返回列表來源:鄭州華隆機械 發(fā)布日期:2018-06-28 | 加入收藏
螺旋壓力機是最古老的成形設(shè)備之一,具有十分悠久的發(fā)展歷史。很久以前,歐洲就有木制螺旋壓力機,用以壓制葡萄汁和橄欖油。15世紀德國人Johann Gensleisch在木制螺旋壓力機的基礎(chǔ)上制成了螺旋印刷機,它可以說是螺旋壓力機和其他機械壓力機的老祖宗。在歐洲語言中,壓力機和印刷這兩個詞同詞根。16世紀初,意大利人采用螺旋壓力機壓制金屬藝術(shù)品和硬幣。圖1為18世紀由人力驅(qū)動的螺旋壓力機。直到19世紀中期才出現(xiàn)了由蒸汽驅(qū)動的機械壓力機。
最早用于現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的螺旋壓力機靠摩擦盤傳遞動力,簡稱摩擦壓力機,它在19世紀初開始使用,由于結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,摩擦壓力機至今仍在應(yīng)用。其最大的缺點是摩擦傳動效率低,約為50%~55%,其總效率約為20%~25%。近百年來,人們一直在尋找改進的方法,主要目標是:1.提高傳動效率,降低能耗;2.加大設(shè)備噸位,提高工作能力;3.提高打擊能量的控制精度和操作的自動化程度。
20世紀是螺旋壓力機高速發(fā)展的時期,20年代,人們開始研發(fā)液壓螺旋壓力機,40年代末期投入工業(yè)應(yīng)用。30年代,前蘇聯(lián)開始電動螺旋壓力機研制,50年代末期德國開始生產(chǎn),到70年代末,德國辛佩坎公司研制成功離合器式螺旋壓力機。20世紀末期,日本Enomoto公司開發(fā)研制出伺服驅(qū)動電機螺旋壓力機。
進入21世紀,螺旋壓力機這一古老的成形設(shè)備仍在蓬勃發(fā)展,已經(jīng)形成品種多樣,規(guī)格齊全,自動化程度漸顯的特色,為人類文明的發(fā)展繼續(xù)做出貢獻。
幾種典型的螺旋壓力機
摩擦壓力機
摩擦壓力機是現(xiàn)代工業(yè)最早出現(xiàn)的螺旋壓力機,它具有結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉的優(yōu)點,迄今已有近200年的歷史并仍在使用,除了在鍛壓行業(yè)外,還應(yīng)用于建材行業(yè)。
摩擦壓力機的主要問題是電機需帶動摩擦盤始終高速旋轉(zhuǎn),而飛輪在一個循環(huán)中還需改變旋轉(zhuǎn)方向,在換向時飛輪和摩擦盤產(chǎn)生嚴重打滑。這不但降低了傳動效率,也加劇了摩擦帶的磨損,從而增加了制造和維修費用,未能得到廣泛應(yīng)用。摩擦壓力機效率低,打擊力控制不精確,不適于大噸位。
離合器式螺旋壓力機
具有很大慣性飛輪的頻繁正反轉(zhuǎn)是螺旋壓力機效率不高的主要原因,因為在加速減速及制動過程中會消耗大量能量,1979年,在飛輪與螺桿之間用離合器進行連接,與曲柄式壓力機相似,出現(xiàn)了離合器式螺旋壓力機。其飛輪在工作過程中始終向一個方向旋轉(zhuǎn),無需停止和反向,尺寸和轉(zhuǎn)動慣量可遠大于普通摩擦壓力機。當需打擊時,離合器結(jié)合,由于離合器靠螺桿一邊的部件轉(zhuǎn)動慣量極小,在極短的時間即可達到額定速度。成形過程中,靠飛輪減速釋放能量,直至離合器打滑,然后離合器迅速脫開,油缸推動滑塊,螺桿快速上升返回原位,打擊力和能量由離合器控制。一般當飛輪減速達到12.5%即可達到最大打擊力。
離合器式螺旋壓力機是對摩擦壓力機的一種極為成功的改進,其主要優(yōu)點為:1.效率高,較摩擦壓力機能節(jié)省30%~40%;2.打擊能量大,是摩擦壓力機的3倍,所以又稱高能摩擦壓力機;3.可在大的行程范圍獲得最大打擊力和最大成形速度。目前,國內(nèi)離合器式螺旋壓力機設(shè)計噸位已達6300KN。
直接用電動機轉(zhuǎn)子來代替飛輪,或通過齒輪或皮帶帶動飛輪旋轉(zhuǎn),去除了低效率的摩擦傳動,具有最短的傳動鏈和較高的效率。前蘇聯(lián)學者基于這些想法,在1933年研制了電動機直接驅(qū)動的2000KN螺旋壓力機試驗機。但由于電機長期處于正—反轉(zhuǎn)和啟動—停止的工作狀態(tài),發(fā)熱十分嚴重,溫升達120攝氏度,鑒于當時的電機及控制技術(shù)水平的限制,這一問題無法得到解決,研制工作只好宣告失敗而終止。
初期的電動螺旋壓力機并沒有得到人們所預(yù)期的效果,原因有兩點:1.電機頻繁啟停,電能損失超過50%,電機發(fā)熱嚴重;2.啟動電流過大(是穩(wěn)定負荷下的3~5倍),對電網(wǎng)造成巨大沖擊,盡管將單臺電機驅(qū)動改成多臺電機驅(qū)動,使得情況可以得到一些改善,但仍不能從根本上解決問題。
20世紀末期以后,由于電力電子技術(shù)、電機技術(shù)、計算機控制技術(shù)得到飛速發(fā)展,為解決電動螺旋壓力機的問題帶來了契機。經(jīng)過很長一段時間的發(fā)展研制,鄭州華隆機械制造有限公司于21世紀初所生產(chǎn)的電動螺旋壓力機采用了變頻技術(shù),成功生產(chǎn)出符合高效生產(chǎn)的電動螺旋壓力機,其主要優(yōu)點為:1.采用變頻技術(shù)使電機始終處于其最佳狀態(tài)工作,不但電流大大減小,而且發(fā)熱得到大幅降低;2.濾波器使啟動電流對電網(wǎng)的沖擊進一步減小;3.減小了電流損失。電動螺旋壓力機不僅大大提高了整個整個設(shè)備的控制水平及打擊能量,其他參數(shù)也可得到更加精確的控制。這就為螺旋壓力機向更加大型化、節(jié)能化鋪開了道路。
電動螺旋壓力機是一種工藝適用性極強的壓力機設(shè)備。螺旋壓力機具有結(jié)構(gòu)簡便,調(diào)整維護簡便,滑塊無下死點,便于模具設(shè)計,制品精度高等特點。適是螺旋壓力機領(lǐng)域的一股標志性產(chǎn)物。
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