專利名稱：空氣錘動(dòng)力頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種空氣錘動(dòng)力頭，為鍛錘提供打擊能量。
公知的電動(dòng)空氣錘是采用大氣作為動(dòng)力介質(zhì)的半封閉傳動(dòng)，有部分排氣過程。由于介質(zhì)壓力低(P＝0.1MPa)，工作壓力也低(P≤0.5MPa)，因而氣缸直徑大，不利于向大中型方向發(fā)展，我國(guó)電動(dòng)空氣錘系列參數(shù)的最大規(guī)格是打擊能量為27KJ的1噸空氣錘，更大規(guī)格的鍛錘則是采用蒸氣或壓縮空氣作動(dòng)力介質(zhì)的開式傳動(dòng)，即每次打擊都有一個(gè)進(jìn)排氣過程。由于開式傳動(dòng)每次打擊不僅要消耗大量壓力氣體，而且排氣的能量損失也很大(包括熱能損失和壓力損失)，乏汽或者乏氣帶走了大量的能量，因此蒸空鍛錘的效率很低，統(tǒng)計(jì)資料表明，采用蒸汽傳動(dòng)的一次能源效率僅為1～2％，而采用空氣傳動(dòng)的一次能源效率也僅為3～5％，這是一種很大的浪費(fèi)。
本實(shí)用新型的空氣錘動(dòng)力頭，旨在提供一種高效節(jié)能，安全可靠的鍛錘設(shè)備，既可用于蒸空鍛錘的換頭技術(shù)改造，也可發(fā)展獨(dú)立的電動(dòng)空氣錘系列。
本實(shí)用新型的空氣錘動(dòng)力頭，由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、飛輪、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、壓縮氣缸、儲(chǔ)氣室、工作氣缸，落下部分，上旋閥以及下下旋閥所組成，其中壓縮氣缸、儲(chǔ)氣室、工作氣缸構(gòu)成一密閉的以壓縮空氣為介質(zhì)的閉式傳動(dòng)系統(tǒng)，壓縮氣缸和工作氣缸，其上腔有一貫通孔道，其下腔也有一貫通孔道，儲(chǔ)氣室與壓縮氣缸及該兩孔道相通，且在儲(chǔ)氣室與該兩孔道貫通處各置一配氣旋閥。
密閉的閉式傳動(dòng)系統(tǒng)具有以下三種互不相容的狀態(tài)，儲(chǔ)氣室與壓縮氣缸及工作氣缸的上、下腔均相通，或者儲(chǔ)氣室與壓縮氣缸、工作氣缸的上腔相通，而氣體單方向從壓縮氣缸下腔進(jìn)入工作氣缸下腔；和壓縮氣缸和工作氣缸上、下腔分別相通，且上下旋閥封閉儲(chǔ)氣室與兩孔道的通路。
壓縮氣缸與儲(chǔ)氣室之間的孔道處于壓縮氣缸活塞在上限位置時(shí)儲(chǔ)氣室與壓縮氣缸下腔相通，壓縮氣缸活塞在下限位置時(shí)儲(chǔ)氣室與壓縮氣缸上腔相通的位置。
下旋閥上有一使氣體單方向從壓縮氣缸下腔進(jìn)入工作氣缸下腔的單向閥。
本實(shí)用新型空氣錘動(dòng)力頭的優(yōu)點(diǎn)在于無排氣損失，無能量外流，高效節(jié)能；工作氣缸和壓縮氣缸的直徑大大縮小，有利于向大中型電動(dòng)空氣錘發(fā)展，壓縮空氣密閉循環(huán)使用，無排氣噪聲，不污染環(huán)境，改善了勞動(dòng)條件，便于普及推廣。
附


圖1是本實(shí)用新型空氣錘動(dòng)力頭的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中，(1)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，(2)壓縮氣缸活塞，(3)壓縮氣缸，(4)壓縮氣缸下腔，(5)下旋閥，(6)孔道，(7)儲(chǔ)氣室，(8)上旋閥，(9)工作氣缸上腔，(10)落下部分，(11)工作氣缸下腔，(12)壓縮氣缸上腔。附圖2、3分別是懸錘和連續(xù)打擊狀態(tài)時(shí)上下旋閥相應(yīng)的位置。
附
圖1、2、3共同構(gòu)成本實(shí)用新型空氣錘動(dòng)力頭的一個(gè)實(shí)施例。電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)減速機(jī)構(gòu)、飛輪和曲柄連桿機(jī)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)(1)使壓縮氣缸活塞(2)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)氣室(7)充以壓縮空氣，通過上旋閥(8)和下旋閥(5)的適當(dāng)配氣，可使工作缸的落下部分(10)分別實(shí)現(xiàn)壓錘、懸錘、連續(xù)打擊和單次打擊等不同的動(dòng)作要求。
圖1中旋閥(8)和(5)的位置使機(jī)器處于空行程的壓錘狀態(tài)。此時(shí)，壓縮氣缸的上腔(12)和下腔(4)以及工作氣缸的上腔(9)和下腔(11)均與氣室(7)相通。由于工作氣缸上下腔的氣壓始終相等，因而鍛錘的落下部分(10)在自重與氣壓合力的作用下(上下腔受力面積不等)處于壓錘狀態(tài)，雖然壓縮缸的活塞(2)始終處于不斷的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，但由于壓縮氣缸中的氣體在密閉的絕熱條件下不斷被壓縮和膨脹，完全沒有對(duì)外界的排氣過程，因此基本上不存在能量的外流損失，所以此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于耗能極少的空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
