專利名稱：一種無油泵交流伺服電機直驅(qū)式行程控制增壓型液壓機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鍛壓設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無油泵交流伺服電機直驅(qū)式行程控制增壓型液壓機。
背景技術(shù)：
液壓機是利用液壓傳動技術(shù)進行壓力加工的設(shè)備，是制品成型生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一。傳統(tǒng)液壓機一般包括油泵及液壓缸傳動系統(tǒng)，其主要缺點是速度低，快降及回程速度只有100-200mm/s。近些年來世界各主要工業(yè)發(fā)達國家都在努力提高液壓機的速度，以便提高生產(chǎn)率。提高液壓機的工作速度即縮短液壓機的一個工作循環(huán)時間，減少液壓機工作循環(huán)時間的關(guān)鍵是縮短其快速上行和下行的時間。因此，提高快速上行和下行的速度，是解決傳統(tǒng)液壓機效率低下的關(guān)鍵。因此，出現(xiàn)了快速鍛造液壓機，即采用交流伺服電機的液壓伺服壓力機，例如美國的WIDEMANN和W.A.WHITNEY公司，西德的TRUMPF和NIX00RFDARAD0RN公司，日本的AIDA和NISSHINB0公司，以及瑞士的RASKIN公司所制造的液壓伺服壓力機、轉(zhuǎn)塔沖床或多工位機械壓力機，現(xiàn)有的液壓伺服壓力機的速度和柔性控制主要體現(xiàn)在T軸、工作臺、自動送料、氣路等機床輔助部分的控制上，很少對顯著影響壓力機工作功能和加工產(chǎn)品質(zhì)量的傳動機構(gòu)進行直接而精確控制的改進。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供了一種無油泵交流伺服電機直驅(qū)式行程控制增壓型液壓機，通過液壓機傳動機構(gòu)及其液壓系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計，使液壓機滑塊的位置、速度可調(diào)，并達到極高的空程速度，快降及回程速度可達700mm/s，能滿足多種工藝的需要，實現(xiàn)滑塊可停在上死點以及液壓加工柔性可調(diào)，減少模具的重復制造和浪費，節(jié)約成本，提聞廣品質(zhì)量。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種無油泵交流伺服電機直驅(qū)式行程控制增壓型液壓機，包括交流伺服電動機I及其轉(zhuǎn)軸2上連接的小帶輪3，小帶輪3通過齒形帶4連接一個大帶輪5，大帶輪5通過兩個大圓螺母6與滾珠絲杠7聯(lián)結(jié)為一體，大帶輪5下端通過支撐套8支撐在軸承9上，滾珠絲杠7上裝有絲杠螺母10，絲杠螺母10與大活塞14徑向配合聯(lián)結(jié)為一體，大活塞14的兩端對稱連接有拉桿13，拉桿13通過拉桿襯套11、軸端蓋板12連接在大活塞14橫向連桿的端軸上，拉桿13下端穿過機架15用兩個止脫螺母26與主缸體19的法蘭連接，大活塞14、拉桿13、止脫螺母26組成主缸體軸向傳動組件，在滾珠絲杠7旋轉(zhuǎn)時，絲杠螺母10推動大活塞14、拉桿13上下移動，大活塞14的活塞桿下端通過密封環(huán)16與大柱塞17內(nèi)腔配合，大柱塞17與機架15固定為一體，大柱塞17內(nèi)有小柱塞23，小柱塞23的下端與主缸體19聯(lián)結(jié)為一體；主缸體19上固定聯(lián)結(jié)了四個小活塞20，四個小活塞20沿徑向均布，對應(yīng)的在大柱塞17上均布有四個小活塞腔22，小活塞20和小活塞腔22的直徑大小能保證液壓機滑塊快速下行和回程上行時的速度要求。
