本發(fā)明涉及機(jī)械傳動壓力機(jī)設(shè)備，具體為一種帶可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的伺服壓力機(jī)。

背景技術(shù)：

1、通常壓力機(jī)的負(fù)載屬于沖擊載荷，即在一個工作周期內(nèi)只在滑塊行進(jìn)至公稱壓力角下的公稱壓力行程內(nèi)承受工作負(fù)荷，對于一般的曲柄壓力機(jī)，產(chǎn)生公稱壓力的行程僅為滑塊行程的5%～7%（對開式壓力機(jī)公稱壓力行程為3～15mm，閉式?壓力機(jī)為13mm)，而公稱壓力角，一般小型壓力機(jī)為30°，?大中型壓力機(jī)為20°，而較長的時間是空程運(yùn)轉(zhuǎn)；

2、傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)，大多是曲軸（或偏心機(jī)構(gòu)）帶動滑塊曲柄上下往返運(yùn)動的一種壓力機(jī)，一般在滑塊運(yùn)行至下止點(diǎn)前達(dá)到最大公稱噸位，為減小電動機(jī)的裝機(jī)功率，機(jī)械式壓力機(jī)在傳動系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，使其儲備空程運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的能量，而在沖壓工件的瞬間，主要由飛輪釋放能量，工件沖壓后，負(fù)載減小，于是電動機(jī)帶動飛輪加速旋轉(zhuǎn)，使其在沖壓下一個工件前恢復(fù)到原來的角速度，這樣，沖壓工件所需要的能量，不是直接由電機(jī)單獨(dú)供給，而是由飛輪和電機(jī)組合供給，所在電動機(jī)功率便可以大大減小。

3、現(xiàn)有的伺服壓力機(jī)存在的缺陷是：

4、1、專利文件us08857326b2公開了電動伺服壓力機(jī)，但是上述文件中電動伺服壓力機(jī)，缺少能量存儲裝置，在使用時會造成能量利用率低的技術(shù)問題；

5、2、專利文件us09126378b2公開了伺服壓力機(jī)由多臺電機(jī)驅(qū)動，但是上述文件中伺服壓力機(jī)在啟動或停止過程中，容易產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊電流，會對電網(wǎng)產(chǎn)生傷害；

6、3、專利文件us08726802b2公開了電動伺服壓力機(jī)控制方法及裝置，但是上述文件中無法將出產(chǎn)生或收集的多余能量回饋給電網(wǎng)，使用時會造成電源浪費(fèi)的技術(shù)問題；

7、4、專利文件cn109383062b公開了伺服壓力機(jī)，但是上述文件中伺服壓力機(jī)在使用過程中，存在精確度較差的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種帶可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的伺服壓力機(jī)，以解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種帶可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的伺服壓力機(jī)，包括機(jī)身，所述機(jī)身包括儲能飛輪機(jī)構(gòu)、主動力及曲軸連桿機(jī)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)、制動機(jī)構(gòu)和位置檢測機(jī)構(gòu)；

3、所述儲能飛輪機(jī)構(gòu)包括儲能伺服電機(jī)，所述儲能伺服電機(jī)輸出端的外壁安裝有平鍵一，所述平鍵一的外壁安裝有三角帶輪，所述三角帶輪的外緣槽內(nèi)安裝有三角帶，所述三角帶的另一側(cè)安裝有偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪，所述偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的一側(cè)通過螺栓連接有摩擦離合器，所述偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的一側(cè)安裝有平鍵二，所述平鍵二的內(nèi)壁安裝有傳動軸，所述摩擦離合器包括吸合狀態(tài)和分離狀態(tài)；

4、所述傳動軸的外壁安裝有滾動軸承一和滾動軸承二，且滾動軸承一的外壁安裝于偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的內(nèi)壁，所述滾動軸承二的外壁安裝于機(jī)身的內(nèi)壁，所述傳動軸外壁的一端安裝有平鍵三，所述平鍵三的外壁安裝有齒輪一，所述齒輪一的外壁嚙合有齒輪二，所述齒輪二的內(nèi)壁安裝有平鍵四，所述平鍵四的內(nèi)壁安裝有曲軸，所述傳動軸的一端安裝有氣、液回轉(zhuǎn)接頭，所述傳動軸的外壁開設(shè)有離合器吸合動力孔，且離合器吸合動力孔的一端與氣、液回轉(zhuǎn)接頭相互連接，且離合器吸合動力孔的另一端與摩擦離合器相互連接。

5、優(yōu)選的，所述摩擦離合器包括吸合狀態(tài)和分離狀態(tài)，摩擦離合器吸合狀態(tài)時，偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的旋轉(zhuǎn)動能通過平鍵二傳遞給傳動軸，摩擦離合器分離狀態(tài)時，偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪將在滾動軸承一的支撐下繞傳動軸作空轉(zhuǎn)運(yùn)動。

6、優(yōu)選的，所述主動力及曲軸連桿機(jī)構(gòu)包括第一軸承，且第一軸承的外壁安裝于機(jī)身的內(nèi)壁，且第一軸承的內(nèi)壁于曲軸的外壁。

7、優(yōu)選的，所述齒輪二的外壁嚙合有齒輪三，齒輪三的內(nèi)壁安裝有平鍵五，平鍵五的內(nèi)壁安裝于主伺服電機(jī)的輸出端，且主伺服電機(jī)的底部安裝于機(jī)身上，主伺服電機(jī)通過電性連接有變頻器，且變頻器與儲能伺服電機(jī)通過電性連接，變頻器用于將儲能伺服電機(jī)和主伺服電機(jī)產(chǎn)生的多余能量通過變頻器轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻相同的交流電能，并通過濾波器濾除回饋電能中的諧波和噪聲后輸入到電網(wǎng)中。

