【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于先進裝備領域，特別是涉及一種伺服電缸以及伺服電缸磁場壓機，可用于制造稀土永磁材料。
技術介紹
1、以燒結釹鐵硼為主的稀土永磁材料以其優良的磁性能得到越來越多的應用，被廣泛用于醫療的核磁共振成像，計算機硬盤驅動器，音響、手機等；隨著節能和低碳經濟的要求，稀土永磁材料又開始在汽車零部件、空調壓縮機、節能和控制電機、混合動力汽車，風力發電等領域廣泛應用。
2、稀土永磁材料的產業化制備一般采用粉末冶金技術，將稀土永磁合金制成3-5um的粉末，在磁場下取向成型，取出后進行密封包裝、等靜壓、去掉包裝后進行真空燒結，獲得稀土永磁燒結毛坯，即稀土永磁材料。目前行業內采用的磁場壓機大多為液壓磁場壓機，需要為磁場壓機配備液壓站和液壓缸，設備比較復雜，會帶來液壓油污染環境的問題，另外，液壓磁場壓機的成型精度難以控制，難以滿足對壓坯尺寸精度要求較高的產品生產需求。
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術提出一種伺服電缸及伺服電缸磁場壓機，用于制作高品質的稀土永磁成型體，并能夠與高度自動化、智能化的稀土永磁生產線相匹配。
2、本專利技術提供一種伺服電缸，包括電機端蓋、電機外殼、電機定子、電機轉子、電機支撐蓋、角接觸軸承、向心軸承、滾珠絲杠、絲杠螺母、直線導軌、導軌滑塊、電缸支承座和電缸缸桿。電機端蓋與電機外殼連接，電機外殼與電機支撐蓋連接，電機轉子設置在電機定子的內側，電機定子設置在電機外殼內；滾珠絲杠在長度方向上包括絲杠部分和安裝部分；絲杠螺母安裝在絲杠部分上
3、直線導軌有2條，每條直線導軌上至少有1個導軌滑塊。
4、伺服電缸包括位置傳感器，用于指示和控制電缸缸桿的位置，位置傳感器的顯示精度高于0.5mm。在一種比較優選的實施方式中，位置傳感器的顯示精度高于0.01mm。
5、電機外殼為雙層結構，兩端設置有法蘭，雙層結構的中間通有冷卻水。
6、電機定子為多極結構，能夠實現低轉速運行，旋轉磁場轉速在-100r/min至+100r/min范圍內。電機轉子為與定子極數相同的多極結構，電機轉子與電缸缸桿共轉軸，能夠實現無間隙連接直驅。
7、電機轉子為永磁結構，電機轉子的轉速與電機定子的旋轉磁場轉速同步。
8、本專利技術還提供一種伺服電缸磁場壓機，包括壓機框架、壓機支撐架、儲料裝置、裝粉箱、壓坯傳送裝置、上壓頭組件、下壓頭組件、模具裝置、取向磁極和前述的伺服電缸；上壓頭組件、下壓頭組件、模具裝置和取向磁極設置在壓機框架內；伺服電缸有2臺，分別設置在壓機框架上方和下方，伺服電缸的電缸支承座與壓機框架相連；2臺伺服電缸的電缸缸桿穿過壓機框架分別與上壓頭組件和下壓頭組件連接；儲料裝置與裝粉箱相連，裝粉箱與壓機框架的后側面相連，壓坯傳送裝置與壓機框架的前側面相連，取向磁極設置在模具裝置的兩側；上壓頭組件和下壓頭組件分別設置在模具裝置的上方和下方；壓機框架支撐在壓機支撐架上。
9、裝粉箱、壓機框架和壓坯傳送裝置組成與大氣隔離的密封體；壓坯傳送裝置固定不動，裝粉箱和壓機框架能夠相對于壓坯傳送裝置移動。
10、伺服電缸磁場壓機的雙向對壓壓力在10-2000kn范圍內；上壓頭組件和下壓頭組件的對壓速度在0-200mm/s范圍內可控；上壓頭組件和下壓頭組件的同向脫模速度在0-200mm/s范圍內可控。
11、在本專利技術的一種實施方式中，伺服電缸磁場壓機的雙向對壓壓力在200-1000kn范圍內；上壓頭組件和下壓頭組件的對壓速度在0-100mm/s范圍內可控；上壓頭組件和下壓頭組件的同向脫模速度在0-100mm/s范圍內可控。
