一種電動螺旋壓力機的製作方法
2023-06-07 03:05:26
專利名稱：一種電動螺旋壓力機的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械工業設備領域，具體為一種電動螺旋壓力機。
背景技術：
德國Muller-Weingarten公司樣本中所述的螺杆直徑小於560毫米的電動螺旋壓力機米用電動機直接傳動方式，電動機的定子固定在壓力機機架的頂部，電動機的轉子就是壓力機的慣性輪。必須為每一種規格的壓力機配製專用的電動機，因而製造難度比較大，製造成本比較高。
發明內容
本發明的目的在於克服上述不足，提供一種可降低製造成本的電動螺旋壓力機， 它採用電動機經齒輪減速驅動慣性輪轉動，並由螺旋副把慣性輪的轉動轉換為滑塊的直線運動，可以選用偶數臺電動機，以降低製造成本。本發明適用於製造新型的電動螺旋壓力機，也適用於把傳統結構的摩擦螺旋壓力機改造為電動螺旋壓力機。為實現上述目的，本發明提供的技術方案是一種電動螺旋壓力機，包括機身、偶數個的電動機、螺杆、滑塊和外圈為大齒輪的慣性輪，電動機安裝在機身上，每個電動機的伸出軸上裝有小齒輪，螺杆與大齒輪連接為一體，螺杆通過與螺母構成螺旋副驅動滑塊作直線移動，其中，每個所述小齒輪通過一個過渡齒輪軸與大齒輪嚙合，所述過渡齒輪軸通過下軸承和上軸承安裝在擺動臂上，擺動臂通過銷軸安裝在支臂上，拉杆通過拉杆銷軸把對稱於大齒輪的轉動中心布置的一對擺動臂連接在一起。而且,上述大齒輪的齒根處具有定位圈，該定位圈與大齒輪同心設置在一起,該定位圈的外徑略大於大齒輪的齒根圓並且與過渡齒輪軸的齒頂圓為配合關係。而且，上述小齒輪經由第一定位法蘭和第二定位法蘭設置在電動機的伸出軸上，小齒輪的內孔與兩定位法蘭是光滑接觸，小齒輪與兩定位法蘭的接觸端面之間均有摩擦片，伸出軸的軸向具有鍵齒，第一定位法蘭和第二定位法蘭的內孔具有與伸出軸的鍵齒相適應的鍵齒槽，且兩定位法蘭與伸出軸的軸向為滑動配合，電動機殼體的外伸支座與電動機殼體固定連接為一體，液壓缸體安裝在電動機的外伸支座上並與電動機的伸出軸同心，液壓缸體上設有油管接頭，活塞與液壓缸體的內孔為滑動配合併與位於第一定位法蘭上的軸承相接觸。而且，上述小齒輪通過電動機伸出軸上的平鍵與伸出軸固定，小齒輪與過渡齒輪嚙合，過渡齒輪經由第一定位法蘭和第二定位法蘭設置在過渡齒輪軸的外伸軸上，過渡齒輪的內孔與兩定位法蘭是光滑接觸，過渡齒輪與兩定位法蘭的接觸端面之間均有摩擦片，過渡齒輪軸的外伸軸的軸向具有鍵齒，第一定位法蘭和第二定位法蘭的內孔具有與過渡齒輪軸的外伸軸的鍵齒相適應的鍵齒槽，且兩定位法蘭與過渡齒輪軸的外伸軸的軸向為滑動配合，擺動臂的外伸支座與擺動臂固定連接為一體，液壓缸體安裝在擺動臂的外伸支座上並與過渡齒輪軸的外伸軸同心，液壓缸體上設有油管接頭，活塞與液壓缸體的內孔為滑動配合併與位於第一定位法蘭上的軸承相接觸。而且，在上述擺動臂的下端面或擺動臂平臺上設置制動器，制動器通過制動過渡齒輪軸，從而制動大齒輪的螺旋運動。而且，上述電動機設置在機身上，或者是通過電動機殼體法蘭設置在支臂平臺上表面。而且，上述電動機通過齒形皮帶連接旋轉運動測量儀。