螺旋壓力機(jī)

用螺桿、螺母作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并靠螺旋傳動(dòng)將飛輪的正反向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鍛壓機(jī)械。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)使飛輪加速旋轉(zhuǎn)以儲(chǔ)蓄能量，同時(shí)通過(guò)螺桿、螺母推動(dòng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊接觸工件時(shí)，飛輪被迫減速至完全停止，儲(chǔ)存的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闆_擊能，通過(guò)滑塊打擊工件，使之變形。打擊結(jié)束后，電動(dòng)機(jī)使飛輪反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滑塊上升，回到原始位置。螺旋壓力機(jī)的規(guī)格用公稱工作力來(lái)表示。

螺旋壓力機(jī)通常由電動(dòng)機(jī)通過(guò)摩擦盤(pán)帶動(dòng)飛輪輪緣而使飛輪旋轉(zhuǎn)，所以這種壓力機(jī)又稱摩擦壓力機(jī)，中國(guó)最大的摩擦壓力機(jī)為25兆牛。更大規(guī)格的螺旋壓力機(jī)用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)飛輪，稱為液壓螺旋壓力機(jī),最大規(guī)格的有125兆牛。后來(lái)又出現(xiàn)用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)飛輪的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)，它的結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，由于換向頻繁，對(duì)控制電器要求較高，并需要特殊電機(jī)。

螺旋壓力機(jī)無(wú)固定下死點(diǎn)，對(duì)較大的模鍛件，可以多次打擊成形，可以進(jìn)行單打、連打和寸動(dòng)。打擊力與工件的變形量有關(guān)，變形大時(shí)打擊力小，變形?。ㄈ缋鋼簦r(shí)打擊力大。在這些方面，它與鍛錘相似。但它的滑塊速度低（約0.5米/秒，僅為鍛錘的1/10）,打擊力通過(guò)機(jī)架封閉，故工作平穩(wěn)，振動(dòng)比鍛錘小得多，不需要很大的基礎(chǔ)。螺旋壓力機(jī)裝有打滑保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)，將最大打擊力限制在公稱壓力的2倍以內(nèi)，以保護(hù)設(shè)備安全。

螺旋壓力機(jī)可分為兩種方式，一種是向螺栓上施加扭矩而產(chǎn)生靜壓的方式，另一種是通過(guò)螺栓上固定飛輪的旋轉(zhuǎn)能量集中一次用于成型的方式。

只要是通過(guò)螺旋結(jié)構(gòu)使滑塊產(chǎn)生上下成型扭矩的壓力機(jī)，均視為螺旋壓力機(jī)的一種。

螺旋壓力機(jī)主要應(yīng)用于進(jìn)行各種高、中、低檔耐火材料的成型產(chǎn)品加工，或各種金屬材料產(chǎn)品的加工成型（冷、熱鍛加工，薄鍛件的冷鍛，鑄造鍛造）。

一般螺旋壓力機(jī)的下部都裝有鍛件頂出裝置。螺旋壓力機(jī)兼有模鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)等多種鍛壓機(jī)械的作用，萬(wàn)能性強(qiáng)，可用于模鍛、沖裁、拉深等工藝。此外，螺旋壓力機(jī)，特別是摩擦壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，所以應(yīng)用廣泛。螺旋壓力機(jī)的缺點(diǎn)是生產(chǎn)率和機(jī)械效率較低。

電動(dòng)螺旋壓力機(jī)的基本工作原理

電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋壓力機(jī)的飛輪、套軸與螺母一起頻繁正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，螺母與螺桿形成運(yùn)動(dòng)付，螺母驅(qū)動(dòng)螺桿和滑塊上下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生打擊力。以PLC為核心的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有幾個(gè)工作程序段，各程序段的打擊速度可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的電氣進(jìn)行調(diào)節(jié)；各程序段的打擊次數(shù)可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行設(shè)置?？刹杉瘔毫C(jī)各瞬間工作狀態(tài)進(jìn)行邏輯判定，完成對(duì)電機(jī)控制和制動(dòng)、進(jìn)出料裝置的控制、氣動(dòng)出?？刂?。配以對(duì)應(yīng)各類工件的進(jìn)出料裝置，壓力機(jī)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)工作。

螺旋壓力機(jī)起源于公元15世紀(jì)的德國(guó)，有個(gè)叫約翰·唐地貝格的人發(fā)明了一種活字印刷機(jī)，涂上油墨的活字板通過(guò)螺旋裝置被壓摁在紙上。這種機(jī)器被當(dāng)作榨葡萄和橄欖油的木制螺栓壓榨機(jī)來(lái)使用，可以說(shuō)是所有壓力機(jī)械的起源。它采用的是逐步花時(shí)間壓縮的施加靜壓方式。

在歐洲的博物館中，同樣陳列有通過(guò)靜壓進(jìn)行熱鍛造的螺旋壓力機(jī)。據(jù)推測(cè)是在中世紀(jì)，用于制造城市及教會(huì)的鋼制門(mén)窗及五金部件的。

后來(lái)的鍛造用螺旋壓力機(jī)，發(fā)展到可在外螺栓軸上端安裝轉(zhuǎn)輪，采用飛輪方式蓄積能量進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

最初是人力操作旋轉(zhuǎn)飛輪，后來(lái)因?yàn)檫@樣效率低、人工工作強(qiáng)度大，人們?cè)跈C(jī)械上部安裝了2片可以持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的摩擦盤(pán)，成功地通過(guò)連桿將牛皮纏繞在飛輪上，使其相互接觸運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生動(dòng)力。這便是摩擦螺旋壓力機(jī)，采用的是摩擦驅(qū)動(dòng)方式。

摩擦螺旋壓力機(jī)在早期是操作工人用手動(dòng)方向盤(pán)操縱連桿控制的，滑塊上下移動(dòng)和加壓力的強(qiáng)弱程度完全依賴于操作工人的熟練程度。

后來(lái)連桿方式消失，取而代之的是通過(guò)油壓或空壓氣缸與繼電器控制的按鍵開(kāi)關(guān)和腳踏板來(lái)操作的方式。

再后來(lái)采用了通過(guò)編碼裝置直接感知滑動(dòng)速度，來(lái)進(jìn)行加壓能量控制的方式。

此外，驅(qū)動(dòng)方式不僅限于摩擦離合器方式，人們還開(kāi)發(fā)了油壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)、永磁同步伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)等多種方式。 其中用采用永磁同步伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控壓力機(jī)在替代摩擦壓力機(jī)和進(jìn)行摩擦壓力機(jī)改造方面都獲得了很好的效果。

第一代電動(dòng)螺旋壓力機(jī)，采用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，編碼器；

第二代電動(dòng)螺旋壓力機(jī)，采用步進(jìn)電機(jī)，編碼器；

第三代電動(dòng)螺旋壓力機(jī)，采用同步伺服電機(jī)，伺服控制器，