电动螺旋压力机

第三节电动螺旋压力机一、电动螺旋压力机的工作原理和种类电动螺旋压力机是利用可逆式电动机不断作正反方向的换向转动，带动飞轮和螺杆旋转，使滑块作上下运动。按其传动特征分两类。（一）、电动机直接传动式这种电动螺旋压力机无单独的电动机，定子固定在压力机机架的顶部，电动机的转子就是压力机的飞轮或飞轮的一部分，利用定子的旋转磁场，在转子（飞轮）外缘表面产生感应电动势和电流，由此产生电磁力矩。驱动飞轮、螺杆转动。定子与飞轮间有空气间隙，主要传动部件之间是无接触传递能量，所以称为无接触式传动。（二）、电动机机械传动式特殊电动机的功率大于500kw时，结构庞大，造价高，当电动螺旋压力机公称压力大于40MN后，采用电机—齿轮传动，由一台或几台异步电动机通过小齿轮7带动有大齿圈的飞轮旋转，飞轮只起传动和蓄能作用，飞轮和螺杆只作旋转运动，通过装在滑块上的螺母，使滑块作上下直线运动。二、电动机直接传动式电动螺旋压力机的结构和参数（一）、环形定子式电动螺旋压力机传动环节少、结构简单、打击能量恒定、操作维修方便，甚受用户欢迎。以德国穆勒—惠加顿公司水平最高，产品的品种和产量在世界上名列前矛。我国西安红旗机械厂已进了公称压力为4000、7000和1100kN型号分别为PSS22、PSS265和PSS325共三个规格五台该公司的产品用于航空发动机叶片精锻，此外，还有德国贝歇（Beche）公司、哈森公司和美国国民公司都有电动螺旋压力机产品进入国际市场。华中理工大学与辽阳锻压机械厂等厂合作研制成功公称压力由630－2500kN多种型式的电动螺旋压力机.JD58－100公称压力为1000kN电动螺旋压力机结构图。特点为：（l）为使特殊设计的多极低速电机具有高起动性能，转子采用双鼠笼型结构，起动时转子电阻较大，起动电流小，仅为额定电流的2.5倍。并增大了最初起动转矩，因而，起动速度快，转子只旋转l．5－2转即达到额定速度，能满足电机在非稳定状态下工作的性能要求，（2）当滑块空程上下时，飞轮、螺旋副、滑块以其自重悬挂支承在机身顶部的推力滚动轴承上；当滑块接触锻件时，锻击力推动螺杆向上，使螺杆中段的环形轴肩上支承面与踵块接触在其间产生高比压的相对摩擦滑动，并将锻击力传至机身的上横梁。为了在空程时能使润滑油进人轴肩支承面和踵块之问以减少锻击时的摩擦损失，并在滑块换向时减少上、下止推轴承间冲击，螺杆轴肩和踵块间必须保持有合适的间隙值。螺杆上端的连接螺母必须要有良好的防松措施。先将螺母旋紧，使轴肩和睦片间的间隙为零，然后按已知的螺距将连接螺母旋松一定的角度，使间隙达到规定值将防松螺钉和止动销装紧。

（3）制动器采用外闸瓦式，由气动装置操纵，由弹簧和压缩空气作用在气缸活塞上产生的压力，使闸瓦制动飞轮外缘。其优点是制动力臂大，动作灵敏可靠，能使滑块停在任意位置，摩擦材料更换方便。（4）为了使电动机能良好地通风和散热，在转子一飞轮上加工出多种形式的通风孔，组成合理的风道，并设置抽风式冷却风扇，使电机温升保持在允许的范围内。穆勒—惠加顿公司按工艺要求生产多种系列的电动螺旋压力机。各种系列的用途如下：PA／PS系列用于餐具、刀、剪、钳锻造压印。PS系列螺杆直径φ100－φ480mm。公称压力为1.6－23MN，用于冷锻、精压。校正、弯曲和冲压等工艺，其冷击力为1.6Pg；PSS系列螺杆直径φ200－φ630mm，公称压力为4－40MN，主要用于热模锻，其冷击力为2Pg。以上三种系列产品都是采用多极特殊电动机，由于受到电机热负荷和机器超载能力的限制，运动部分能量较小，PSR系列其主要的特征是：转子一飞轮带超载保险装置，内外圈打滑面呈锥面结构，制动器制动外圈轮缘。调节弹簧的变形，能得到不同的打滑点，得到不同的冷击力获得不同的力能特性.PSH系列是该公司运动部分能量最大的新型电动螺旋压力机，主要特征是采用调频电动机和带液压过载保护装置。环形定子电动机的输人电频率是一个调速因素，电动机采用变频调速，电动机的调速特性最大限度地与螺杆—滑块系统的加速过程一致，可以进一步提高压力机的经济性。这种传动以恒扭矩工作，在电动机接通的瞬时，不会出现峰值电流。加速时，电动机的工作电压和频率成比例地变化。也就是说，用较低的电压和频率启动电机，加速到额定值时，这两值达到很高的数值。电动机的转差率始终保持在5％－7％之内，电机的能耗降到最小。锻击后飞轮反向旋转，滑块回程加速到一定的速度后由电气制动。这时，电机处于发电动机状态，并将存储在飞轮内的剩余能量送回电网。滑块达到上死点前短暂的一段距离内机械制动器动作，使之停在上死点位置。这样的制动方式，降低了机械制动的负荷，在不损害压力机可靠性的同时，大大地减小了制动损耗。采用调频传动可以精确地调节压力机的打击能量，能控制整个行程的重复精度和飞轮的角速度。对需要大行程、小打击能量的金属成形过程，例如校正、压印等工序，这种调节技术可以产生一个与产生最大打击能量相同的启动过程。液压超载保护系统，两根拉杆的下端设计成一油缸和活塞的结构，油缸内的油压按压力机的规格调整到规定的压力范围。若载荷超过了规定的数值，少量的液压油从溢流阀中溢出，达到预防压力过分增长的目的。若油在较长时期内未超过预调值，小容量的油泵只需补充少量泄漏油。当压力机超载后，只需经过几秒钟之后，压力机就可重新进行锻造操作。两根拉杆的液压缸必须互相连通以防止单方面的油缸压力增加。在承受偏心打击时，可使两根拉杆的预紧程度一起改变，机身立柱有少量的弹性恢复，使上横梁有少量均衡地升高。由德国多年的使用实践表明：这种液压超载保护系统性能优良，又不会引起机械损失，目前已用于螺杆直径为480－560mm的PSH系列电动螺旋压力机上。长铁磁体实心转子（飞轮）、螺杆作螺旋运动的新型电动螺旋压力机。特点是起动转矩大、起动电流小，短路功率因数高，起动时间短、发热量小、温升低、特别适合于正、反起动、制动频繁的非稳态过程。实心转子电机的结构简单、加工方便，转子的机械强度．还便于对现有老式摩擦压力机进行改造。具有我国特色电动螺旋压力机，在辽阳和郑州市锻压机床厂生产。电动机转子直接与压力机的主螺杆相连，做旋转运动或螺旋运动，其定子部分与普通鼠笼电机完全相似。为减少实心转子表面附合损耗，定子尽可能采用半闭口槽或用磁性槽楔。选用M－S曲线较“软”的光滑型转子。转子材料以导磁率较低比电阻较小的铜铁合金最好，熔时容易产生偏折，可选用普通碳素钢材，如ZG270－500铸钢

