直线电动机驱动冲压机的研究与应用 

    摘要：介绍了用直线电机直接驱动冲压机工作的基本原理、结构和性能以及它的检测
与控制方法。和传统式机械冲压机相比，直线电机驱动的冲压机（以下简称电磁冲压机）
具有结构简单、体积小、重量轻、制造周期短、成本低、控制方便、噪音低和省能等优点。

    

 

一、概述

    目前，国内外的冲压机械，如冲床工作时，需令其冲头作往复直线运动。现有的机械冲
压机(冲床)的动力来自于旋转电动机，它需要一整套复杂的转换机构将旋转运动转变为
所需的直线往复运动，为获得足够的冲压力，还需配备一只储能大飞轮。因而，这种冲压
机部件多，结构复杂，体积笨重，噪声大，生产周期长，使用不灵活，且易于发生人身

 

伤害事故。这种机械冲压机，它所存在弊端始终没能得到根本的改变。

    本文所研制的新型电磁冲压机(直线电机冲床)是利用直线电机技术，将电能直接转换成
机械力，它不需通过任何中间转换机构，而实现冲头的往复运动。在国内外虽有类似研究，
但目前尚未见有这方面的成果和产品鉴定，获多项授权专利，并已投入小批量生产，效
果显著。这种新型电磁冲压机和传统式机械冲压机相比，具有结构简单；体积小、重量轻；
无周期性的机械噪声；脉冲式工作，有节能效果；冲压吨位、频率、速度可调；可有各种

 

安装方式；易于控制，能实现多种保护功能。

    

 

二、结构与工作原理

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、基本结构

    直线电机驱动的电磁冲压机，其总体结构主要分为三部分，即机身部分、直线电机部分

 

和控制系统部分。

    电磁冲压机目前至少有 10 余种不同的结构，除滚珠导柱式结构外，还有串行或并行滑

 

块式结构，而每种结构下又有不同的驱动方式。

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、基本工作原理

    

 

该结构的基本工作原理简述如下：

    插上电源，起动电源开关，设定冲压吨位。如果是自动冲压，则需设定冲压操作频率，
然后起动冲压按钮，否则作手动处理。按钮接通，直线电机初级 2 将通电产生电磁力，使
次级 3 带动模架 7 向下运动，冲压工件。冲压结束，次级 3 在反向电磁力与恢复弹簧的拉
动下回到初始位置，等待下一次的冲压。如果按钮处于自动连冲状态，则冲头将以设定的
频率连续工作，直到按钮关闭为止。除非安全断电装置需要中途停止，否则冲头只受按钮

 

控制。

    

 

三、直线电动机与控制技术