圖2中旋閥(8)和(5)的位置使機(jī)器處于懸錘狀態(tài)。此時(shí)，壓縮氣缸上腔(12)和工作氣缸上腔(9)與氣室(7)相通，而壓縮氣缸下腔(4)中的氣體通過單向閥進(jìn)入工作氣缸下腔(11)。當(dāng)壓縮氣缸活塞(2)上行時(shí)，其上腔(12)的氣體被壓儲(chǔ)氣室(7)和工作氣缸上腔(9)，而其下腔(4)的氣體膨脹；等到活塞(2)到達(dá)上限位置時(shí)，其下腔(4)正好與孔道(6)接通，從儲(chǔ)氣室(7)中得到補(bǔ)氣。當(dāng)壓縮氣缸活塞(2)下行時(shí)，其上腔(12)、儲(chǔ)氣室(7)和工作氣缸上腔(9)中的氣體膨脹，而其下腔(4)中的氣體被壓縮，并通過旋閥(5)上的單向閥壓入工作氣缸下腔(1)。不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使工作氣缸下腔(11)的壓力不斷升高，從而迫使落下部分(10)逐步上行達(dá)到懸錘狀態(tài)。
圖3所示的二旋閥位置可使鍛錘處于連續(xù)的打擊運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，壓縮氣缸上腔(12)僅與工作氣缸上腔(9)相通，而壓縮氣缸下腔(4)也僅與工作氣缸下腔(11)相通。由于活塞(2)在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下作連續(xù)不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，迫使壓縮空氣相應(yīng)地隨之反復(fù)壓縮和膨脹，因此，輸出盈虧功使落下部分(10)作出與壓縮氣缸活塞頻率相同的連續(xù)打擊運(yùn)動(dòng)。改變旋閥的開口量，可以實(shí)現(xiàn)輕重不同的連續(xù)打擊?？椎?6)可使壓縮氣缸上下腔在每次行程之初得到補(bǔ)氣。
單次打擊是連續(xù)打擊的一個(gè)特例，可以通過使旋閥處于連續(xù)打擊位置，打擊一次后迅速轉(zhuǎn)入懸錘位置的操作來實(shí)現(xiàn)。另外，改變儲(chǔ)氣室(7)中的充氣壓力，也可以在一定內(nèi)調(diào)整鍛錘的打擊能量。
權(quán)利要求1.空氣錘動(dòng)力頭，由電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、飛輪、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、壓縮氣缸、儲(chǔ)氣室、工作氣缸、落下部分、上旋閥以及下旋閥所組成，其特征在于壓縮氣缸、儲(chǔ)氣室和工作氣缸構(gòu)成一密閉的以壓縮空氣為介質(zhì)的閉式傳動(dòng)系統(tǒng)，壓縮氣缸和工作氣缸，其上腔(12)和(9)，及其下腔(4)和(11)，各有一貫通孔道，儲(chǔ)氣室與壓縮氣缸及該兩孔道相通，且在儲(chǔ)氣室與該兩孔道的貫通處各置一配氣旋閥(5)和(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣錘動(dòng)力頭，其特征在于密閉的閉式傳動(dòng)系統(tǒng)具有以下三種互不相容的狀態(tài)，儲(chǔ)氣室與壓縮氣缸及工作氣缸的上、下腔均相通；或者儲(chǔ)氣室與壓縮氣缸及工作氣缸的上腔相通，而氣體單方向從壓縮氣缸下腔進(jìn)入工作氣缸下腔；和壓縮氣缸和工作氣缸上、下腔分別相通，旋閥(5)、(8)封閉儲(chǔ)氣室與兩孔道的通路。
3.如權(quán)利要求1、2所述的空氣錘動(dòng)力頭，其特征在于壓縮氣缸與儲(chǔ)氣室之間的孔道處于，壓縮氣缸活塞在上限位置時(shí)儲(chǔ)氣室與壓縮氣缸下腔相通，壓縮氣缸活塞在下限位置時(shí)儲(chǔ)氣室與壓縮氣缸上腔相通的位置。
4.如權(quán)利要求1、2所述的空氣錘動(dòng)力頭，其特征在于下旋閥(5)上有一使氣體單方向從壓縮氣缸下腔進(jìn)入工作氣缸下腔的單向閥。
專利摘要一種空氣錘的動(dòng)力頭，為鍛錘提供打擊能量。由于采用了壓縮空氣作為動(dòng)力介質(zhì)的全封閉傳動(dòng)(完全沒有排氣過程)，適當(dāng)?shù)靥岣吡斯ぷ鲏毫?，因而不但更進(jìn)一步地提高了傳動(dòng)效率，而且還克服了傳統(tǒng)電動(dòng)空氣錘不便向大中型發(fā)展的缺點(diǎn)，對(duì)于高能耗、低效率蒸空鍛錘的換頭改造具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也為發(fā)展大中型系列空氣錘提供了可能。
文檔編號(hào)B21J7/00GK2102170SQ9122130
公開日1992年4月22日 申請(qǐng)日期1991年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月15日
發(fā)明者朱成康, 姬高索, 韓琨, 邵學(xué)剛, 湯金城, 劉星 申請(qǐng)人:機(jī)械電子工業(yè)部濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所