（二）、弧形走子式电动螺旋压力机采用弧形定子电机，改变定子包角p能方便地降低定子磁场的角速度。图为前苏联奇姆肯特工厂生产的电动螺旋压力机结构图。两个弧形定子3对称地安放在机架横梁的支架上。f——交流电频率（HZ）；P——定子的极对数；β——弧形定子包角（rad）弧形定子结构每块弧形定子1均由外壳2、定子铁芯3、嵌在定子槽中的绕组4、扇形压铁5及其固定零件组成。通过使弧形定子绕组的电流改换相序，来使滑块获得不同的运动方向。三、电动机机械传动式电动螺旋压力机的结构和参数电机大于500kw时，结构庞大，造价高，压力机的设计用电机直接传动的固定定子式有很大困难。所以，当电动螺旋压力机的公称压力等于或大于40MN后，采用电机一齿轮传动。由一台或几台异步电机，通过小齿轮带动有大齿圈的飞轮。此时飞轮不再作为电动机的转子，象通常的飞轮一样，只起传动和储能作用。图是德国惠加顿公司生产的PZS系列重型电动螺旋压力机结构图。带摩擦超载打滑装置的飞轮作旋转运动，由固定在滑块中的螺母带动滑块作上下直线运动。为了做到大能量、大刚度又不致有过大的冷击力，在飞轮中设置摩擦过载安全装置。气动式制动器制动组合飞轮外圈的端面。该公司公称压力由44－144MN共8种规格的巨型电动螺旋压力机，特殊的异步电动机只有250和350kw二种规格、按压力不同，配备2－6台电动机，如PZS1000型公称压力100MN的压力机是用六台350kw电动机并联驱动飞轮旋转。四、电动螺旋压力机的优缺点（一）优点1）传动方式简单，除PZS系列以外，直接传动的电动螺旋压力机定子和转子（带飞轮）之间不负接接触，无机械磨损，因此，检修工作量（包括备件的更换量）很小，节约劳动力和维修费用2）便于电控，力能参数调节方便可靠，动作平稳，传动噪声很小。3）传动链短，部件少，结构简单，设备体积小，外形美观，一般无传动部件暴露于机器外因此，在电力充分、工资高的国家颇受欢迎。（二）缺点最大缺点是每次行程要换向旋转而起动两次，下行程时电机转速由零增加到储能结束时电机转速，回程逆转，又要从零增，每启动一次，均产生启动能量耗损。开始起动时电机的定子和转子滑差率为100％、加速结束时为12％－15%，电流从4－4.5I（I为稳定状态电流）降低到2－2.5I，即使具有沉重飞轮的弧形定子电动机的电流冲击倍率成功地降低到三倍以下（普通鼠笼式电动机为4－6倍），但起动电流仍然很大，电流峰值提高要求变压器容量增大，以避免车间其它设备的压降过大和工作的不稳定性。对大多数企业来说，也只能安装40MN以下的压力机。中型以上压力机要有专门的变压器，例如安装一台PZS710型电动螺旋压力机（公称压力50MN装有两台250kw的电动机），即使调至每分钟滑块行程次数为4次时，仍需要1250kVA变压器。理论讲电动螺旋压力机可达到较高的行程次数，但行程次数受电机热负荷的限制。为了排除定子和转子产生的热量，在螺旋压力机的整个工作过程中，风扇要不断的运转，因而又要考虑附加能耗，根据俄国的研究数据，电力传动的总工作时间为机器工作周期的0.5－0.75时，风扇电机消耗电能为传动能耗的10％。电动螺旋压力机的总效率与锻件的变形能量变形力有关，其值在13％－20％范围内，此效率不算高，甚至低于某些摩擦螺旋压力机。惠加顿公司研制的PSH和PZS系列电动螺旋压力机，采用变频装置直接传动是降低损失的有效途径。第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影响吸气预热的影响二、实际工作循环（单级压缩）第一节