而且，上述機身安裝有直線運動測量儀，且直線運動測量儀的運動部件與滑塊同步運動。而且，上述過渡齒輪軸的齒輪軸向兩個端面分別設有護圈，兩個護圈之間具有若干分層，各分層接觸均勻，接觸面之間塗有粘接劑，各分層的內空與軸相適應，通過填充體 經過固化後把各個分層、護圈和軸連接為一個整體；各個分層是複合材料、粉末冶金材料或合金材料並且各個分層可以是相同的材料也可以是不同的材料，填充體是複合材料。而且，上述過渡齒輪軸由軸和組合體構成，組合體是通過模鑄成型或模壓成型工藝與軸結合為一體，組合體是複合材料或有色金屬合金材料。而且,上述過渡齒輪軸為中空結構。本發明的優點如下。I、由螺旋副把螺旋運動轉換為滑塊的直線運動。2、根據壓力加工工藝的要求而改變電動機的工作參數，可以控制慣性輪的動能、滑塊的運動(方向、速度、回程位置)，適用於多種壓力加工工藝。3、當大齒輪在轉動中有少量的徑向移動時，過渡齒輪軸可以隨著移動，而不會產生運動幹涉，從而使小齒輪、過渡齒輪軸與大齒輪保持適當的嚙合位置。4、可以通過調節油壓來改變第一定位法蘭及第二定位法蘭和小齒輪的摩擦結合面的壓緊程度，當小齒輪受到過大的轉矩肘，它可以相對第一定位法蘭及第二定位法蘭滑動旋轉，以避免電動機伸出軸和齒輪的嚙合面承受大的衝擊載荷。5、操縱液壓閥通過油管接頭排油，把液壓缸體卸壓時，活塞就退回，於是第一定位法蘭及第二定位法蘭和小齒輪的摩擦結合面之間便失去壓緊力，使小齒輪和電動機之間為浮動連接，讓電動機可以旋轉也可以停止，而不受過渡齒輪軸和大齒輪的約束。6、特別適用於把傳統結構的摩擦螺旋壓力機改造為電動螺旋壓力機。
圖I為本發明所述的電動螺旋壓力機的結構示意圖。圖2為圖I的俯視圖。圖3為圖2中實施例一的A-A截面圖。圖4為圖2中實施例二的A-A截面圖。圖5為多層疊加式組合結構型過渡齒輪軸29的結構示意圖。圖6為不同材料的組合結構型過渡齒輪軸29的結構示意圖。圖7為中空結構型過渡齒輪軸29的結構示意圖。圖8為本發明所述的電動螺旋壓力機的另一種結構示意圖。其中，I、機身，2、滑塊，3、推力軸承，4、軸承，5、螺杆，6、法蘭，7、鍵，8、螺母，9、圓盤，10、大齒輪，11、摩擦塊，12、輪轂，13、螺栓，14、彈簧，15、定位圈，16、電動機，16. I、伸出軸，16. 2、電動機的外伸支座，16. 3、電動機殼體法蘭，16. 4、平鍵，17、螺栓，18、第一定位法蘭，18. I、第二定位法蘭，19、小齒輪，19A、小齒輪，19B、過渡齒輪，20、摩擦片，21、活塞，21. I、軸承，22、液壓缸體，22. I、油管接頭，22. 2、齒形皮帶，22. 3、旋轉運動測量儀，23、支臂，23. I、支臂螺栓，23. 2、支臂平臺，24、制動器，25、非轉動體，25. I、制動彈簧，25. 2、流體壓力缸體，25. 3、支座，26、轉動體，27、拉杆，28、拉杆銷軸，29、過渡齒輪軸，29B、外伸軸，29. I、軸，29. 2、分層，29. 3、填充體，29. 4、護圈，29. 5、組合體，29. 6、軸，30、擺動臂，30. I、擺動臂平臺，30. 2、擺動臂的外伸支座，31、銷軸，33、下軸承，33. I、上軸承，34、導軌，35、直線運動測量儀。