专利名称:电液锤的制作方法
本发明属于锻压设备，特别是以电能做动力源的锻锤装置。
锻锤在锻压设备中占有很大比重，是应用最广泛的一种，其中蒸空自由锻锤占70%以上。现有的蒸空锻锤是以蒸汽或压缩空气做动力源。其存在着能源消耗大(能源利用率仅1%左右)，并需建立投资昂贵的动力站，如蒸汽站等，且对环境污染严重，劳动条件差等缺点，与当前锻压技术发展很不相适应。
国外对蒸空锻锤的改造，进行了大量的研制工作，如西德Lasco公司于1952年研制成的一种电液落锤，后来又发展成KGK型双作用锤，这种电液锻锤自带液压驱动装置，不需要动力站，其动力头可装在模锻锤上直接驱动锤头打击运动，用来改造或代替蒸空模锻锤，但却不能用在改造或代替自由锻锤上。
本发明的任务是设计一种以电能做动力源的电液锤来改造或代替现有的蒸空自由锻锤和蒸空模锻锤。它即可以改变使用蒸汽、压缩空气所带来的设备多、能量损耗大，占地面积大等缺点，又可节省能量，避免污染环境和改善劳动条件。
本发明电液锤，具有动力头和锤身，锤身与现有的锻锤身结构相同，设计的动力头结构特征是，其由电机，油泵，工作缸系统，液压操纵阀组，锤杆密封与锤头连接机构，冷却器等组成，上述部件设置在一油箱内，油箱装在可置在锤身上的动力头支座上，支座与油箱之间设有板式弹性元件。
下面结合本发明的详细结构，实施，及工作原理。
图1为本发明电液锤外部结构图图2为电液锤动力头系统结构图图3为电液锤动力头液压操纵结构及原理图图4为阀体，工作缸系统，锤杆密封与锤头连接结构图。
图5为锤头具有六个活动自由度的立体座标示意图，其中，x为x轴，Y为Y轴，Z为Z轴。
图1中，电液锤上部为动力头(36)，下部为锤身(37)。
图2中，(1)为电机，(2)为油泵，(3)为液压操纵阀组，(4)为工作缸系统，(5)为锤杆密封与锤头连接机构，(6)为冷却器，这些系统设置在油箱(7)体内，构成了一个独立完整的动力系统，称为电液锤动力头，它全部装在可置在锤身(3)的动力头支座(8)上，在支座(8)和油箱(7)之间设置了板式弹性元件(9)。支座(8)内带有冷却水层(34)。
见图3，图4，上述动力头中的液压操纵阀组是由一个组合式锥阀，二位四通滑阀(10)，双Y型三位四通滑阀(11)，安全溢流阀(12)，和四个单向阀(13)组成的。组合式锥阀包括一个主锥阀(14)，付锥阀(15)及活塞(16)，其各中心在一条直线上。上述的所有阀被集成组装在阀体(17)中，装置在提升缸(18)的顶部。液压操纵阀组由双Y型三位四通滑阀(11)操纵控制，实现锤头(23)的提升和连续打击。提升缸(18)属于工作缸系统，其外面套一套缸(19)，套缸底部和提升缸相通，上部和主锥阀相通，这种结构使锻锤打击时，可将提升缸(18)下腔B室的油通过主锥阀(14)阀口排入其上腔C，其意义在于，打击时锤头高速运动，下腔B内的油要高速排出，瞬间流量很大，如果通过管道排入油箱，将造成很大阻力，会使能耗增加。本装置采用阀，缸直接相通避免了这个问题。工作缸系统中的气缸(20)与套缸(19)套装在一起，气缸推杆(21)设置在套缸(19)两侧，保证了气缸有足够大的容积，提高了气体膨胀做功的性能，使油，气分开，解决了密封圈损坏，油气互串的问题，结构也十分紧凑。
本装置中，锤杆(22)密封采用水冷双铜套(24)，(25)密封结构，并采用了Yx形和O形密封圈的混合结构，有利于调换密封圈和防止换密封圈时缸内的油排出，避免漏油漏气，提高装置的使用可靠性。
锻造时由于偏心载荷，引起锤头歪扭，使锤杆受弯曲而断裂是锻锤经常发生的问题。而本装置具有球面组合式的锤杆，锤头连接机构，能保证锤头有六个活动自由度，使锤杆(22)不受弯曲载荷。它由凸球面支承(26)，绝热垫(27)，锤头连接卡瓣(28)，连接杆(29)，连接套(30)，连接半环(31)，固定圈(32)，等件组成。实现了打击系统的无螺栓连接，排除了螺栓松动而发生事故的可能。所谓锤头有六个活动自由度，是指锤杆与锤头(23)的连接是松动连接，绝热垫(29)下平面与锤头(23)上端面光滑接触，这可使锤头在x方向和Y方向平移运动(即有两个自由度)，再通过凸球面支承(26)的球面，可使锤头绕X轴，Y轴，运动(即亦有两个自由度)，由于松动连接，锤头还可绕Z轴转动及在Z方向有一定的位移，因此保证了在偏心锻造时，锤头(23)在自己导轨间隙允许的范围内歪扭时，不致于引起锤杆(22)弯曲。锤杆(22)下端设有碗形弹簧(33)，使锤杆(22)得到缓冲，以避免锤杆下端被镦粗。
为解决地面不设泵站，取消大口径管道长距离连接，可将油泵采取立式与阀体集成组装，具体实施中，本装置将国产CY14-1B轴向柱塞泵(3)采取立式与阀体(21)集成组装在一起，它们之间采用了插销式密封套管连接，使结构紧凑，连接可靠，而泵的性能毫无影响，并通过附加飞轮(35)使电机和油泵在负荷下工作非常平稳，实现了长期以来人们将泵与阀，工作缸集成一起的愿望。
