文档介绍：螺旋压力机及锻造水压机研究进展黄树槐华中科技大学武汉新威奇科技有限公司湖北富升锻压机械有限公司华中科技大学(原华中工学院、华中理工大学)从1965年以来就开始从事锻造水压机和螺旋压力机的研究,与湖北富升锻压机械有限公司(原鄂州锻压机床厂)70年代开始合作,先后研制成功16MN以下液压螺旋压力机、第一代电动螺旋压力机、新型摩擦压力机,均已形成产品。为在我国推动新型锻压设备的发展,华中科技大学成立了校办产业——武汉新威奇科技有限公司,专门从事新型锻压设备的研究和数控系统的生产。三单位经过最近几年的合作,研制成功数控电动螺旋压力机并已形成产品。现从以下两方面汇报研发工作进展:螺旋压力机研发工作进展锻造水压机研发工作进展一、研发单位简介二、螺旋压力机研发工作进展模锻件在汽车、工程机械、铁路车辆、航空、国防等工业中应用广泛,随着轿车工业、国防工业的发展,对模锻件的精度要求越来越高,例如汽车发动机连杆模锻件质量公差仅±4克,气门采用精密模锻成形后,只需磨削加工。传统模锻设备如模锻锤、热模锻压力机,很难制作出精密模锻件。螺旋压力机由于滑块没有固定的下死点,是生产精密模锻件的理想装备。1、四种传动形式的螺旋压力机比较螺旋压力机在发展阶段中,出现了摩擦压力机、液压螺旋压力机、离合器式螺旋压力机、电动螺旋压力机四种主要传动形式,现比较如下:(1)摩擦压力机摩擦压力机是最古老的螺旋压力机,结构简单、价格低廉是其主要特点。但是存在以下问题:传动效率低,,。能耗高,在能源日益紧张的情况下,摩擦压力机的应用将受到制约。摩擦带易磨损,需经常更换。打击能量不易精确控制。国外摩擦压力机最大为3150吨。德国是全世界生产螺旋压力机最多的国家,从公司提供的样本看,近年已未见到摩擦压力机。(2)液压螺旋压力机由于螺旋压力机能锻造出精密锻件,为了发展大吨位的螺旋压力机,60年代末以来,国外研发成功大型液压螺旋压力机,随后液压螺旋压力机成为我国锻压界的研究热门。但是,、16MN液压螺旋压力机,获我国锻压机械第一个国家发明奖(三等),并在生产中得到应用。国外液压螺旋压力机最大吨位达140MN。液压螺旋压力机性能优于摩擦压力机,但是存在以下问题:液压系统复杂,管道敷设工作量大,液压泄漏对环境有污染。维修技术水平要求高,一般锻造工厂维修困难。价格远高于摩擦压力机。(3)离合器式螺旋压力机上世纪70年代末推出,又称高能螺旋压力机。其特点是具有高的打击能量,滑块在小行程能输出额定能量值和达到最大锻击力;最大吨位为112MN。但是存在以下问题:机器结构十分复杂,既有机械离合器传动,又有用于滑块回程的液压传动。常用的滑块回程方式是采用液压缸推动滑块,同时使螺杆作反向运动。在锻击和回程时,主螺杆和螺母的螺牙为同一受力面,润滑液不易补充,导致螺母螺牙容易磨损。为解决这一问题,HASENCLEVER公司采用低速大扭矩液压马达,通过螺杆带动滑块回程,这样一来使原本十分复杂的机器变得更为复杂。由于以上问题,据悉德国已不生产离合器式螺旋压力机。德国有关公司近年的样本也未见这类设备。(4)电动螺旋压力机电动螺旋压力机采用电机直接驱动飞轮,主机结构比摩擦压力机还要简单,由于近年电力电子技术取得很大进展,带动电动螺旋压力机得到很大发展,在国外得到广泛应用,,最大冷击力可达320MN,是目前除航空用模锻液压机外吨位最大的模锻设备。但是这种设备目前只有德国、日本公司生产,价格十分昂贵,例如我省某公司耗资4000万元进口了一台5000吨电动螺旋压力机。华中科技大学在长期研发螺旋压力机的基础上,已研发成功数控电动螺旋压力机,并开始在生产中应用。2、数控电动螺旋压力机的工作原理电机经小齿轮、大齿轮、螺杆带动滑块运动,大齿轮有足够的惯量,起着飞轮储能的作用。输入启动信号后,电机由静止状态经小齿轮、大齿轮带动滑块加速下行,电机达到预先设置的打击能量所要求的转速时,利用大齿轮储存的动能作功,使制件成形。大齿轮释放能量后,电机立即带动大齿轮反转,返回一定转角后,电机进入制动状态,由电动机转为发电机,使大齿轮带动滑块回到预先设置的位置。此阶段飞轮的能量可经电机反馈到电网,因而能耗损失很小,如右图。由于滑块回程时靠电机制动,机械制动器仅在滑块接近上死点时才工作,制动力矩很小,制动材料不易磨损,不需经常更换。3、电动螺旋压力机总体方案分析(1)电机的转子与螺杆轴连为一体方案Müller Weingarten公司45MN以下的电动螺旋压力机采用这一方案,华中科技大学80年代初研制成功的JD58-100型电动螺旋压力机也是这一方案,如图所示。这一方案的特点是传动环节少,但要设计低速、大扭