交流伺服電機I正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸2帶動小帶輪3旋轉(zhuǎn),小帶輪3通過齒形帶4帶動大帶輪5旋轉(zhuǎn)，進而與大帶輪5固定聯(lián)結(jié)的滾珠絲杠7也旋轉(zhuǎn)，帶動絲杠螺母10下行，并帶動大活塞14、拉桿13、主缸體19、小柱塞23、小活塞20下行，當小活塞20下行進入到小活塞腔22里時開始壓制過程，小活塞20再繼續(xù)下行，拉桿13和主缸體19的法蘭分離，并且隨著下行拉桿13與主缸體19法蘭的分離距離逐漸增大，當小活塞20下行至完全把小活塞腔填滿時，壓制完成，此時拉桿13與主缸體19法蘭的分離距離最大；大活塞14的活塞桿下端、大柱塞17內(nèi)腔、小柱塞23構(gòu)成副缸，副缸中充滿了液壓油，大活塞14的活塞桿下端面積為a，小柱塞23的面積為b ;大柱塞17下端面、主缸體19、小柱塞23構(gòu)成主缸；主缸和副缸在同一中心線上垂直放置，主缸的壓力接受面積c大于副缸的壓力接受面積b，副缸中小柱塞的壓力接受面積b大于副缸中大活塞14的活塞桿下端的壓力接受面積a，使得液壓機的滑塊即主缸體19的下端能夠快速下行，壓制時，順序閥24開啟，主缸與副缸連通，副缸中的液壓油流入主缸中，系統(tǒng)的增壓比變?yōu)閏/a，主缸內(nèi)產(chǎn)生增加到足夠大的液壓力，從而實現(xiàn)低速增力壓制；在主缸體19的前后兩側(cè)分別放置了充液閥21、順序閥24和二位二通閥27，充液閥24為單向閥，其兩個端口分別與油缸18、副缸相連，在工作行程結(jié)束即回程起始時，大活塞14、拉桿13、主缸體19、小柱塞23、小活塞20整體上行，充液閥21開啟給副缸充入液壓油，小活塞20完全離開小活塞腔22后，充液閥21關(guān)閉；順序閥24的兩個端口分別與副缸、主缸相連接，滑塊開始壓制時，副缸內(nèi)壓力升高達到順序閥24預設(shè)開啟壓力，主缸與副缸連通，副缸中的液壓油流入主缸中，壓制結(jié)束后滑塊開始上行，在小活塞20完全離開小活塞腔22后，順序閥24開啟，副缸內(nèi)的液壓油排入到主缸；滑塊回程時在小活塞20上行離開小活塞腔22前，二位二通閥27通電開啟從而連通油缸與主缸之間的液壓回路，使得主缸內(nèi)的液壓油流入油缸18，完成主缸的排液。一種無油泵交流伺服電機直驅(qū)式行程控制增壓型液壓機的工作流程為:液壓機的初始狀態(tài)，滑塊即主缸體19的下端位于上死點的位置；液壓機滑塊快速下行狀態(tài)，交流伺服電機I正轉(zhuǎn)，帶動滾珠絲杠7旋轉(zhuǎn)，使絲杠螺母10下行，絲杠螺母10帶動大活塞14、拉桿13、小柱塞23、主缸體19以及小活塞20整體下行，此時油缸18給主缸充液壓油；液壓機滑塊低速壓制狀態(tài)，小活塞20下行剛進入小活塞腔22，滑塊即主缸體19的下端接觸到工作臺25上的負載，液壓機滑塊開始壓制工作，此時絲杠螺母10帶動大活塞14、拉桿13、小柱塞23、主缸體19以及小活塞20整體繼續(xù)下行，副缸通過順序閥24給主缸充液壓油，拉桿13和主缸體19法蘭開始分離，并且隨著下行過程該分離距離逐漸增大；液壓機工作行程結(jié)束即回程起始狀態(tài)，小活塞20下行至完全填滿小活塞腔22，壓制工作結(jié)束，拉桿13和主缸體19法蘭分離距離達到最大，此時交流伺服電動機I開始反轉(zhuǎn)，絲杠螺母10帶動大活塞14、拉桿13、小柱塞23、主缸體19以及小活塞20整體上行，沖液閥21開啟對副缸充液，在小活塞20開始上行直到離開小活塞腔22的行程中，主缸內(nèi)的液壓油通過二位二通閥27向油缸18排液，在小活塞完全離開小活塞腔22后，二位二通閥27關(guān)閉，主缸內(nèi)的液壓油通過小活塞腔22直接排入油缸，拉桿走完了與主缸體法蘭的分離距離，充液閥21關(guān)閉，順序閥24開啟，副缸內(nèi)的液壓油排入到主缸內(nèi)，之后繼續(xù)上行最終達到上死點位置?？