本发明电液锤，是属于在重力，气体推力作用下做功的双作用锤，其能量转化原理为;电机(1)带动油泵(2)，通过提升缸(18)克服重力和气体作用力压缩气体提升锤头(23)，将电能转变成锤头待打击的势能，在打击时，该热能转变成锤头的动能，打击锻件，以转变成锻件的变形能。气缸(20)内，气体压缩膨胀，气体不损失。而不像旧锤锤那样，锤头提升，打击时都要进气，排气，而被排放的气体中含有大量的热能和压力能，造成大量的能耗。另外，传递介质为油，压缩性很小，一般可忽略，使能量传递效率高，只有当锤头提升时，电机和油泵才输送能量，其余是空载运行，消耗能量很少，而锤头打击的能量是由锤头本身重力和气体膨胀做功的总和。
本装置工作原理是;当手动双Y型三位四通滑阀(11)操作手柄搬到打击位置时，A腔进油，活塞(16)上升，付锥阀(15)连同主锥阀(14)提起，提升缸(18)B腔的油排放到上腔C。锤头(23)在重力和两侧的气缸推杆(21)的作用下，向下运动，打击锻件。通过脚踏开关控制二位四通滑阀(15)，可排放提升缸(18)B腔的油量，使锤头慢降。这一动作在一般蒸空锻锤是没有的，其主要作用是为了安装锤头或模具时，便于调整和对中用。也可用于打击行程的节奏调整。本装置锤头可以停止在全行程范围内任意高度做长时间的悬挂动作，还可做小行程的连击动作，以满足锻件精整时的需要。上述各动作，完全由司锤者操纵滑阀(11)的手柄自由选择。
采用本装置，可以摆脱旧的蒸汽、压缩空气供能方式而采用电一液供能方式，使结构紧凑，占地面积小，泵、缸、阀之间实现无管道连接，减少了阻力损失和漏油环节，提高了使用可靠性和能量利用率，比原锻锤节能3/4。它还解决了没有动力站的中小型厂家使用锻锤的困难。
本装置适用范围广，无论是蒸空模锻锤或自由锻锤都可利用它进行改装，对于模锻锤，将原气缸座板以上连同气缸部分全部拿掉，装上本装置动力头即可，不损坏原设备的任何部件。对于自由锻锤，可将原锻锤的气缸部分全部拿掉，本装置的动力头与原锻锤机身连接即可，安装简便，可靠。
权利要求
1.一种电液锤。具有动力头(36)和锤身(37)，其特征是，动力头包括电机(1)，油泵(2)，液压操纵阀组(3)，工作缸系统(4)，及其锤杆密封与锤头连接机构(5)，冷却器(6)等部件，并设置在油箱(7)体内，油箱(7)装在可置在锤身的支座(8)上，支座和油箱之间设有板式弹性元件(9)。
2.根据权利要求
1所述的电液锤，其特征是，液压操纵阀组(3)是由一个组合式锥阀，二位四通滑阀(10)，双Y型三位四通滑阀(11)，安全溢流阀(12)，四个单向阀(13)组成的，并集成组装在阀体(17)内。
3.根据权利要求
1或2所述的电液锤，其特征是，液压操纵阀组中的组合式锥阀包括一个主锥阀(14)，付锥阀(15)，和活塞(16)，其各中心在同一直线上。
4.根据权利要求
1所述的电液锤，其特征是，工作缸系统(4)包括气缸(20)和外套一套缸(19)的提升缸(18)，套缸底部与提升缸相通，上部与主锥阀(14)相通，气缸(20)的两推杆(21)设置在套缸的两侧面。
5.根据权利要求
1所述的电液锤，其特征是，锤杆(22)的密封采用水冷双铜套(24)，(25)密封结构。
6.根据权利要求
1所述的电液锤，其特征是，锤杆(22)与锤头(23)连接机构为具有凸球面支承(26)，绝热垫(27)，锤头连接卡瓣(28)，连接杆(29)，连接套(30)，连接半环(31)。固定圈(32)等部件的球面组合式结构，并在锤杆(22)的下端部设置了碗形弹簧(33)。
7.根据权利要求
1所述的电液锤，其特征是，支座(8)内带有冷却水层(34)。
8.根据权利要求
1所述的电液锤，其特征是，油泵(3)采取立式装置在阀体(17)上，其间用插销式密封套管连接，并附加一飞轮(35)。
专利摘要
本发明是一种以电能做动力源的锻锤装置。其包括动力头和锤身，锤身结构与现有锻锤相同，动力头主要由电机、油泵、工作缸、液压操纵阀组、冷却器、锤杆密封与锤头连接机构等部件组成，并设置在一油箱体内，构成了独立完整的动力系统。该装置结构紧凑，占地面积小。泵、缸、阀之间实现无管道连接，减少了阻力损失和漏油环节，比现有锻锤节能3/4。设备工作平稳，适用范围广，改装蒸空模锻或自由锻简单易行。
文档编号B21J7/28GK87102940SQ87102940
公开日1987年10月28日 申请日期1987年4月25日
发明者李启法, 魏振东 申请人:机械部西安重型机械研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan