高速液壓機錘制造技術

本發明專利技術提供一種新的熱模鍛設備，其特征在于：蓄能器、主操縱閥和主液壓缸直接連接在一起，主操縱閥和柱塞都固定在錘身上，主液壓缸裝在錘頭的孔中，在錘身的底部設有支撐彈簧，支撐彈簧放在底板上，底板和帶有外導向的錘身支架相連，錘身上裝有上行程開關和下行程開關，高壓液通道和低壓液通道的任一處的有效通液截面積和主液壓缸的有效加壓作用面積之比大于１∶２０。本設備具有結構簡單、工作安全可靠、能量利用效率高、能量大、對地基沒有震動、模具簡單且易調整、終鍛力大、鍛件精度高等優點。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及金屬加工設備領域，特別涉及熱模鍛設備。現役熱模鍛設備可以分為三大類①定力設備靠液體壓力工作，如液壓機；②定能設備靠質量慣性工作，如鍛錘；③定行程設備靠曲軸連桿機構的運動工作，如熱模鍛壓力機。這三類現役模鍛設備各有自己的優缺點，都不能完滿地適應現代模鍛的要求。液壓機雖有能量大的優點，但加壓速度太低，和熱工件接觸的時間長，難以進行黑色金屬的模鍛；鍛錘具有加壓速度快、模具簡單、能適應多型槽鍛、價格低廉等優點，但一次行程能量太小，噪音、震動公害大；熱模鍛壓力機精度高，適合大量生產，但因行程固定，模具調整困難，價格昂貴，不適合于中小批量生產。此外，各類設備界限分明，未能相互滲透取長補短，例如液壓機就未能摻入鍛錘的優點，這就限制了設備性能的發揮，在用途上局限性很大。七十年代德國Siempelkamp公司推出了飛輪單向高速旋轉帶離合器的螺旋壓力機-NPS系列高能螺旋壓力機，這種壓力機具有液壓機一次行程能量大的優點，沒有加壓速度低的缺點；具有錘的加壓速度快的優點，沒有震動、噪音等公害的缺點；具有熱模鍛壓力機精度高的優點，沒有行程固定模具不好調整的缺點；這種設備是熱模鍛設備的一個發展和進步。但是它要首先使飛輪高速旋轉，再通過離合器和螺旋副變為滑塊或錘頭的直線運動，才能對鍛件加壓，這樣傳動鏈長，就使它結構復雜，價格昂貴，而且一旦離合器失靈，飛輪帶有的巨大能量就要作用在螺桿和機體上，可能造成機件的損壞。本專利技術的目的在于提供一種新的熱模鍛設備，該設備具有液壓機和錘的復合性能，錘頭靠液壓直接獲得直線運動，但比一般液壓機的加壓速度高一個數量級。本專利技術另一目的在于提供一種新的熱模鍛設備，該設備結構簡單，成本低廉，傳動鏈短，能量大，對地基沒有震動，噪音低。本專利技術的目的是這樣達到的提供一種高速液壓機錘，它采用帶蓄能器的液壓系統，具有錘頭、錘身、錘身支架、蓄能器、主液壓缸、柱塞、導軌、提升缸、主操縱閥，先導電磁閥、提升電磁閥、其特征在于蓄能器、主操縱閥和柱塞或主液壓缸中的液路通道直接連接在一起，主操縱閥為三位三通閥，它的中間液腔有管道直接通入主液壓缸的加壓液室，該主操縱閥中間液腔直接通入主液壓缸加壓液室的管道是在柱塞中的孔或是一段直管道或是在主液壓缸缸壁延長部份的孔，該主操縱閥的一側液道為常高壓液腔，有孔道和蓄能器的液室常通，另一側液道為常低壓液腔，有管路通入液箱且管路出口浸沒在液面以下，主操縱閥和柱塞都固定在錘身上，錘身的上部有孔，所述的液路通道從該孔中穿過，主液壓缸裝在錘頭的孔中，該主液壓缸的外徑與錘頭孔內徑之間設有間隙δ，主液壓缸的下部墊有球面墊和球面座，提升缸的缸筒固定在錘身上，提升缸的柱塞桿和錘頭相連，錘頭上有導滑面和固定在錘身上的導軌表面相配合，導滑面對錘頭中心呈輻射狀，在錘身的底部設有支撐彈簧，支撐彈簧放在底板上，底板和帶有外導向的錘身支架相連，錘身上裝有上行程開關和下行程開關，主操縱閥的主滑閥芯處于進液開啟位置時，從蓄能器液室經所述的常高壓液腔和中間液腔進入所述的加壓液室的通道為高壓液通道，主操縱閥的主滑閥芯處于放液開啟位置時，從加壓液室經所述的中間液道和常低壓液道回液箱的通道為低壓液通道，高壓液通道和低壓液通道的任一處的有效通液截面積和主液壓缸的有效加壓作用面積之比大于120。以下結合附圖對本專利技術高速液壓機錘的具體結構作進一步的詳細說明附附圖說明圖1是實施本專利技術的一種結構示意圖。附圖2是實施本專利技術的另一種結構示意圖。附圖3是實施本專利技術的又一種結構示意圖。附圖4是本高速液壓機錘在一次行程中的力能轉換原理圖。附圖1所示的本專利技術高速液壓機錘實施例，采用柱塞固定的主液壓缸和差動柱塞式提升缸。從附圖1可見，本專利技術高速液壓機錘具有錘身5、錘頭9、導軌25、主液壓缸8、柱塞6、提升缸12、主操縱閥4、先導電磁閥17、提升閥16、蓄能器3、其特征是蓄能器3和主操縱閥4和柱塞6直接連接在一起，主操縱閥4為三位三通閥，它的中間液道c插入套管21，下部插入柱塞6的孔d直接通入主液壓缸8的加壓液室e，它的右部液道b為常高壓液腔，通過孔k和蓄能器3的液室a相通，它的左部液道f為常低壓液腔，有低壓管路接g孔通入液箱，且管口浸在液箱的液面以下，主操縱閥4的主滑閥芯24處在進液開啟位置時，a→k→b→c→d→e的液路為高壓液通道，主操縱閥4的主滑閥芯24處在放液位置時，e→d→c→f→g→液箱的液路為低壓液通道，高壓液通道和低壓液通道的任一處的有效通液截面積和主液壓缸的有效加壓作用面積之比大于120，所述的高壓液通道和低壓液通道的長度，對5000噸以下的高速液壓機錘各應小于2米，最好在1米以內。主操縱閥4固定在錘身5上，錘身5的上梁中部有孔，柱塞6的上部從該孔中穿過，該柱塞6的中部有凸臺，頂部有外螺紋用螺母23將柱塞6固定在錘身5的上梁上，柱塞6中部有孔d，從主操縱閥4中間液腔c直接通入主液壓缸8的加壓液室e的液路通道是柱塞6中的孔d；孔d的上部裝有密封襯套21，密封襯套21的上部裝入主操縱閥4的孔中，密封襯套21上有密封件22保證高壓液不外漏。柱塞6中部凸臺的下部外徑為光滑圓柱面，和主液壓缸8的上口內徑相配合(也可帶襯套，圖中未畫出)，在配合面上有密封件7，主液壓缸8裝在錘頭9的孔中，主液壓缸8外徑和錘頭9內徑之間有間隙δ，主液壓缸8的下部墊有球面墊10和球面座11。在鍛造過程中，常常有偏心力矩作用，在這種情況下錘頭會發生微量轉動，所述球面墊10、球面座1和間隙δ的作用是容許錘頭9做微量的旋轉，使柱塞6和主液壓缸8之間不憋勁，δ的數值應大于1毫米。提升缸12的外缸筒固定在錘身5上，提升缸為差動柱塞式或活塞式，也可是氣缸或液壓缸。附圖1是差動柱塞式，差動柱塞的小直徑部分和錘頭9相連，外缸筒上有管路和提升閥16的工作出液口連接，提升缸12的作用是錘頭9完成一次加壓行程以后，將錘頭9提升。提升閥16為0機能的三位三通閥，錘身5的外部有外導軌13，外導軌13分上、下兩部分都與底板15相連構成錘身支架，錘身5的下部設有支撐彈簧14，支撐彈簧14是金屬彈簧或是氣體彈簧，當錘頭9有向下的加速度時，支撐彈簧14的作用力使錘身5產生向上的加速度。錘身支架上的底板15和外導軌13的作用是對錘身5的上下擺動提供導向，完成對擊的任務。先導電磁閥17為Y機能的三位四通閥，它用于操縱主操縱閥4換向。先導電磁閥17、提升閥16和卸荷溢流閥2都可以采用板式連接方法和主操縱閥4的閥體相連接，液路采用鉆孔的辦法接通，實現少管無管化連接。截止閥18裝在蓄能器3的氣室Q和蓄能器氣罐20之間，因為工作中蓄能器3是隨著錘身5上下擺動的，而蓄能器氣罐是不動的，所以二者用高壓軟管19相連接。錘頭4的周圍有導滑面26和固定在錘身5上的導軌25的表面相配合，導滑面26對錘頭中心呈輻射狀，為了保證充液過程充液及時，不出空腔應采用充壓液箱。