螺旋壓力機(jī)是最古老的成形設(shè)備之一，具有十分悠久的發(fā)展歷史。很久以前，歐洲就有木制螺旋壓力機(jī)，用以壓制葡萄汁和橄欖油。15世紀(jì)德國人Johann Gensleisch在木制螺旋壓力機(jī)的基礎(chǔ)上制成了螺旋印刷機(jī)，它可以說是螺旋壓力機(jī)和其他機(jī)械壓力機(jī)的老祖宗。在歐洲語言中，壓力機(jī)和印刷這兩個(gè)詞同詞根。16世紀(jì)初，意大利人采用螺旋壓力機(jī)壓制金屬藝術(shù)品和硬幣。圖1為18世紀(jì)由人力驅(qū)動(dòng)的螺旋壓力機(jī)。直到19世紀(jì)中期才出現(xiàn)了由蒸汽驅(qū)動(dòng)的機(jī)械壓力機(jī)。

最早用于現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的螺旋壓力機(jī)靠摩擦盤傳遞動(dòng)力，簡稱摩擦壓力機(jī)，它在19世紀(jì)初開始使用，由于結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，摩擦壓力機(jī)至今仍在應(yīng)用。其最大的缺點(diǎn)是摩擦傳動(dòng)效率低，約為50％~55％，其總效率約為20％~25％。近百年來，人們一直在尋找改進(jìn)的方法，主要目標(biāo)是：1.提高傳動(dòng)效率，降低能耗；2.加大設(shè)備噸位，提高工作能力；3.提高打擊能量的控制精度和操作的自動(dòng)化程度。

20世紀(jì)是螺旋壓力機(jī)高速發(fā)展的時(shí)期，20年代，人們開始研發(fā)液壓螺旋壓力機(jī)，40年代末期投入工業(yè)應(yīng)用。30年代，前蘇聯(lián)開始電動(dòng)螺旋壓力機(jī)研制，50年代末期德國開始生產(chǎn)，到70年代末，德國辛佩坎公司研制成功離合器式螺旋壓力機(jī)。20世紀(jì)末期，日本Enomoto公司開發(fā)研制出伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)螺旋壓力機(jī)。

進(jìn)入21世紀(jì)，螺旋壓力機(jī)這一古老的成形設(shè)備仍在蓬勃發(fā)展，已經(jīng)形成品種多樣，規(guī)格齊全，自動(dòng)化程度漸顯的特色，為人類文明的發(fā)展繼續(xù)做出貢獻(xiàn)。

幾種典型的螺旋壓力機(jī)

摩擦壓力機(jī)

摩擦壓力機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)最早出現(xiàn)的螺旋壓力機(jī)，它具有結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，迄今已有近200年的歷史并仍在使用，除了在鍛壓行業(yè)外，還應(yīng)用于建材行業(yè)。

摩擦壓力機(jī)的主要問題是電機(jī)需帶動(dòng)摩擦盤始終高速旋轉(zhuǎn)，而飛輪在一個(gè)循環(huán)中還需改變旋轉(zhuǎn)方向，在換向時(shí)飛輪和摩擦盤產(chǎn)生嚴(yán)重打滑。這不但降低了傳動(dòng)效率，也加劇了摩擦帶的磨損，從而增加了制造和維修費(fèi)用，未能得到廣泛應(yīng)用。摩擦壓力機(jī)效率低，打擊力控制不精確，不適于大噸位。

離合器式螺旋壓力機(jī)

具有很大慣性飛輪的頻繁正反轉(zhuǎn)是螺旋壓力機(jī)效率不高的主要原因，因?yàn)樵诩铀贉p速及制動(dòng)過程中會消耗大量能量，1979年，在飛輪與螺桿之間用離合器進(jìn)行連接，與曲柄式壓力機(jī)相似，出現(xiàn)了離合器式螺旋壓力機(jī)。其飛輪在工作過程中始終向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，無需停止和反向，尺寸和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可遠(yuǎn)大于普通摩擦壓力機(jī)。當(dāng)需打擊時(shí)，離合器結(jié)合，由于離合器靠螺桿一邊的部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量極小，在極短的時(shí)間即可達(dá)到額定速度。成形過程中，靠飛輪減速釋放能量，直至離合器打滑，然后離合器迅速脫開，油缸推動(dòng)滑塊，螺桿快速上升返回原位，打擊力和能量由離合器控制。一般當(dāng)飛輪減速達(dá)到12.5％即可達(dá)到最大打擊力。

離合器式螺旋壓力機(jī)是對摩擦壓力機(jī)的一種極為成功的改進(jìn)，其主要優(yōu)點(diǎn)為：1.效率高，較摩擦壓力機(jī)能節(jié)省30％~40％；2.打擊能量大，是摩擦壓力機(jī)的3倍，所以又稱高能摩擦壓力機(jī)；3.可在大的行程范圍獲得最大打擊力和最大成形速度。目前，國內(nèi)離合器式螺旋壓力機(jī)設(shè)計(jì)噸位已達(dá)6300KN。

電動(dòng)螺旋壓力機(jī)

直接用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子來代替飛輪，或通過齒輪或皮帶帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，去除了低效率的摩擦傳動(dòng)，具有最短的傳動(dòng)鏈和較高的效率。前蘇聯(lián)學(xué)者基于這些想法，在1933年研制了電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的2000KN螺旋壓力機(jī)試驗(yàn)機(jī)。但由于電機(jī)長期處于正—反轉(zhuǎn)和啟動(dòng)—停止的工作狀態(tài)，發(fā)熱十分嚴(yán)重，溫升達(dá)120攝氏度，鑒于當(dāng)時(shí)的電機(jī)及控制技術(shù)水平的限制，這一問題無法得到解決，研制工作只好宣告失敗而終止。

初期的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)并沒有得到人們所預(yù)期的效果，原因有兩點(diǎn)：1.電機(jī)頻繁啟停，電能損失超過50％，電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重；2.啟動(dòng)電流過大（是穩(wěn)定負(fù)荷下的3~5倍），對電網(wǎng)造成巨大沖擊，盡管將單臺電機(jī)驅(qū)動(dòng)改成多臺電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使得情況可以得到一些改善，但仍不能從根本上解決問題。

20世紀(jì)末期以后，由于電力電子技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)得到飛速發(fā)展，為解決電動(dòng)螺旋壓力機(jī)的問題帶來了契機(jī)。經(jīng)過很長一段時(shí)間的發(fā)展研制，鄭州華隆機(jī)械制造有限公司于21世紀(jì)初所生產(chǎn)的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)采用了變頻技術(shù)，成功生產(chǎn)出符合高效生產(chǎn)的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)，其主要優(yōu)點(diǎn)為：1.采用變頻技術(shù)使電機(jī)始終處于其最佳狀態(tài)工作，不但電流大大減小，而且發(fā)熱得到大幅降低；2.濾波器使啟動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊進(jìn)一步減小；3.減小了電流損失。電動(dòng)螺旋壓力機(jī)不僅大大提高了整個(gè)整個(gè)設(shè)備的控制水平及打擊能量，其他參數(shù)也可得到更加精確的控制。這就為螺旋壓力機(jī)向更加大型化、節(jié)能化鋪開了道路。

電動(dòng)螺旋壓力機(jī)是一種工藝適用性極強(qiáng)的壓力機(jī)設(shè)備。螺旋壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡便，調(diào)整維護(hù)簡便，滑塊無下死點(diǎn)，便于模具設(shè)計(jì)，制品精度高等特點(diǎn)。適是螺旋壓力機(jī)領(lǐng)域的一股標(biāo)志性產(chǎn)物。