芍?，液壓機滑塊即主缸體19下行以及壓制結(jié)束后的回程都是靠交流伺服電動機直驅(qū)活塞實現(xiàn)，其中回程時滑塊是在拉桿的帶動下上行至上死點的。低速增力壓制采用了主副復合增壓缸來實現(xiàn)，采用四個小活塞20和小活塞腔22可以省掉滑塊即主缸體19快速下行和回程上行時用于主缸充液和排液的充液閥，通過控制四個小活塞20的行程來實現(xiàn)主缸體19的快速下行、低速壓制和回程上行。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用滾珠絲杠的傳動機構(gòu)取代傳統(tǒng)壓力機的單曲柄肘桿或螺桿傳動機構(gòu)；交流伺服電機的伺服驅(qū)動方式代替了傳統(tǒng)壓力機的交流異步恒速電動機的驅(qū)動方式；把螺旋壓力機的飛輪傳動理論應(yīng)用到傳統(tǒng)液壓機中，即大帶輪通過支撐套支撐在軸承上成為慣性輪，實現(xiàn)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)帶動絲杠螺母高速下行運動，最大限度地利用慣性力，節(jié)能降耗；液壓機滑塊快速下行和回程均是靠交流伺服電機直接驅(qū)動滾珠絲杠完成；使用主副復合增壓缸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直接沖壓，實現(xiàn)低速增力壓制，同時降低了沖壓驅(qū)動力；液壓閥、油箱、管路連接緊湊，主缸體與滑塊一體，采用小活塞以及相應(yīng)的小活塞腔省掉了滑塊快速下行和回程時用于主缸充液和排液的充液閥，因而在快速下行和上行時，能迅速反應(yīng)充液和排液；米用雙拉桿結(jié)構(gòu)與主缸體活動連接代替?zhèn)鹘y(tǒng)液壓機的回程缸，一方面可緩沖滑塊與工件的硬接觸實現(xiàn)柔性鍛壓，另一方面可實現(xiàn)滑塊回程高速運動。因此本發(fā)明液壓機的傳動效率大大提高，滑塊定位精度高，快降及回程速度可達700mm/s，滿足低速鍛沖、高速空程的技術(shù)要求，實現(xiàn)了壓力機的工作特性柔性可調(diào)、節(jié)能降耗。


圖1為本發(fā)明液壓機結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本發(fā)明液壓機結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖3為圖2中A部分局部示意圖。圖4為液壓增壓缸原理圖。圖5為本發(fā)明液壓機工作流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖1至2所示，一種無油泵交流伺服電機直驅(qū)式行程控制增壓型液壓機，包括交流伺服電動機I及其轉(zhuǎn)軸2上連接的小帶輪3，小帶輪3通過齒形帶4連接一個大帶輪5，大帶輪5通過兩個大圓螺母6與滾珠絲杠7聯(lián)結(jié)為一體，大帶輪5能夠帶動滾珠絲杠7 —起旋轉(zhuǎn)，大帶輪5下端通過支撐套8支撐在軸承9上，使大帶輪5作為慣性輪，滾珠絲杠7上裝有絲杠螺母10，絲杠螺母10與大活塞14徑向配合聯(lián)結(jié)為一體，大活塞14的兩端對稱連接有拉桿13，拉桿13通過拉桿襯套11、軸端蓋板12連接在大活塞14橫向連桿的端軸上，拉桿13下端穿過機架15用兩個止脫螺母26與主缸體19的法蘭連接，大活塞14、拉桿13、止脫螺母26組成主缸體軸向傳動組件，在滾珠絲杠7旋轉(zhuǎn)時，絲杠螺母10推動大活塞14、拉桿13上下移動。