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。本實施例提供一種電動螺旋壓力機，如圖I和圖2所示，包括機身I、偶數個的電動機16、螺杆5、滑塊2和外圈為大齒輪10的慣性輪，機身I上有四條導軌34，滑塊2可沿機身導軌34作往復直線運動。螺母8通過法蘭6和鍵7與機身I連接為一體，螺杆5與螺母8是螺紋配合。螺杆5的下端部裝有推力軸承3，並通過軸承4與滑塊2配合。螺杆5通過與螺母8構成螺旋副驅動滑塊2作直線移動。由圓盤9、大齒輪10、摩擦塊11、輪轂12、螺栓13、彈簧14和定位圈15組合成慣性輪，慣性輪安裝在螺杆5的上端部，連接為一體。用支臂螺栓23. I把支臂23安裝在機身I的側面，在支臂23的上端有支臂平臺23. 2把二個支臂23連接為一體以增強穩固性。電動機16通過螺栓17安裝在機身I上,每個電動機16的伸出軸16. I上裝有小齒輪19。其中，如圖3所示,每個所述小齒輪19通過一個過渡齒輪軸29與大齒輪10嚙合，所述過渡齒輪軸29通過下軸承33和上軸承33. I安裝在擺動臂30上，擺動臂30通過銷軸31安裝在支臂23上，拉杆27通過拉杆銷28把對稱於大齒輪10的轉動中心布置的一對擺動臂30連接在一起，當大齒輪10在轉動中有少量的徑向移動時，過渡齒輪軸29可以隨著移動，而不會產生運動幹涉。上述大齒輪10的齒根處具有定位圈15，該定位圈15的外徑略大於大齒輪10的齒根圓，且該定位圈15與大齒輪10同心設置在一起。在壓力機運行時保持定位圈15和過渡齒輪軸29的齒頂圓的配合關係，以便保證過渡齒輪軸29與大齒輪10的適當嚙合位置。如圖3所示，上述小齒輪19經由第一定位法蘭18和第二定位法蘭18. I設置在電動機16的伸出軸16. I上，小齒輪19的內孔與兩定位法蘭是光滑接觸，小齒輪19與兩定位法蘭的接觸端面之間均有摩擦片20，伸出軸16. I的軸向具有鍵齒，第一定位法蘭18和第二定位法蘭18. I的內孔具有與伸出軸16. I的鍵齒相適應的鍵齒槽，且兩定位法蘭與伸出軸16. I的軸向為滑動配合，電動機殼體的外伸支座16. 2與電動機殼體固定連接為一體,液壓缸體安裝在電動機16的外伸支座16. 2上並與電動機16的伸出軸16. I同心，液壓缸體22上設有油管接頭22. 1，活塞21與液壓缸體22的內孔為滑動配合併與位於第一定位法蘭18上的軸承相接觸。如圖4所示，上述小齒輪19A通過電動機伸出軸16. I上的平鍵16. 4與伸出軸16. I固定，小齒輪19A與過渡齒輪19B嚙合，過渡齒輪19B經由第一定位法蘭18和第二定位法蘭18. I設置在過渡齒輪軸29的外伸軸29B上，過渡齒輪19B的內孔與兩定位法蘭是光滑接觸，過渡齒輪19B與兩定位法蘭的接觸端面之間均有摩擦片20，外伸軸29B的軸向具有鍵齒，第一定位法蘭18和第二定位法蘭18. I的內孔具有與外伸軸29B的鍵齒相適應的鍵齒槽，且兩定位法蘭與外伸軸29B的軸向為滑動配合，擺動臂的外伸支座30. 2與擺動臂30固定連接為一體，液壓缸體22安裝在擺動臂的外伸支座30. 