出的压力油推动活塞(2)带动付螺杆(4)驱动飞轮(7)和主螺杆(8)作向上螺旋运动，使滑块提升，同时使封闭在油缸驱动腔Ⅰ和与Ⅰ腔相通的气室(1)内的气体压缩，储存能量。实现滑块向上回程动作。
悬挂电磁球阀(13)、(14)、(15)断电，錐阀(11)控制腔与主油路相通，錐阀(11)在压力油的作用下关闭。錐阀(12)的控制腔与油箱相通，压力油顶开錐阀(12)(錐阀(11)、(12)的开启、关闭速度均可由节流塞预先调到最佳状态，使液压冲击最小)，油泵输出的压力油经錐阀(12)回油箱，实现油泵卸荷。油缸回程腔Ⅱ的压力油被单向阀(16)封闭，活塞联同滑块停止不动，这样可使滑块在任意位置停止，实现悬挂动作。
向下打击行程电磁球(15)断电，錐阀(12)开启，压力油经錐阀(12)回油箱，油泵卸荷，电机带动飞轮加速，储存能量。电磁球阀(13)通电，錐阀(11)开启，油缸回程腔Ⅱ排油，油缸驱动腔Ⅰ和与Ⅰ腔相通的气室(1)内的压力气体膨胀作功，使活塞(2)快速带动副螺杆(4)驱动飞轮(7)和主螺杆(8)作向下螺旋运动。实现滑块向下打击行程动作。
寸动向下在气液螺旋压力机悬挂动作规范下，电磁球阀(14)通电，使油缸回程腔Ⅱ中的压力油经电磁球阀(14)与油箱相通，油缸驱动腔Ⅰ和与Ⅰ腔相通的气室中的压力气体使活塞(2)带动副螺杆(4)驱动飞轮(7)和主螺杆(8)作向下螺旋运动，但由于电磁球阀(14)通径很小，所以滑块(10)只能慢速下行，实现寸动向下动作。
图3为快速驱动电路框图。
控制信号由Ⅰ输入，经方向控制器(22)鑑向后，送入放大器(23)，有足够的电流使晶体管开关(24)导通。电压变换电路(27)由电源(26)接通，向电磁球阀的线圈(25)送入大于其额定值数倍的电流，使电磁球阀快速启动。当阀芯进入稳态时，向电磁球阀线圈(25)送入额定电流。
本发明易于实现整台机组的机械化和自动化。
权利要求
1.一种螺旋压力机，由主螺杆(8)、主螺母(9)、滑块(10)、传动装置组成，其特征在于该传动装置由副螺杆(4)、副螺母(5)、油缸(3)、活塞(2)、气室(1)组成，油缸(3)的驱动腔Ⅰ与贮存高压气体的气室(1)相通，油缸(3)的回程腔Ⅱ通过进、排油管道与液压系统相连，该液压系统由二个以上的插装式錐阀(11)、(12)，二个插装式錐阀先导装置及一个液压缓冲蓄能器(18)集成或者离散组装。
2.一种如权利要求
1所述的螺旋压力机，其特征在于该副螺母(5)可以采用多层组合式或者整体式结构，副螺母(5)的材料为酚醛树脂夹布层压材料。
3.一种如权利要求
2所述的螺旋压力机，其特征在于与油缸(3)的回程腔Ⅱ相通的进、排油管道可以分别是二条管道或者是一条管道，所说的插装式錐阀(11)、(12)采用节流塞调节启、闭速度。
4.一种如权利要求
1，3所述的螺旋压力机，其特征在于二个插装式錐阀先导装置采用二套相同的快速驱动电路和电磁球阀(13)、(15)组成，二套快速驱动电路可分别为电磁球阀(13)、(15)的线圈(25)在瞬时提供大于其额定值数倍的电流。
5.一种如权利要求
4所述的螺旋压力机，其特征在于该液压系统采用了油泵电机(21)带飞轮(20)拖动的结构。
专利摘要
一种用于锻压生产的螺旋压力机，其传动装置由副螺杆、副螺母、油缸、活塞、气室组成，油缸的驱动腔I与贮存高压气体的气室相通，油缸的回程腔II与液压系统相连，传动中，由气体驱动工作行程，液压回程。因而能提高滑块打击速度，节约能量，提高传动效率。液压系统无高压溢流损失，适用于采用先进的电控技术，易于实现整台机组的机械化和自动化。
文档编号B30B1/23GK85200347SQ85200347
公开日1985年10月10日 申请日期1985年4月1日
发明者黄树槐, 何永标, 骆际焕, 陈国清, 阮绍骏, 吕言, 赵松林, 刘斌波 申请人:华中工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan