一种无油泵交流伺服电机直驱式行程控制增压型液压机

摘要

一种无油泵交流伺服电机直驱式行程控制增压型液压机，采用滚珠丝杠的传动机构；交流伺服电机的伺服驱动方式；把螺旋压力机的飞轮传动理论应用到液压机中，实现滚珠丝杠旋转带动丝杠螺母高速下行运动，液压机滑块快速下行和回程均是靠交流伺服电机直接驱动滚珠丝杠完成；使用主副复合增压缸实现低速增力压制，同时降低了冲压驱动力；主缸体与滑块一体，采用小活塞以及小活塞腔在快速下行和上行时，能迅速反应充液和排液；采用双拉杆结构与主缸体活动连接实现柔性锻压及滑块回程高速运动，本发明液压机的传动效率大大提高，滑块定位精度高，快降及回程速度可达700mm/s，满足低速锻冲、高速空程的技术要求，实现了压力机的工作特性柔性可调、节能降耗。

主权项

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），其特征在于：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）能够带动滚珠丝杠（7）一起旋转，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；在主缸体（19）的前后两侧分别放置了充液阀（21）、顺序阀（24）和二位二通阀（27），充液阀（24）为单向阀，其两个端口分别与油缸（18）、副缸相连，在工作行程结束即回程起始时，大活塞（14）、拉杆（13）、主缸体（19）、小柱塞（23）、小活塞（20）整体上行，充液阀（21）开启给副缸充入液压油，小活塞（20）完全离开小活塞腔（22）后，充液阀（21）关闭；顺序阀（24）的两个端口分别与副缸、主缸相连接，滑块开始压制时，副缸内压力升高达到顺序阀（24）预设开启压力，主缸与副缸连通，副缸中的液压油流入主缸中，压制结束后滑块开始上行，在小活塞（20）完全离开小活塞腔（22）后，顺序阀（24）开启，副缸内的液压油排入到主缸；滑块回程时在小活塞（20）上行离开小活塞腔（22）前，二位二通阀（27）通电开启从而连通油缸与主缸之间的液压回路，使得主缸内的液压油流入油缸（18），完成主缸的排液。