2上並與過渡齒輪軸29的外伸軸29B同心，液壓缸體22上設有油管接頭22. 1，活塞21與液壓缸體22的內孔為滑動配合併與位於第一定位法蘭18上的軸承相接觸。在所述擺動臂30的下端面或擺動臂平臺30. I上設置制動器24，制動器24通過制動過渡齒輪軸29，從而制動大齒輪10的螺旋運動。制動器是由轉動體26、非轉動體25、制動彈簧25. I、流體壓力缸體25. 2、支座25. 3等機械零件組成，它可以是圓盤式結構，也可以是輪鼓式結構。轉動體26位於過渡齒輪軸29的上端或者下端,二者同心連接；非轉動體25與轉動體26相對應，在二者的接觸表面之間設有摩擦材料以增大接觸摩擦阻力，非轉動體25通過支座25. 3安裝在擺動臂平臺30. I上或者安裝在擺動臂30的下端面。當制動彈簧25. I把非轉動體25和轉動體26壓緊時，產生摩擦力阻止過渡齒輪軸29轉動的同時也阻止大齒輪10的螺旋運動；當向流體壓力缸體25. 2中注入壓力流體時，則可以克服制動彈簧25. I的作用力使非轉動體25與轉動體26脫離接觸，從而使過渡齒輪軸29和大齒輪10 都可以自由轉動。上述電動機16可以設置在機身I上。在有些場合，電動機16不方便安裝在機身I上，如圖8所示，可以在兩個支臂23的上端設置較為堅固的支臂平臺23. 2，電動機16可以通過其殼體法蘭16. 3安裝在支臂平臺23. 2上表面，制動器24可以對應安裝在擺動臂30的下端面。上述電動機16通過齒形皮帶22. 2連接旋轉運動測量儀22. 3。上述機身I安裝有直線運動測量儀35，且直線運動測量儀35的運動部件與滑塊2同步運動。為了使過渡齒輪軸29和大齒輪10的傳動效率高且運行平穩，可以用多層疊加式組合結構來製造過渡齒輪軸29。如圖5所示，上述過渡齒輪軸29的齒輪軸向兩個端面分別設有護圈29. 4，兩個護圈29. 4之間具有若干分層29. 2，各分層29. 2接觸均勻，接觸面之間塗有粘接劑，各分層29. 2的內空與軸29. I相適應，通過填充體29. 3把各個分層29. 2、護圈29. 4和軸29. I連接為一個整體。填充體29. 3的材料為含有絲狀纖維骨料的複合材料，其初始狀態為複合可流動體，經固化後便可以把相關零件連接為一個整體。應該選用力學性能好、摩擦與潤滑性能好的材料製造分層29. 2，例如可以選用複合材料、粉末冶金材料或合金材料等，並且各個分層可以是相同的材料也可以是不同的材料，填充體是複合材料。為了使過渡齒輪軸29和大齒輪10的傳動效率高且運行平穩，還可以用不同材料的組合式結構來製造過渡齒輪軸29。如圖6所示，上述過渡齒輪軸29由軸29. 6和組合體29. 5構成，組合體29. 5可採用模鑄成型或模壓成型的工藝與軸29. 6結合為一體，組合體是複合材料或有色金屬合金材料，例如可以選用短纖維增強熱塑性聚合物複合材料、尼龍、銅合金等材料。過渡齒輪軸29還可以為中空結構，如圖7所示，此種結構可以減小轉動慣量。本發明的工作原理如下操縱液壓閥通過油管接頭22. I向液壓缸體22輸入壓力油,活塞21就外伸,其壓力經過軸承21. I使第一定位法蘭18與第二定位法蘭18. I把小齒輪19 (或者過渡齒輪19B)夾緊，可以通過調節油壓來改變第一定位法蘭18及第二定位法蘭18. I和小齒輪19 (或者過渡齒輪19B)的摩擦結合面的壓緊程度，然後鬆開制動器24，數字控制系統可以使電動機16按要求的轉向、轉速和轉矩旋轉。