伺服压力机简介介绍功能【详细】

伺服压力机简介介绍功能

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伺服压力机的定义

伺服压力机通常指采用伺服电机进行驱动控制的压力机。包括金属锻压用伺服压力机及耐火材料等行业伺服压力机。因伺服电机的数控化特点，有时也广泛称其为数控压力机。

伺服压力机通过一个伺服电机带动偏心齿轮，来实现滑块运动过程。通过复杂的电气化控制，伺服压力机可以任意编程滑块的行程，速度，压力等，甚至在低速运转时也可达到压力机的公称吨位。

伺服压力机的分类

伺服压力机分为伺服曲柄压力机(伺服机械压力机)、伺服连杆压力机、伺服螺旋压力机和伺服液压机等。

伺服机械压力机

传统的曲柄压力机采用交流异步电动机作为原动力，由于交流异步电动机输出转速一般不可调节，所以滑块每分钟的行程次数不变，并且滑块在整个行程中的速度位移曲线往往是正弦曲线，在上、下死点处速度为零，在行程中点处速度大，一般在滑块运动至下死点前发挥大公称力。滑块的行程固定不可调。

伺服机械压力机用交流伺服电动机作为原动机，并取消了离合器、制动器及飞轮。由于交流伺服电动机具有良好的调速性能、低速大转矩输出特性（额定转速下为恒转矩输出）、快速

起停特性和正反转特性，使得伺服机械压力机可通过电动机进行控制，实现滑块的不同运动曲线，通过预先编程，将机械压力机和液压机的优点结合起来。可根据冲压工艺的需要，任意地调节曲柄滑块机构的运动速度和冲压力，使压力机的工作曲线与各种不同的应用要求相匹配。

国外企业生产的曲柄传动型伺服压力机，主要有日本小松（KOMATSU）公司生产的H1F 系列复合伺服压力机、会田（AIDA）公司生产的NS1-D系列数控伺服压力机、山田（YAMADA）公司生产的Svo-5型与Mag-24型伺服压力机、网野（AMINO）公司生产的Servo Link型伺服压力机等。日本的会田、小松和网野等压力机制造企业相继推出了多种传动结构形式的伺服机械压力机。

伺服螺旋压力机

传统的双盘摩擦驱动方式的螺旋压力机，在启动机器后摩擦盘连续不停地转动，耗能极大，且打击力度受人为影响较大，产品质量不稳定。

作为摩擦压力机的升级设备，目前在热锻压及耐火材料成型加工等领域，市场上根据驱动电机的不同先后出现了开关磁阻螺旋压力机和伺服螺旋压力机两种电动螺旋压力机。

伺服螺旋压力机在启动机器后，只要失去控制电压，电机立即停转，所以在压力机实施打击动作以外的时间耗电量几乎可以忽略不计，比摩擦压力机要省电约60%，而且由于伺服电机的性能，伺服螺旋压力机运行更为平稳、精确，可实现超短行程内的快速打击。

在现有伺服驱动电动螺旋压力机产品方面，有万家顿公司的PZS伺服压力机、拉斯科公司的SPR型伺服压力机、榎本公司的ES型伺服压力机、华隆公司的HLDS型伺服压力机等。其中国产的华隆HLDS型伺服压力机仅应用于耐火材料成型领域。

伺服液压机

伺服液压机分为以下两种形式：

1）利用伺服电动机驱动主传动定量液压泵，其原理如图7-32所示，图7-33所示为采用这一原理制作的实物照片。

采用交流伺服电动机驱动双向定量液压泵，利用交流伺服电动机良好的调速特性、频繁起停与正反转特性，及额定转速下恒转矩、过额定转速下恒功率的输出特性，可使这类电动机液压泵组实现流体传动的流量、方向和压力的任意调节，而无需流量控制阀、方向控制阀和压力控制阀，使较复杂的节流控制系统简化为容积控制系统，在液压机不工作时，电动机和液压泵还可停止运转。

这种新型的伺服式液压机，液压系统简单，液压阀数量少，液压油发热降低，油箱尺寸减小，提高了能量利用率和传动效率，可节能30%左右。液压机滑块可通过对电动机的数字化控制，提供多种工作曲线，以适应和匹配多种成形工艺要求。伺服驱动液压机可以取代现有的大多数普通液压机。

2）利用伺服电动机驱动螺杆为液压缸增压，利用交流电动机的调速、恒转矩和恒功率特性，可使液压缸的运动速度、位置和输出力与工艺要求相匹配。日本网野公司就研发了这种伺服液压机，其公称力为12000kN，采用交流伺服电动机+减速器+螺杆+液压缸（不使用液压泵和液压阀）的驱动和传动方式。传动油仅为液压机的1/10，消耗电力约为液压机的1/3，

发热少、噪声在75dB（A）以下，振动也很小。我国目前仅有少数企业开展此类产品的研究。

伺服压力机特性

伺服压力机是利用永磁铁伺服电动机具有的动力、变速与执行等多种功能，以及转速具有良好可控性的特点，直接（或通过齿轮传动）驱动冲压机构，采用自适应扭矩控制技术和计算机控制技术，利用数字技术（以及反馈控制技术）控制伺服电动机的运转，可以精确地控制滑块相对于电动机转角的位置，以便于独立控制滑块的位置和速度，用一种冲压机构实现为多种冲压工艺而设定的滑块运动模式，通过编制不同的程序，实现工艺所需的各种滑块运动曲线，获得不同的工件变形速度，保工件质量，提高了模具寿命，是一种环保节能型压力机，实现了机械压力机的数字控制，使机械压力机跨入了数字化时代。

伺服压力机的柔性应用

伺服压力机采用大功率伺服电动机驱动，不仅可以提高材料利用率，还能够提升产品质量，其对模具冲击量减小，提高模具的寿命，从而节约了工装的开发成本。2007年，我公司计划投资一条冲压线，通过调查选择了网野的丝杠螺母伺服压力机结构。设备验收后着手对伺服压力机的冲压工艺性展开研究。从冲压工艺来分析，伺服压力机的优势有：提高整车的材料利用率，降低整车的采购成本；提高成形品质和表面质量，能很好地控制制件精度；降低对模具的冲击，让模具设计自由化，同时减少模具的投资成本；在模具的保养性和对环境的噪声方面，伺服压力机也优于机械压力机。

伺服压力机优势及展望

伺服压力机在性能上具有许多优点，这已经被证实。但这种压力机究竟有多大的发展前景，业界并没有一致的看法，世界上实现了商品化生产的国家也不多。普通交流电动机+飞轮的传动方式具有价廉、简单、可靠等一系列特点，利用其具有良好的刚性、可靠性和高的生产率服务于各工业部门的批量生产，而且后期使用维护成本低，具有很高经济性，将继续以这些特点服务于社会，可以预见在未来没有必要也不可能所有压力机都采用伺服驱动。但是伺服驱动为压力机带来一系列优点，尤其是柔性化和节能减噪等优势为锻压设备展示了诱人前景。

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