大活塞14的活塞桿下端通過密封環(huán)16與大柱塞17內(nèi)腔配合，大柱塞17與機架15固定為一體，大柱塞17內(nèi)有小柱塞23，小柱塞23的下端與主缸體19聯(lián)結(jié)為一體；主缸體19上固定聯(lián)結(jié)了四個小活塞20，四個小活塞20沿徑向均布，對應(yīng)的在大柱塞17上均布有四個小活塞腔22，小活塞20和小活塞腔22的直徑大小能保證液壓機滑塊快速下行和回程上行時的速度要求；交流伺服電機I正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸2帶動小帶輪3旋轉(zhuǎn)，小帶輪3通過齒形帶4帶動大帶輪5旋轉(zhuǎn)，進而與大帶輪5固定聯(lián)結(jié)的滾珠絲杠7也旋轉(zhuǎn)，帶動絲杠螺母10下彳了，并Ti 動大活塞14、拉桿13、王缸體19、小柱塞23、小活塞20下彳了，當小活塞20下行進入到小活塞腔22里時開始壓制過程，小活塞20再繼續(xù)下行，拉桿13和主缸體19的法蘭分離，并且隨著下行拉桿13與主缸體19法蘭的分離距離逐漸增大。當小活塞20下行至完全把小活塞腔填滿時，壓制完成，此時拉桿13與主缸體19法蘭的分離距離最大；大活塞14的活塞桿下纟而、大柱塞17內(nèi)腔、小柱塞23構(gòu)成副缸，副缸中充 兩了液壓油，大活塞14的活塞桿下端面積為a，小柱塞23的面積為b，如圖3所示；大柱塞17下端面、主缸體19、小柱塞23構(gòu)成主缸。參考圖4，主缸和副缸在同一中心線上垂直放置，主缸的壓力接受面積c大于副缸的壓力接受面積b，副缸中小柱塞的壓力接受面積b大于副缸中大活塞14的活塞桿下端的壓力接受面積a，使得液壓機的滑塊即主缸體19的下端能夠快速下行，壓制時，順序閥24開啟，主缸與副缸連通，副缸中的液壓油流入主缸中，系統(tǒng)的增壓比變?yōu)閏/a，主缸內(nèi)產(chǎn)生增加到足夠大的液壓力，從而實現(xiàn)低速增力壓制。在主缸體19的前后兩側(cè)分別放置了充液閥21、順序閥24和二位二通閥27，充液閥24為單向閥，其兩個端口分別與油缸18、副缸相連，在工作行程結(jié)束即回程起始時，大活塞14、拉桿13、主缸體19、小柱塞23、小活塞20整體上行，充液閥21開啟給副缸充入液壓油，小活塞20完全離開小活塞腔22后，充液閥21關(guān)閉；順序閥24的兩個端口分別與副缸、主缸相連接，滑塊開始壓制時，副缸內(nèi)壓力升高達到順序閥24預設(shè)開啟壓力，主缸與副缸連通，副缸中的液壓油流入主缸中，壓制結(jié)束后滑塊開始上行，在小活塞20完全離開小活塞腔22后，順序閥24開啟，副缸內(nèi)的液壓油排入到主缸；滑塊回程時在小活塞20上行離開小活塞腔22前，二位二通閥27通電開啟從而連通油缸與主缸之間的液壓回路，使得主缸內(nèi)的液壓油流入油缸18，完成主缸的排液。采用本發(fā)明液壓機的工作流程如圖5所示，圖5-1為液壓機的初始狀態(tài)，滑塊即主缸體19的下端位于上死點的位置；液壓機滑塊快速下行狀態(tài)，此時交流伺服電機I正轉(zhuǎn)，帶動滾珠絲杠7旋轉(zhuǎn)，使絲杠螺母10下行，絲杠螺母10帶動大活塞14、拉桿13、小柱塞23、主缸體19以及小活塞20整體下行，此時油缸18給主缸充液壓油；液壓機滑塊低速壓制狀態(tài)，小活塞20下行剛進 入小活塞腔22，滑塊即主缸體19的下端接觸到工作臺25上的負載，液壓機滑塊開始壓制工作，如圖5-2所示，此時絲杠螺母10帶動大活塞14、拉桿13、小柱塞23、主缸體19以及小活塞20整體繼續(xù)下行，副缸通過順序閥24給主缸充液壓油，拉桿13和主缸體19法蘭開始分離，并且隨著下行過程該分離距離逐漸增大，如圖5-3所示小活塞20已經(jīng)入到小活塞腔22 —半，拉桿13與主缸體19法蘭具有明顯的分離距離；液壓機工作行程結(jié)束即回程起始狀態(tài)，如圖5-4所示，小活塞20下行至完全填滿小活塞腔，壓制工作結(jié)束，拉桿13和主缸體19法蘭分離距離達到最大，此時交流伺服電動機I開始反轉(zhuǎn)，絲杠螺母10帶動大活塞14、拉桿13、小柱塞23、主缸體19以及小活塞20整體上行，沖液閥21開啟對副缸充液，在小活塞20開始上行直到離開小活塞腔22的行程中，主缸內(nèi)的液壓油通過二位二通閥27向油缸18排液，在小活塞完全離開小活塞腔22后，拉桿走完了與主缸體法蘭的分離距離，二位二通閥27關(guān)閉，主缸內(nèi)的液壓油通過小活塞腔22直接排入油缸，充液閥21關(guān)閉，順序閥24開啟，副缸內(nèi)的液壓油排入到主缸內(nèi)，之后繼續(xù)上行最終達到上死點位置?？芍簤簷C滑塊即主缸體19下行以及壓制結(jié)束后的回程都是靠交流伺服電動機直驅(qū)活塞實現(xiàn)，其中回程時滑塊是在拉桿的帶動下上行至上死點的。低速增力壓制采用了主副復合增壓缸來實現(xiàn)，采用四個小活塞20和小活塞腔22可以省掉滑塊即主缸體19快速下行和回程上行時用于主缸充液和排液的充液閥，通過控制四個小活塞20的行程來實現(xiàn)主缸體19的快速下行、低速壓制和回程上行。本發(fā)明的工作原理為:在液壓機的滑塊即主缸體19的下端位于上死點位置時，使交流伺服電機I正轉(zhuǎn)，伺服電機主軸2帶動小帶輪3旋轉(zhuǎn)，小帶輪3通過齒形帶4帶動大帶輪5旋轉(zhuǎn)，進而與大帶輪5固定聯(lián)結(jié)的滾珠絲杠7也同步旋轉(zhuǎn)，帶動絲杠螺母10下行，并帶動大活塞14、拉桿13、主缸體19、小柱塞23、小活塞20下行，油缸18里的液壓油流入主缸中，當小活塞20下行進入到小活塞腔22里時，小活塞20將主缸密封起來，油缸18不能直接給主缸充液，滑塊即主缸體19的下端接觸到工作臺25上面的負載，拉桿13和主缸體19的法蘭分離，小活塞20再繼續(xù)下行，副缸的壓力增大到順序閥24的開啟壓力，順序閥24開啟，主缸與副缸連通，副缸中的液壓油流入主缸中，主缸內(nèi)產(chǎn)生增加到足夠大的液壓力，從而實現(xiàn)低速增力壓制。隨著下行過程拉桿13與主缸體19法蘭的分離距離逐漸增大，當小活塞20下行至完全把小活塞腔22填滿時，壓制完成，此時拉桿13與主缸體19法蘭的分離距離最大；之后交流伺服電機I開始反轉(zhuǎn)，絲杠螺母10上行，帶動大活塞14、拉桿13、主缸體19、小柱塞23、小活塞20上行，充液閥21開啟給副缸充入液壓油，在小活塞20開始上行直到離開小活塞腔22的行程中，主缸內(nèi)的液壓油通過二位二通閥27向油缸18排液，在小活塞20完全離開小活塞腔22后，二位二通閥27關(guān)閉，主缸內(nèi)的液壓油通過小活塞腔22直接排入油缸18，且充液閥21關(guān)閉，順序閥24開啟，副缸內(nèi)的液壓油排入到主缸內(nèi)，此時拉桿13走完了與主缸體19法蘭的分離距離，繼續(xù)上行最終達到上死點位置。附圖中:1、交流伺服電機；2、伺服電機轉(zhuǎn)軸；3、小帶輪；4、齒形帶；5、大帶輪；6、大圓螺母；7、滾珠絲杠；8、支撐套；9、軸承；10、絲杠螺母；11、拉桿襯套；12、軸端蓋板；13、拉桿；14、大活塞；15、機架；16、密封環(huán)；17、大柱塞；18、油缸；19、主缸體；20、小活塞；21、充液閥；22、小柱塞腔；23、小柱塞；24、順序閥；25、工作臺；26、止脫螺母；27、二位二通閥。
權(quán)利要求
