螺旋压力机原理

电动螺旋压力机的基本工作原理

电机驱动螺旋压力机的飞轮、套轴与螺母一起频繁正反转运动，螺母与螺杆形成运动付，螺母驱动螺杆和滑块上下运动，产生打击力。以PLC为核心的控制系统设计有几个工作程序段，各程序段的打击速度可以通过对应的电气进行调节；各程序段的打击次数可以通过对应的计数器进行设置。可采集压力机各瞬间工作状态进行逻辑判定，完成对电机控制和制动、进出料装置的控制、气动出模控制。配以对应各类工件的进出料装置，压力机可实现全自动工作。

螺旋压力机无固定下死点，对较大的模锻件，可以多次打击成形，可以进行单打、连打和寸动。打击力与工件的变形量有关，变形大时打击力小，变形小（如冷击）时打击力大。在这些方面，它与锻锤相似。但它的滑块速度低（约0.5米/秒，仅为锻锤的1/10）,打击力通过机架封闭，故工作平稳，振动比锻锤小得多，不需要很大的基础。螺旋压力机装有打滑保险机构，将最大打击力限制在公称压力的2倍以内，以保护设备安全。

用螺杆、螺母作为传动机构，并靠螺旋传动将飞轮的正反向回转运动转变为滑块的上下往复运动的锻压机械。工作时，电动机使飞轮加速旋转以储蓄能量，同时通过螺杆、螺母推动滑块向下运动。当滑块接触工件时，飞轮被迫减速至完全停止，储存的旋转动能转变为冲击能，通过滑块打击工件，使之变形。打击结束后，电动机使飞轮反转，带动滑块上升，回到原始位置。螺旋压力机的规格用公称工作力来表示。

螺旋压力机通常由电动机通过摩擦盘带动飞轮轮缘而使飞轮旋转，所以这种压力机又称摩擦压力机，中国最大的摩擦压力机为25兆牛。更大规格的螺旋压力机用液压系统驱动飞轮，称为液压螺旋压力机,最大规格的有125兆牛。后来又出现用电机直接驱动飞轮的电动螺旋压力机，它的结构紧凑，传动环节少，由于换向频繁，对控制电器要求较高，并需要特殊电机。

螺旋压力机主要应用于进行各种高、中、低档耐火材料的成型产品加工，或各种金属材料产品的加工成型（冷、热锻加工，薄锻件的冷锻，铸造锻造）。

一般螺旋压力机的下部都装有锻件顶出装置。螺旋压力机兼有模锻锤、机械压力机等多种锻压机械的作用，万能性强，可用于模锻、冲裁、拉深等工艺。此外，螺旋压力机，特别是摩擦压力机结构简单，制造容易，所以应用广泛。螺旋压力机的缺点是生产率和机械效率较低。

螺旋压力机可分为两种方式，一种是向螺栓上施加扭矩而产生静压的方式，另一种是通过螺栓上固定飞轮的旋转能量集中一次用于成型的方式。

只要是通过螺旋结构使滑块产生上下成型扭矩的压力机，均视为螺旋压力机的一种。

螺旋压力机起源于公元15世纪的德国，有个叫约翰·唐地贝格的人发明了一种活字印刷机，涂上油墨的活字板通过螺旋装置被压摁在纸上。这种机器被当作榨葡萄和橄榄油的木制螺栓压榨机来使用，可以说是所有压力机械的起源。它采用的是逐步花时间压缩的施加静压方式。

在欧洲的博物馆中，同样陈列有通过静压进行热锻造的螺旋压力机。据推测是在中世纪，用于制造城市及教会的钢制门窗及五金部件的。

后来的锻造用螺旋压力机，发展到可在外螺栓轴上端安装转轮，采用飞轮方式蓄积能量进行驱动。

最初是人力操作旋转飞轮，后来因为这样效率低、人工工作强度大，人们在机械上部安装了2片可以持续运转的摩擦盘，成功地通过连杆将牛皮缠绕在飞轮上，使其相互接触运转产生动力。这便是摩擦螺旋压力机，采用的是摩擦驱动方式。

摩擦螺旋压力机在早期是操作工人用手动方向盘操纵连杆控制的，滑块上下移动和加压力的强弱程度完全依赖于操作工人的熟练程度。

后来连杆方式消失，取而代之的是通过油压或空压气缸与继电器控制的按键开关和脚踏板来操作的方式。

再后来采用了通过编码装置直接感知滑动速度，来进行加压能量控制的方式。

此外，驱动方式不仅限于摩擦离合器方式，人们还开发了油压马达驱动、电动马达直接驱动、开关磁阻电机驱动、永磁同步伺服电机驱动等多种方式。 其中用采用永磁同步伺服电机驱动的数控压力机在替代摩擦压力机和进行摩擦压力机改造方面都获得了很好的效果。

第一代电动螺旋压力机，采用开关磁阻电机，编码器；

第二代电动螺旋压力机，采用步进电机，编码器；

第三代电动螺旋压力机，采用同步伺服电机，伺服控制器，