Mar 08, 2022
交流伺服(fú)電機的(de)控製(zhì)速度和位置精度(dù)非常準確,通(tōng)過控製電壓信號(hào)來控製電機的轉矩和轉速。伺服電機的抗過載能力強,非常適合應用於有轉矩波動或快速起(qǐ)動的(de)場合。
伺服電機的響應速度快[ 24 ]
發(fā)熱少、噪聲低、工作穩定[ 25 ] 但伺服電機(jī)目前也存在價格高等缺(quē)點,尤其是大功率的伺服電機,造價非(fēi)常高。
目前的伺服壓(yā)力機多采用交流伺服電機(jī)作為動力源,在伺服壓力機(jī)領域,日本(běn)的小鬆、天田和(hé)會田,德國的舒勒等公司生產的(de)伺服壓力機處於(yú)世界領先水平。
2· 2伺服(fú)式熱模鍛壓力機工(gōng)作(zuò)機構的研究
伺服式熱模鍛壓力機的發展受限於伺服(fú)電機驅動技術的(de)發展,但是目前大功率交流伺服驅動技術還不完善(shàn)。
如圖2所(suǒ)示,在伺服式熱模鍛壓力機上采用增力效(xiào)果更好的增(zēng)力機構,可以彌補交流伺服(fú)電機輸出扭矩不足的(de)缺(quē)
以(yǐ)4 000 kN熱模鍛壓力機為例,根據計算得出,采用(yòng)曲柄連杆機構的4 000 kN壓(yā)力機在鍛壓時的最高扭矩可高達176 000 N · m,這樣就需要(yào)大(dà)功率的電機來驅動。
而采用了肘杆機構的壓力機在鍛壓時的最高扭矩為120傭0 N · m,相(xiàng)比於(yú)曲柄連杆機構要低很多。
因此采用肘杆機構的伺(sì)服式熱模鍛壓力機的伺服電機(jī)的功率也比曲柄連杆機構小。
2.3伺服式熱模鍛壓力機傳(chuán)動方案的研究
熱模(mó)鍛壓力機的噸位一般比較大,在這種大噸位的熱模鍛壓力機上采用伺服驅動方式,對傳動方案(àn)提出了新的要求,要求傳動機構能夠傳(chuán)遞大扭矩,且轉動慣量小、質量小。
為了(le)滿足大噸位熱模鍛壓力機伺服驅動的要求,可采取的傳動方案有多電機驅動、多齒輪分散傳動和多套傳動機構同(tóng)步方案等。
多電機驅動即采(cǎi)用多台(tái)電機分別驅動多套傳動係統帶動同一個(gè)滑塊完成鍛壓工作。
大噸位的(de)伺服式熱模鍛壓力機需要大功率的伺服電機,但受限於伺服電機技術的發展,伺服電機的功率(lǜ)很難做(zuò)的非常大。
即便是那些大功率(lǜ)的伺服電機,價格也非常昂貴
為了降低單(dān)個電機的功率,可以采用多邊布(bù)局,采(cǎi)用多電機進行驅動的方案,這將顯著降低(dī)伺(sì)服式熱模鍛壓力機的成本。
如圖(tú)3所示(shì)的SE4-2000伺服壓力機采用了4台電機進行驅動的方案,能夠同時運轉驅動(dòng)滑塊運動多齒輪分散傳動方式可(kě)顯著降低傳動部(bù)分的質(zhì)量和轉動(dòng)慣量大中型機械壓力機所需的減速比高達390,甚至上百,當采(cǎi)用普通的齒輪減速方式(shì)(一級齒輪減速比最多7、9)時需要將齒輪做的很大導致減速的齒(chǐ)輪傳動(dòng)係統體積龐大,質量大,慣性(xìng)大,且(qiě)大尺寸的齒輪切削加工費用高消(xiāo)耗材料多,不利於裝配和運輸等。
而如果多齒輪分散傳動方案,則會大大降低傳動部分的質量,降低傳動機構在工作時的轉動慣量。如(rú)圖4所示(shì),采(cǎi)用4個齒輪分散驅動中心(xīn)齒輪,有利於實現傳動過程中的多齒齧合,提高(gāo)傳遞扭矩和傳動平穩性,降低質(zhì)量和轉動慣量。
為了實現多套傳動機構的同步,可以(yǐ)在傳動(dòng)齒輪間加過橋齒輪,從而使傳(chuán)動機構能夠實現同步工作,保證滑塊在運動過程中不產生偏轉和傾覆。
如圖5所示為在兩套傳動機構間安裝的過橋齒輪
3結論
傳統熱模鍛壓力機必須帶有所謂的心髒部件一(yī)一離合器和製動器能(néng)量(liàng)利用率低。
伺服式熱模鍛壓力機省去了離合器等部件,不再需要(yào)壓縮空氣等
在滑塊停止時,伺(sì)服電機(jī)也停止,不存(cún)在飛輪空轉的能量損耗。伺服式熱(rè)模鍛壓力機(jī)具有能量利用率高、節能環保、滑塊行程次數高、結構簡單、滑塊運(yùn)動數字伺服、柔性高等優點
在伺服式熱模鍛壓力機驅動電機的選擇上,伺服電機具有優良的性能,是未來伺服式熱模鍛壓力機驅動電機的重要發展方向。
變頻調速電機在熱模鍛壓力機上也將會有很多應用。開關磁阻電機目前已在(zài)電動螺旋(xuán)壓力機上獲得了很多應用(yòng),也(yě)將是伺服式(shì)熱模鍛壓力機(jī)驅動電機的不錯選擇。
伺服式熱模鍛壓力(lì)機等工作(zuò)機構必須具備(bèi)良好的增力效果(guǒ),肘杆機構在(zài)增力上具有顯著的效果,可以應用在熱(rè)模鍛壓力機上(shàng)。
為了(le)降低伺服式熱(rè)模鍛壓力機單(dān)台電(diàn)機的功率,可(kě)以采用多電機、多齒輪(lún)的傳動方案,為了實現多套傳動係(xì)統的同步,在伺服式熱模鍛壓力機的傳動機構間(jiān)加過橋齒(chǐ)輪。參考文獻:
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