1.一種無油泵交流伺服電機直驅(qū)式行程控制增壓型液壓機，包括交流伺服電動機(I)及其轉(zhuǎn)軸(2)上連接的小帶輪(3)，其特征在于:小帶輪(3)通過齒形帶(4)連接一個大帶輪(5)，大帶輪(5)通過兩個大圓螺母(6)與滾珠絲杠(7)聯(lián)結(jié)為一體，大帶輪(5)能夠帶動滾珠絲杠(7) —起旋轉(zhuǎn)，大帶輪(5)下端通過支撐套(8)支撐在軸承(9)上，滾珠絲杠(7)上裝有絲杠螺母(10)，絲杠螺母(10)與大活塞(14)徑向配聯(lián)結(jié)為一體，大活塞(14)的兩端對稱連接有拉桿(13)，拉桿(13)通過拉桿襯套(11)、軸端蓋板(12)連接在大活塞(14)橫向連桿的端軸上，拉桿(13)下端穿過機架(15)用兩個止脫螺母(26)與主缸體(19)的法蘭連接，大活塞(14)、拉桿(13)、止脫螺母(26)組成主缸體軸向傳動組件，在滾珠絲杠(7)旋轉(zhuǎn)時，絲杠螺母(10)推動大活塞(14)、拉桿(13)上下移動，大活塞(14)的活塞桿下端通過密封環(huán)(16)與大柱塞(17)內(nèi)腔配合,大柱塞(17)與機架(15)固定為一體,大柱塞(17)內(nèi)有小柱塞(23)，小柱塞(23)的下端與主缸體(19)聯(lián)結(jié)為一體；主缸體(19)上固定聯(lián)結(jié)了四個小活塞(20)，四個小活塞(20)沿徑向均布，對應(yīng)的在大柱塞(17)上均布有四個小活塞腔(22)，小活塞(20)和小活塞腔(22)的直徑大小能保證液壓機滑塊快速下行和回程上行時的速度要求； 交流伺服電機(I)正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸(2)帶動小帶輪(3)旋轉(zhuǎn)，小帶輪(3)通過齒形帶(4)帶動大帶輪(5)旋轉(zhuǎn),進而與大帶輪(5)固定聯(lián)結(jié)的滾珠絲杠(7)也旋轉(zhuǎn),帶動絲杠螺母(10)下行，并帶動大活塞(14)、拉桿(13 )、主缸體(19 )、小柱塞(23 )、小活塞(20 )下行，當小活塞(20)下行進入到小活塞腔(22)里時開始壓制過程，小活塞(20)再繼續(xù)下行，拉桿(13)和主缸體(19)的法蘭分離，并且隨著下行拉桿(13)與主缸體(19)法蘭的分離距離逐漸增大，當小活塞(20)下行至完全把小活塞腔填滿時，壓制完成，此時拉桿(13)與主缸體(19)法蘭的分離距離最大；大活塞(14)的活塞桿下端、大柱塞(17)內(nèi)腔、小柱塞(23)構(gòu)成副缸，副缸中充滿了液壓油，大活塞(14)的活塞桿下端面積為a，小柱塞(23)的面積為b;大柱塞(17)下端面、主缸體(19)、小柱塞(23)構(gòu)成主缸；主缸和副缸在同一中心線上垂直放置，主缸的壓力接受面積c大于副缸的壓力接受面積b，副缸中小柱塞的壓力接受面積b大于副缸中大活塞(14)的活塞桿下 端的壓力接受面積a，使得液壓機的滑塊即主缸體(19)的下端能夠快速下行，壓制時，順序閥(24)開啟，主缸與副缸連通，副缸中的液壓油流入主缸中，系統(tǒng)的增壓比變?yōu)閏/a，主缸內(nèi)產(chǎn)生增加到足夠大的液壓力，從而實現(xiàn)低速增力壓制； 在主缸體(19 )的前后兩側(cè)分別放置了充液閥(21)、順序閥(24)和二位二通閥(27 )，充液閥(24)為單向閥，其兩個端口分別與油缸(18)、副缸相連，在工作行程結(jié)束即回程起始時，大活塞(14)、拉桿(13)、主缸體(19)、小柱塞(23)、小活塞(20)整體上行，充液閥(21)開啟給副缸充入液壓油，小活塞(20)完全離開小活塞腔(22)后，充液閥(21)關(guān)閉；順序閥(24)的兩個端口分別與副缸、主缸相連接，滑塊開始壓制時，副缸內(nèi)壓力升高達到順序閥(24)預設(shè)開啟壓力，主缸與副缸連通，副缸中的液壓油流入主缸中，壓制結(jié)束后滑塊開始上行，在小活塞(20)完全離開小活塞腔(22)后，順序閥(24)開啟，副缸內(nèi)的液壓油排入到主缸；滑塊回程時在小活塞(20)上行離開小活塞腔(22)前，二位二通閥(27)通電開啟從而連通油缸與主缸之間的液壓回路，使得主缸內(nèi)的液壓油流入油缸(18)，完成主缸的排液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無油泵交流伺服電機直驅(qū)式行程控制增壓型液壓機，其特征在于，工作流程為:液壓機的初始狀態(tài)，滑塊即主缸體(19)的下端位于上死點的位置；液壓機滑塊快速下行狀態(tài)，交流伺服電機(I)正轉(zhuǎn)，帶動滾珠絲杠(7)旋轉(zhuǎn)，使絲杠螺母(10)下行，絲杠螺母(10)帶動大活塞(14)、拉桿(13)、小柱塞(23)、主缸體(19)以及小活塞(20)整體下行，此時油缸(18)給主缸充液壓油；液壓機滑塊低速壓制狀態(tài)，小活塞(20)下行剛進入小活塞腔(22)，滑塊即主缸體(19)的下端接觸到工作臺(25)上的負載，液壓機滑塊開始壓制工作，此時絲杠螺母(10)帶動大活塞(14)、拉桿(13)、小柱塞(23)、主缸體(19)以及小活塞(20)整體繼續(xù)下行，副缸通過順序閥(24)給主缸充液壓油，拉桿(13)和主缸體(19)法蘭開始分離，并且隨著下行過程該分離距離逐漸增大；液壓機工作行程結(jié)束即回程起始狀態(tài)，小活塞(20)下行至完全填滿小活塞腔(22)，壓制工作結(jié)束，拉桿(13)和主缸體(19)法蘭分離距離達到最大，此時交流伺服電動機(I)開始反轉(zhuǎn)，絲杠螺母(10)帶動大活塞(14)、拉桿(13)、小柱塞(23)、主缸體(19)以及小活塞(20)整體上行，沖液閥(21)開啟對副缸充液，在小活塞(20)開始上行直到離開小活塞腔(22)的行程中，主缸內(nèi)的液壓油通過二位二通閥(27)向油缸(18)排液，在小活塞完全離開小活塞腔(22)后，二位二通閥(27)關(guān)閉，主缸內(nèi)的液壓油 通過小活塞腔(22)直接排入油缸，拉桿走完了與主缸體法蘭的分離距離，充液閥(21)關(guān)閉，順序閥(24)開啟，副缸內(nèi)的液壓油排入到主缸內(nèi)，之后繼續(xù)上行最終達到上死點位置。
全文摘要
一種無油泵交流伺服電機直驅(qū)式行程控制增壓型液壓機，采用滾珠絲杠的傳動機構(gòu)；交流伺服電機的伺服驅(qū)動方式；把螺旋壓力機的飛輪傳動理論應(yīng)用到液壓機中，實現(xiàn)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)帶動絲杠螺母高速下行運動，液壓機滑塊快速下行和回程均是靠交流伺服電機直接驅(qū)動滾珠絲杠完成；使用主副復合增壓缸實現(xiàn)低速增力壓制，同時降低了沖壓驅(qū)動力；主缸體與滑塊一體，采用小活塞以及小活塞腔在快速下行和上行時，能迅速反應(yīng)充液和排液；采用雙拉桿結(jié)構(gòu)與主缸體活動連接實現(xiàn)柔性鍛壓及滑塊回程高速運動，本發(fā)明液壓機的傳動效率大大提高，滑塊定位精度高，快降及回程速度可達700mm/s，滿足低速鍛沖、高速空程的技術(shù)要求，實現(xiàn)了壓力機的工作特性柔性可調(diào)、節(jié)能降耗。
文檔編號B30B1/23GK103170565SQ20131007183
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者范淑琴, 趙升噸, 張琦, 李旭, 陳超 申請人:西安交通大學