[发明专利]用于作功机械的电驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于作功机械的电驱动装置以及一种具有这样的驱动装置的作功机械。

背景技术

从现有技术中已知了用于作功机械的电驱动装置，其具有主驱动电动机、辅助驱动电动机和布置在待驱动的轴上的飞轮质量块。作功机械可以例如是压力机。飞轮质量块与驱动轴固定连接并且用作为动能存储器，由此使功率峰值变得平滑并且由此避开电驱动系统。这样的飞轮质量块是传统的机械压力机的典型的组成部分。在此类压力机中，驱动轴例如通过电动机的传动带驱动。

不同于这样的价廉的传统的系统，在伺服压力机中设有伺服驱动装置，通过该伺服驱动装置能够实现动力的应用。特别是能够使压力机的冲杆制动以及加速。另外，较大数量的加速-或者是制动阶段和较大的速度差别通常都不是问题。这样的伺服压力机的缺点是投资成本很高。

出于这种原因，提出了为传统的机械压力机配备附加的辅助驱动电动机。这种辅助驱动电动机主要用于，在即使存在飞轮质量块的情况下也使转速的改变成为可能，以提高压力机的生产效率。此外，仅涉及驱动轴的简单的加速和制动。

辅助驱动电动机典型地是一种同步伺服电动机或者转矩电动机（Torquemotor），在制动和加速过程中，这种伺服电动机或者转矩电动机在使用附加的传动装置、至少是以电动机-传动单元能够啮合其上的另一个传动轮的形式存在的传动装置的情况下支持主驱动电动机。但是辅助驱动电动机也能够具有简单的传动带传动装置。结果是这样的驱动装置包括两个驱动电动机。具有此类驱动系统的压力机也被称为混合伺服压力机。相对于传统的机械压力机，混合伺服压力机的特征是生产效率得到提高。

缺点是，在传统的机械压力机上随后加装其它装置时，通过增加辅助驱动电动机使混合伺服压力机的制造相对而言花费较大，这是由于此外必须一直更改压力机的机械装置。

此外还有这一缺点，即在现有的混合伺服压力机中，随后的功率提升只有以相对较高的花费才能实现，例如通过以下方式实现，即用更强的辅助驱动电动机代替现有的辅助驱动电动机。

此外，在传统的混合伺服压力机中还有这一缺点，即由于与辅助电动机驱动装置相联系地使用传动装置，在加速以及制动时一直出现齿面更替的现象，齿面更替则导致机械装置的强大的应力。这一传统的驱动方案因此是比较容易出现故障的。

发明内容

本发明的目的在于，以相对简单并且价廉的方式提高作功机械、特别是压力机、冲压机或者类似机器的生产效率。该目的通过根据权利要求1所述的电驱动装置或者是根据权利要求8所述的作功机械实现。本发明提出，飞轮质量块设计为辅助驱动电动机的转子。换句话说，本发明的核心思想是将辅助驱动电动机布置在飞轮质量块上，或者再换种说法，即将作为传统的驱动装置的部分本已存在的飞轮质量块用作为辅助驱动电动机的部分。由此必然将辅助驱动电动机设计为直接驱动装置，即直接作用于传动系。不需要附加的传动级。相对于传统的混合伺服压力机，由此明显简化了驱动系统的设计结构。特别是在加装传统的压力机时，在压力机机械装置方面必须进行的更改明显少于从现有技术中已知的解决方案。

本发明由此也涉及一种用于将传统的压力机改装为混合伺服压力机或者是改装现有的传统的混合伺服压力机的方法，其中，该方法的特征在于，压力机的主驱动电动机的飞轮质量块设有驱动扇形体（Antriebssegment）并且设计为扇形电动机（Segmentmotor）的转子，其中，转子与相应提出的定子共同形成压力机的辅助驱动电动机。在改装传统的混合伺服压力机时，迄今所使用的辅助驱动电动机可以取消。

通过将飞轮质量块作为辅助驱动电动机的部分而使用，飞轮质量块的功能没有受到影响。它始终被用于储存动能、例如储存用于变换过程的能量。与任一传统的机械压力机相同，在变换期间，飞轮质量块的转速下降。但是在传统的压力机中只有主驱动装置供飞轮质量块的再次加速使用，而在根据本发明的驱动装置中，设计为直接驱动装置的辅助驱动电动机在飞轮质量块运动时支持主驱动电动机。借助于辅助驱动电动机，飞轮质量块不仅能够更快地达到原来的转速水平，而且此外还能够达到更高的转速水平。有利的是，辅助驱动电动机在飞轮质量块制动时也支持主驱动电动机。