錘身5上部裝有上行程開關GK1，錘身5的下部裝有下行程開關GK2，GK1的作用是控制錘頭9上行的回程高度，GK2的作用是根據錘頭9的下行位置控制主液壓缸8和蓄能器3接通的時間，GK1、GK2兩者上下所處的位置高度均可靈活調整。GK2最好是慣性開關，裝在錘頭上，也可裝在錘身上，利用錘頭的慣性減速度工作，當錘頭撞擊工件減速度達到3～5倍的重力加速本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高速液壓機錘，它采用帶蓄能器的液壓系統，具有錘頭、錘身、錘身支架、蓄能器、主液壓缸、柱塞、導軌、提升缸、主操縱閥，其特征在于：蓄能器、主操縱閥和柱塞或主液壓缸中的液路通道直接連接在一起，主操縱閥為三位三通閥，它的中間液腔有管道直接通入主液壓缸的加壓液室，該主操縱閥中間液腔直接通入主液壓缸加壓液室的管道是在柱塞中的孔或是一段直管道或是在主液壓缸缸壁延長部份的孔，該主操縱閥的一側液道為常高壓液腔，有孔道和蓄能器的液室常通，另一側液道為常低壓液腔，有管路通入液箱且管路出口浸沒在液面以下，主操縱閥和柱塞都固定在錘身上，錘身的上部有孔，所述的管道從該孔中穿過，主液壓缸裝在錘頭的孔中，該主液壓缸的外徑與錘頭孔內徑之間設有間隙δ，主液壓缸的下部墊有球面墊和球面座，提升缸的缸筒固定在錘身上，提升缸的柱塞桿和錘頭相連，錘頭上有導滑面和固定在錘身上的導軌表面相配合，在錘身的底部設有支撐彈簧，支撐彈簧放在底板上，底板和帶有外導向的錘身支架相連，錘身上裝有上行程開關和下行程開關，主操縱閥的主滑閥芯處于進液開啟位置時，從蓄能器液室經所述的常高壓液腔和中間液腔進入所述的加壓液室的通道為高壓液通道，主操縱閥的主滑閥芯處于放液開啟位置時，從加壓液室經所述的中間液道和常低壓液道回液箱的通道為低壓液通道，高壓液通道和低壓液通道的任一處的有效通液截面積和主液壓缸的有效加壓作用面積之比大于１∶２０。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.高速液壓機錘，它采用帶蓄能器的液壓系統，具有錘頭、錘身、錘身支架、蓄能器、主液壓缸、柱塞、導軌、提升缸、主操縱閥，其特征在于蓄能器、主操縱閥和柱塞或主液壓缸中的液路通道直接連接在一起，主操縱閥為三位三通閥，它的中間液腔有管道直接通入主液壓缸的加壓液室，該主操縱閥中間液腔直接通入主液壓缸加壓液室的管道是在柱塞中的孔或是一段直管道或是在主液壓缸缸壁延長部份的孔，該主操縱閥的一側液道為常高壓液腔，有孔道和蓄能器的液室常通，另一側液道為常低壓液腔，有管路通入液箱且管路出口浸沒在液面以下，主操縱閥和柱塞都固定在錘身上，錘身的上部有孔，所述的管道從該孔中穿過，主液壓缸裝在錘頭的孔中，該主液壓缸的外徑與錘頭孔內徑之間設有間隙δ，主液壓缸的下部墊有球面墊和球面座，提升缸的缸筒固定在錘身上，提升缸的柱塞桿和錘頭相連，錘頭上有導滑面和固定在錘身上的導軌表面相配合，在錘身的底部設有支撐彈簧，支撐彈簧放在底板上，底板和帶有外導向的錘身支架相連，錘身上裝有上行程開關和下行程開關，主操縱閥的主滑閥芯處于進液開啟位置時，從蓄能器液室經所述的常高壓液腔和中間液腔進入所述的加壓液室的通道為高壓液通道，主操縱閥的主滑閥芯處于放液開啟位置時，從加壓液室經所述的中間液道和常低壓液...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬永懷，
申請(專利權)人：馬永懷，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]