12、在本專利技術的一種實施方式中，伺服電缸磁場壓機的雙向對壓壓力在400-800kn范圍內；上壓頭組件和下壓頭組件的對壓速度在0-80mm/s范圍內可控；上壓頭組件和下壓頭組件的同向脫模速度在0-80mm/s范圍內可控。
13、上壓頭組件和下壓頭組件能夠按照設定的程序曲線移動，移動精度高于0.05mm，壓力精度高于0.1mpa，壓坯的尺寸精度高于0.05mm；伺服電缸磁場壓機能夠按照設定的工藝曲線進行雙向壓制和保護脫模。
14、壓機支撐架包括滾輪和移動機構；移動機構帶動壓機框架相對于壓坯傳送裝置移動；壓機框架也能夠相對于裝粉箱移動。
15、將合金粉末裝入模具裝置后，對模具裝置進行磁場取向，取向電流達到設定值后，上壓頭組件按照設定的第一速度曲線下行，達到第一設定壓力時停止下行；下壓頭組件按照設定的第二速度曲線上行，達到第二設定壓力時停止上行，實現雙向對壓；對模具裝置退磁后，上壓頭組件按照設定的第三速度曲線上行，達到設定第一位置時快速上行；下壓頭組件按照設定的第四速度曲線上行，達到設定的第二位置時停止上行。
16、該伺服電缸磁場壓機制做的壓坯的密度≥4.1g/cm3。
17、將合金粉末裝入模具裝置后，對模具裝置進行磁場取向，取向電流達到設定值后，上壓頭組件按照設定的第一速度下行；下壓頭組件按照設定的第二速度上行，當第一速度和第二速度均不高于50mm/s時，壓坯的高度尺寸精度高于0.02mm。
18、本專利技術的伺服電缸磁場壓機取消了液壓站和液壓缸，設備顯著簡化，避免了液壓油污染環境的問題。另外，本專利技術的伺服電缸磁場壓機取消了電機-液壓泵-液壓閥-液壓缸-溢流等一系列步驟，耗能顯著降低，與同規格的磁場成型壓機相比，設計功率減少20%以上。本專利技術的伺服電缸磁場壓機的磁場成型精度顯著提高，成型壓坯的尺寸精度可以控制到高于0.02mm，壓力精度≤0.1mpa，可滿足某些一次壓制成型的稀土永磁器件產品的生產，提高了生產效率，減少稀土永磁材料的加工損耗，節省了稀土資源的使用。
19、本專利技術的伺服電缸與滾珠絲杠成一體化設計，滾珠絲杠和伺服電缸的主軸設計為一體，簡化了電缸的結構，提高了可靠性，取消了齒形帶等易損件，降低了高度，使伺服電缸更適用于在磁場壓機中應用。
20、本專利技術采用特殊設計的伺服電缸結構，既能實現低功率高速工作，又能實現低速大功率工作，特別符合磁場成型技術的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種伺服電缸，其特征在于：包括電機端蓋、電機外殼、電機定子、電機轉子、電機支撐蓋、角接觸軸承、向心軸承、滾珠絲杠、絲杠螺母、直線導軌、導軌滑塊、電缸支承座和電缸缸桿；電機端蓋與電機外殼連接，電機外殼與電機支撐蓋連接，電機轉子設置在電機定子的內側，電機定子設置在電機外殼內；滾珠絲杠在長度方向上包括絲杠部分和安裝部分；絲杠螺母安裝在絲杠部分上，隨滾珠絲杠轉動；絲杠螺母在絲杠部分上往復運動；角接觸軸承、電機轉子和向心軸承依次安裝在安裝部分上；角接觸軸承設置在電機支撐蓋的中心孔中，向心軸承設置在電機端蓋的中心孔中；電機轉子和滾珠絲杠裝配成一體；電機轉子在角接觸軸承和向心軸承的支撐下驅動滾珠絲杠轉動；電機轉子和滾珠絲杠的徑向力由電機轉子兩端的角接觸軸承和向心軸承承擔；滾珠絲杠通過角接觸軸承支撐在電機支撐蓋上，滾珠絲杠的軸向力由角接觸軸承傳遞到電機支撐蓋上；電機支撐蓋與電缸支承座相連，直線導軌設置在電缸支承座上；導軌滑塊安裝在直線導軌上，能夠在直線導軌上滑動；絲杠螺母與導軌滑塊相連；電缸缸桿是空心的，套裝在絲杠螺母上；當滾珠絲杠轉動時，絲杠螺母、導軌滑塊和電缸缸桿組成直線運動副；電缸缸桿
2.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：直線導軌有2條，每條直線導軌上至少有1個導軌滑塊。