8、優(yōu)選的，所述工作機(jī)構(gòu)包括連桿，且連桿的一端通過轉(zhuǎn)軸安裝于曲軸的輸出端，連桿的底部安裝有球頭連桿，球頭連桿的一端連接有滑塊，滑塊的底部安裝有上模，滑塊的外壁活動連接于導(dǎo)軌的內(nèi)壁。

9、優(yōu)選的，所述上模的正下方放置有下模，下模的底部安裝有工作臺。

10、優(yōu)選的，所述制動機(jī)構(gòu)包括制動離合器裝置，且制動離合器裝置內(nèi)壁安裝于曲軸的外壁。

11、優(yōu)選的，所述位置檢測機(jī)構(gòu)包括偏心位置傳感器和曲軸位置傳感器，偏心位置傳感器用于檢測偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪上的偏心塊偏心位置，曲軸位置傳感器用于檢測曲軸位置或滑塊位置。

12、優(yōu)選的，該帶可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的伺服壓力機(jī)的工作步驟如下：

13、s1、啟動儲能伺服電機(jī)帶動偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪達(dá)到指定轉(zhuǎn)速時；

14、s2、啟動主伺服電機(jī)，通過齒輪三和齒輪二的設(shè)置，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，完成0°-150°的勻速旋轉(zhuǎn)階段；

15、s3、當(dāng)曲軸位置傳感器檢測到曲軸旋轉(zhuǎn)接近150°時，曲軸位置傳感器發(fā)送信息，使主伺服電機(jī)減速旋轉(zhuǎn)，完成150°-161°的減速旋轉(zhuǎn)階段，同時啟動偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪上的偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)，使飛輪轉(zhuǎn)動慣量增大，進(jìn)而降低飛輪旋轉(zhuǎn)速度，同時使摩擦離合器達(dá)到吸合狀態(tài)，通過氣、液回轉(zhuǎn)接頭和離合器吸合動力孔，將旋轉(zhuǎn)動能傳遞到摩擦離合器，通過摩擦離合器的吸合狀態(tài)效果，將偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪儲存能量釋放，通過傳動軸、齒輪一、齒輪二和若干個平鍵傳遞至曲軸；

16、s4、通過偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪釋放的旋轉(zhuǎn)動能和主伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)動能兩種動力共同作用于曲軸，最終為滑塊公稱壓力行程同時提供能量，完成161°-180°的公稱壓力行程階段；

17、s5、通過曲軸位置傳感器檢測到曲軸旋轉(zhuǎn)接近180°時，曲軸位置傳感器發(fā)送信息，撤銷通過氣、液回轉(zhuǎn)接頭、離合器吸合動力孔傳遞至摩擦離合器的離合動力，使摩擦離合器脫離偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪，偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪則通過儲能伺服電機(jī)的帶動，恢復(fù)儲能、空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時啟動偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪上的偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)，使飛輪轉(zhuǎn)動慣量最小，再通過主伺服電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)，完成180°至190°為曲軸升速旋轉(zhuǎn)階段；

18、s6、伺服壓力機(jī)進(jìn)行連續(xù)工作模式時，通過曲軸位置傳感器檢測到曲軸旋轉(zhuǎn)至接近190°時，曲軸位置傳感器發(fā)送信息，通過主伺服電機(jī)完成190°至360°為勻速旋轉(zhuǎn)階段。

19、優(yōu)選的，在所述s6中還包括如下步驟：

20、s61、伺服壓力機(jī)進(jìn)行單次工作模式時，當(dāng)曲軸位置傳感器檢測到曲軸旋轉(zhuǎn)至接近360°時，曲軸位置傳感器發(fā)送信息，調(diào)節(jié)主伺服電機(jī)降速旋轉(zhuǎn)至停止轉(zhuǎn)動，同時啟動制動離合器裝置，確保曲軸能夠穩(wěn)定的停止在上死點(diǎn)位置。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

22、1.本發(fā)明通過偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪的能量儲存和釋放效果，在伺服壓力機(jī)的運(yùn)行過程中，該偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪能夠在非工作階段儲存能量，在曲軸移動將要進(jìn)入到公稱壓力點(diǎn)這一關(guān)鍵時刻，通過偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪利用其儲存的動能，在無需額外能量輸入或耗損的情況下，自動減速并釋放所儲存的能量，進(jìn)而達(dá)到降低伺服壓力機(jī)的裝機(jī)功率，提高能量利用率的效果；

23、2.本發(fā)明通過對摩擦離合器的吸合狀態(tài)和分離狀態(tài)的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)伺服壓力機(jī)的軟啟動和軟制動，進(jìn)而有效減少啟動和停止過程中的沖擊電流，達(dá)到保護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定性的效果；

24、3.本發(fā)明通過變頻器和濾波器的設(shè)置，能夠在伺服壓力機(jī)制動或減速的過程中，將偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪存儲的多余能量通過儲能伺服電機(jī)和主伺服電機(jī)產(chǎn)生的多余能量一同回饋給電網(wǎng)，進(jìn)而達(dá)到降低能耗和提升環(huán)保性能的效果；

25、4.本發(fā)明通過偏心位置傳感器和曲軸位置傳感器用于實(shí)時獲取偏心式可變轉(zhuǎn)動慣量飛輪上的偏心塊偏心位置和曲軸或滑塊的精確位置，并進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，達(dá)到提高加工精度和穩(wěn)定性的效果。