小齒輪19與過渡齒輪軸29相嚙合，過渡齒輪軸29與大齒輪10相嚙合，小齒輪19是通過過渡齒輪軸29驅動大齒輪10做正向或反向的轉動(或者小齒輪19A與過渡齒輪19B相嚙合並且通過過渡齒輪軸29驅動大齒輪10轉動)。當電動機16正向旋轉時，通過螺母8之螺紋把螺杆5的轉動變換為滑塊2沿機身導軌34的向下運動,大齒輪10的轉速由小到大,慣性輪動能也由小到大。動能的大小取決於電動機16的驅動過程參數。當滑塊2下行到模具壓制工件時，阻力增加，慣性輪減速並釋放動能，通過螺杆5和螺母8變成滑塊2的向下壓力，使工件成形。當電動機16反向旋轉時，過渡齒輪軸29、大齒輪10和螺杆5也反向轉動，於是滑塊2沿機身導軌34向上運動(回程)，滑塊2回程的加速和減速過程取決於電動機16的控制參數。臨近回程預設位置時，由直線運動測量儀35發出信號，電動機16停止工作，制動器24剎車，於是大齒輪10停止轉動，滑塊2停止在回程預設位置。 當需要使電動機16的旋轉運動不受過渡齒輪軸29和大齒輪10的約束時，數控系統可以操縱液壓閥通過油管接頭22. I排油，把液壓缸體22卸壓，活塞21就退回，於是第一定位法蘭18及第二定位法蘭18. I和小齒輪19 (或者過渡齒輪19B)的摩擦結合面之間便失去壓緊力，使小齒輪19和電動機16之間為浮動連接(或者使過渡齒輪19B和過渡齒輪軸29之間為浮動連接)，讓電動機16可以旋轉也可以停止，而不受過渡齒輪軸29和大齒輪10的約束，從而避免承受慣性輪或者電動機轉子的慣性力衝擊。本文所述實施例僅是對本發明做舉例說明，本發明所屬技術領域的技術人員對所述實施例做各樣修改或補充或採用類似的方式替代，只要不脫離本發明的精神，就不能超越所附權利要求書所定義的範圍。
權利要求
1.一種電動螺旋壓力機，包括機身、偶數個的電動機、螺杆、滑塊和外圈為大齒輪的慣性輪，電動機安裝在機身上，每個電動機的伸出軸上裝有小齒輪，螺杆與慣性輪連接為一體，螺杆通過與螺母構成螺旋副驅動滑塊作直線移動，其特徵在於每個所述小齒輪通過一個過渡齒輪軸與大齒輪嚙合，所述過渡齒輪軸通過下軸承和上軸承安裝在擺動臂上，擺動臂通過銷軸安裝在支臂上，拉杆通過拉杆銷軸把對稱於大齒輪的轉動中心布置的一對擺動臂連接在一起。
2.根據權利要求I所述的一種電動螺旋壓力機，其特徵在於所述大齒輪的齒根處具有定位圈，該定位圈與大齒輪同心設置在一起，該定位圈的外徑略大於大齒輪的齒根圓並且與過渡齒輪軸的齒頂圓為配合關係。
3.根據權利要求I所述的一種電動螺旋壓力機，其特徵在於所述小齒輪經由第一定位法蘭和第二定位法蘭設置在電動機的伸出軸上，小齒輪的內孔與兩定位法蘭是光滑接觸，小齒輪與兩定位法蘭的接觸端面之間均有摩擦片，伸出軸的軸向具有鍵齒，第一定位法蘭和第二定位法蘭的內孔具有與伸出軸的鍵齒相適應的鍵齒槽，且兩定位法蘭與伸出軸的 軸向為滑動配合，電動機殼體的外伸支座與電動機殼體固定連接為一體，液壓缸體安裝在電動機的外伸支座上並與電動機的伸出軸同心，液壓缸體上設有油管接頭，活塞與液壓缸體的內孔為滑動配合併與位於第一定位法蘭上的軸承相接觸。