3.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：伺服電缸包括位置傳感器，用于指示和控制電缸缸桿的位置，位置傳感器的顯示精度高于0.5mm。
4.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：伺服電缸包括位置傳感器，用于指示和控制電缸缸桿的位置，位置傳感器的顯示精度高于0.01mm。
5.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：電機外殼為雙層結構，兩端設置有法蘭，雙層結構的中間通有冷卻水。
6.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：電機定子為多極結構，能夠實現低轉速運行，旋轉磁場轉速在-100r/min至+100r/min范圍內。
7.根據權利要求6所述的伺服電缸，其特征在于：電機轉子為與定子極數相同的多極結構，電機轉子與電缸缸桿共轉軸，能夠實現無間隙連接直驅。
8.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：電機轉子為永磁結構，電機轉子的轉速與電機定子的旋轉磁場轉速同步。
9.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：電缸缸桿傳遞的軸向力在300-900kN范圍內。
10.一種伺服電缸磁場壓機，其特征在于：包括壓機框架、壓機支撐架、儲料裝置、裝粉箱、壓坯傳送裝置、上壓頭組件、下壓頭組件、模具裝置、取向磁極和如權利要求1-9中任一項所述的伺服電缸；上壓頭組件、下壓頭組件、模具裝置和取向磁極設置在壓機框架內；伺服電缸有2臺，分別設置在壓機框架上方和下方，伺服電缸的電缸支承座與壓機框架相連；2臺伺服電缸的電缸缸桿穿過壓機框架分別與上壓頭組件和下壓頭組件連接；儲料裝置與裝粉箱相連，裝粉箱與壓機框架的后側面相連，壓坯傳送裝置與壓機框架的前側面相連，取向磁極設置在模具裝置的兩側；上壓頭組件和下壓頭組件分別設置在模具裝置的上方和下方；壓機框架支撐在壓機支撐架上。
11.根據權利要求10所述的伺服電缸磁場壓機，其特征在于：裝粉箱、壓機框架和壓坯傳送裝置組成與大氣隔離的密封體；壓坯傳送裝置固定不動，裝粉箱和壓機框架能夠相對于壓坯傳送裝置移動。
12.根據權利要求10所述的伺服電缸磁場壓機，其特征在于：伺服電缸磁場壓機的雙向對壓壓力在10-2000kN范圍內；上壓頭組件和下壓頭組件的對壓速度在0-200mm/s范圍內可控；上壓頭組件和下壓頭組件的同向脫模速度在0-200mm/s范圍內可控。
13.根據權利要求10所述的伺服電缸磁場壓機，其特征在于：伺服電缸磁場壓機的雙向對壓壓力在200-1000kN范圍內；上壓頭組件和下壓頭組件的對壓速度在0-100mm/s范圍內可控；上壓頭組件和下壓頭組件的同向脫模速度在0-100mm/s范圍內可控。
14.根據權利要求10所述的伺服電缸磁場壓機，其特征在于：伺服電缸磁場壓機的雙向對壓壓力在400-800kN范圍內；上壓頭組件和下壓頭組件的對壓速度在0-80mm/s范圍內可控；上壓頭組件和下壓頭組件的同向脫模速度在0-80mm/s范圍內可控。
15.根據權利要求10所述的伺服電缸磁場壓機，其特征在于：上壓頭組件和下壓頭組件能夠按照設定的程序曲線移動，移動精度高于0.05mm，壓力精度高于0.1MPa，壓坯的尺寸精度高于0.05mm；伺服電缸磁場壓機能夠按照設定的工藝曲線進行雙向壓制和保護脫模。
16.根據權利要求10所...
【技術特征摘要】
1.一種伺服電缸，其特征在于：包括電機端蓋、電機外殼、電機定子、電機轉子、電機支撐蓋、角接觸軸承、向心軸承、滾珠絲杠、絲杠螺母、直線導軌、導軌滑塊、電缸支承座和電缸缸桿；電機端蓋與電機外殼連接，電機外殼與電機支撐蓋連接，電機轉子設置在電機定子的內側，電機定子設置在電機外殼內；滾珠絲杠在長度方向上包括絲杠部分和安裝部分；絲杠螺母安裝在絲杠部分上，隨滾珠絲杠轉動；絲杠螺母在絲杠部分上往復運動；角接觸軸承、電機轉子和向心軸承依次安裝在安裝部分上；角接觸軸承設置在電機支撐蓋的中心孔中，向心軸承設置在電機端蓋的中心孔中；電機轉子和滾珠絲杠裝配成一體；電機轉子在角接觸軸承和向心軸承的支撐下驅動滾珠絲杠轉動；電機轉子和滾珠絲杠的徑向力由電機轉子兩端的角接觸軸承和向心軸承承擔；滾珠絲杠通過角接觸軸承支撐在電機支撐蓋上，滾珠絲杠的軸向力由角接觸軸承傳遞到電機支撐蓋上；電機支撐蓋與電缸支承座相連，直線導軌設置在電缸支承座上；導軌滑塊安裝在直線導軌上，能夠在直線導軌上滑動；絲杠螺母與導軌滑塊相連；電缸缸桿是空心的，套裝在絲杠螺母上；當滾珠絲杠轉動時，絲杠螺母、導軌滑塊和電缸缸桿組成直線運動副；電缸缸桿傳遞的軸向力在10-2000kn范圍內。
2.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：直線導軌有2條，每條直線導軌上至少有1個導軌滑塊。
3.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：伺服電缸包括位置傳感器，用于指示和控制電缸缸桿的位置，位置傳感器的顯示精度高于0.5mm。
4.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：伺服電缸包括位置傳感器，用于指示和控制電缸缸桿的位置，位置傳感器的顯示精度高于0.01mm。
5.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：電機外殼為雙層結構，兩端設置有法蘭，雙層結構的中間通有冷卻水。
6.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：電機定子為多極結構，能夠實現低轉速運行，旋轉磁場轉速在-100r/min至+100r/min范圍內。
7.根據權利要求6所述的伺服電缸，其特征在于：電機轉子為與定子極數相同的多極結構，電機轉子與電缸缸桿共轉軸，能夠實現無間隙連接直驅。
8.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：電機轉子為永磁結構，電機轉子的轉速與電機定子的旋轉磁場轉速同步。
9.根據權利要求1所述的伺服電缸，其特征在于：電缸缸桿傳遞的軸向力在300-900kn范圍內。
10.一種伺服電缸磁場壓機，其特征在于：包括壓機框架、壓機支撐架、儲料裝置、裝粉箱、壓坯傳送裝置、上壓頭組件、下壓頭組件、模具裝置、取向磁極和如權利要求1-9中任一項所述的伺服電缸；上壓頭組件、下壓頭組件、模具裝置和取向磁極設置在壓...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧文宇，孫寶玉，楊威力，段永利，陳曉東，王君，紀良賢，于智博，王永，劉冠紅，
申請(專利權)人：沈陽中北真空技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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