4.根據權利要求I所述的一種電動螺旋壓力機，其特徵在於所述小齒輪通過電動機伸出軸上的平鍵與伸出軸固定，小齒輪與過渡齒輪嚙合，過渡齒輪經由第一定位法蘭和第二定位法蘭設置在過渡齒輪軸的外伸軸上，過渡齒輪的內孔與兩定位法蘭是光滑接觸，過渡齒輪與兩定位法蘭的接觸端面之間均有摩擦片，過渡齒輪軸的外伸軸的軸向具有鍵齒，第一定位法蘭和第二定位法蘭的內孔具有與過渡齒輪軸的外伸軸的鍵齒相適應的鍵齒槽，且兩定位法蘭與過渡齒輪軸的外伸軸的軸向為滑動配合，擺動臂的外伸支座與擺動臂固定連接為一體，液壓缸體安裝在擺動臂的外伸支座上並與過渡齒輪軸的外伸軸同心，液壓缸體上設有油管接頭，活塞與液壓缸體的內孔為滑動配合併與位於第一定位法蘭上的軸承相接觸。
5.根據權利要求I或2或3或4所述的一種電動螺旋壓力機，其特徵在於在所述擺動臂的下端面或擺動臂平臺上設置制動器，制動器通過制動過渡齒輪軸，從而制動大齒輪的螺旋運動。
6.根據權利要求I或2或3或4所述的一種電動螺旋壓力機，其特徵在於所述電動機設置在機身上，或者是通過電動機殼體法蘭設置在支臂平臺上表面。
7.根據權利要求I或2或3或4所述的一種電動螺旋壓力機，其特徵在於所述電動機通過齒形皮帶連接旋轉運動測量儀；所述機身安裝有直線運動測量儀，且直線運動測量儀的運動部件與滑塊同步運動。
8.根據權利要求I或2或3或4所述的一種電動螺旋壓力機，其特徵在於所述過渡齒輪軸的齒輪軸向兩個端面分別設有護圈，兩個護圈之間具有若干分層，各分層接觸均勻，接觸面之間塗有粘接劑，各分層的內空與軸相適應，通過填充體經過固化後把各個分層、護圈和軸連接為一個整體，所述各個分層是複合材料、粉末冶金材料或合金材料並且各個分層可以是相同的材料也可以是不同的材料，填充體是複合材料。
9.根據權利要求I或2或3或4所述的一種電動螺旋壓力機，其特徵在於所述過渡齒輪軸由軸和組合體構成，組合體是通過模鑄成型或模壓成型工藝與軸結合為一體，組合體是複合材料或有色金屬合金材料。
10.根據權利要求I或2或3或4所述的一種電動螺旋壓力機，其特徵在於所述過渡齒輪軸為中空結構。·
全文摘要
本發明涉及機械工業設備領域，具體為一種電動螺旋壓力機，它包括機身、偶數個的電動機、螺杆、滑塊和外圈為大齒輪的慣性輪，電動機安裝在機身上，每個電動機的伸出軸上裝有小齒輪，螺杆與慣性輪連接為一體，螺杆通過與螺母構成螺旋副驅動滑塊作直線移動，其中，每個所述小齒輪通過一個過渡齒輪軸與大齒輪嚙合，所述過渡齒輪軸通過下軸承和上軸承安裝在擺動臂上，擺動臂通過銷軸安裝在支臂上，拉杆通過拉杆銷軸把對稱於大齒輪的轉動中心布置的一對擺動臂連接在一起。本發明適合於製造新型的電動螺旋壓力機，也適合於把傳統結構的摩擦螺旋壓力機改造為電動螺旋壓力機。
文檔編號B30B1/23GK102794918SQ20121030468
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月24日 優先權日2012年8月24日
發明者盧懷亮, 盧蔚民 申請人:盧懷亮, 盧蔚民