专利名称：空气锤动力头的制作方法
技术领域：
一种空气锤动力头，为锻锤提供打击能量。
公知的电动空气锤是采用大气作为动力介质的半封闭传动，有部分排气过程。由于介质压力低(P＝0.1MPa)，工作压力也低(P≤0.5MPa)，因而气缸直径大，不利于向大中型方向发展，我国电动空气锤系列参数的最大规格是打击能量为27KJ的1吨空气锤，更大规格的锻锤则是采用蒸气或压缩空气作动力介质的开式传动，即每次打击都有一个进排气过程。由于开式传动每次打击不仅要消耗大量压力气体，而且排气的能量损失也很大(包括热能损失和压力损失)，乏汽或者乏气带走了大量的能量，因此蒸空锻锤的效率很低，统计资料表明，采用蒸汽传动的一次能源效率仅为1～2％，而采用空气传动的一次能源效率也仅为3～5％，这是一种很大的浪费。
本实用新型的空气锤动力头，旨在提供一种高效节能，安全可靠的锻锤设备，既可用于蒸空锻锤的换头技术改造，也可发展独立的电动空气锤系列。
本实用新型的空气锤动力头，由电动机、减速机构、飞轮、曲柄连杆机构、压缩气缸、储气室、工作气缸，落下部分，上旋阀以及下下旋阀所组成，其中压缩气缸、储气室、工作气缸构成一密闭的以压缩空气为介质的闭式传动系统，压缩气缸和工作气缸，其上腔有一贯通孔道，其下腔也有一贯通孔道，储气室与压缩气缸及该两孔道相通，且在储气室与该两孔道贯通处各置一配气旋阀。
密闭的闭式传动系统具有以下三种互不相容的状态，储气室与压缩气缸及工作气缸的上、下腔均相通，或者储气室与压缩气缸、工作气缸的上腔相通，而气体单方向从压缩气缸下腔进入工作气缸下腔；和压缩气缸和工作气缸上、下腔分别相通，且上下旋阀封闭储气室与两孔道的通路。
压缩气缸与储气室之间的孔道处于压缩气缸活塞在上限位置时储气室与压缩气缸下腔相通，压缩气缸活塞在下限位置时储气室与压缩气缸上腔相通的位置。
下旋阀上有一使气体单方向从压缩气缸下腔进入工作气缸下腔的单向阀。
本实用新型空气锤动力头的优点在于无排气损失，无能量外流，高效节能；工作气缸和压缩气缸的直径大大缩小，有利于向大中型电动空气锤发展，压缩空气密闭循环使用，无排气噪声，不污染环境，改善了劳动条件，便于普及推广。
附
图1是本实用新型空气锤动力头的结构原理图。图中，(1)曲柄连杆机构，(2)压缩气缸活塞，(3)压缩气缸，(4)压缩气缸下腔，(5)下旋阀，(6)孔道，(7)储气室，(8)上旋阀，(9)工作气缸上腔，(10)落下部分，(11)工作气缸下腔，(12)压缩气缸上腔。附图2、3分别是悬锤和连续打击状态时上下旋阀相应的位置。
附
图1、2、3共同构成本实用新型空气锤动力头的一个实施例。电动机直接驱动减速机构、飞轮和曲柄连杆机构，曲柄连杆机构(1)使压缩气缸活塞(2)上下往复运动，储气室(7)充以压缩空气，通过上旋阀(8)和下旋阀(5)的适当配气，可使工作缸的落下部分(10)分别实现压锤、悬锤、连续打击和单次打击等不同的动作要求。
图1中旋阀(8)和(5)的位置使机器处于空行程的压锤状态。此时，压缩气缸的上腔(12)和下腔(4)以及工作气缸的上腔(9)和下腔(11)均与气室(7)相通。由于工作气缸上下腔的气压始终相等，因而锻锤的落下部分(10)在自重与气压合力的作用下(上下腔受力面积不等)处于压锤状态，虽然压缩缸的活塞(2)始终处于不断的上下往复运动中，但由于压缩气缸中的气体在密闭的绝热条件下不断被压缩和膨胀，完全没有对外界的排气过程，因此基本上不存在能量的外流损失，所以此时电动机处于耗能极少的空运转状态。
图2中旋阀(8)和(5)的位置使机器处于悬锤状态。此时，压缩气缸上腔(12)和工作气缸上腔(9)与气室(7)相通，而压缩气缸下腔(4)中的气体通过单向阀进入工作气缸下腔(11)。当压缩气缸活塞(2)上行时，其上腔(12)的气体被压储气室(7)和工作气缸上腔(9)，而其下腔(4)的气体膨胀；等到活塞(2)到达上限位置时，其下腔(4)正好与孔道(6)接通，从储气室(7)中得到补气。当压缩气缸活塞(2)下行时，其上腔(12)、储气室(7)和工作气缸上腔(9)中的气体膨胀，而其下腔(4)中的气体被压缩，并通过旋阀(5)上的单向阀压入工作气缸下腔(1)。不断的往复运动使工作气缸下腔(11)的压力不断升高，从而迫使落下部分(10)逐步上行达到悬锤状态。
图3所示的二旋阀位置可使锻锤处于连续的打击运动。此时，压缩气缸上腔(12)仅与工作气缸上腔(9)相通，而压缩气缸下腔(4)也仅与工作气缸下腔(11)相通。由于活塞(2)在电动机的驱动下作连续不断的往复运动，迫使压缩空气相应地随之反复压缩和膨胀，因此，输出盈亏功使落下部分(10)作出与压缩气缸活塞频率相同的连续打击运动。改变旋阀的开口量，可以实现轻重不同的连续打击。孔道(6)可使压缩气缸上下腔在每次行程之初得到补气。
单次打击是连续打击的一个特例，可以通过使旋阀处于连续打击位置，打击一次后迅速转入悬锤位置的操作来实现。另外，改变储气室(7)中的充气压力，也可以在一定内调整锻锤的打击能量。
权利要求1.空气锤动力头，由电机、减速机构、飞轮、曲柄连杆机构、压缩气缸、储气室、工作气缸、落下部分、上旋阀以及下旋阀所组成，其特征在于压缩气缸、储气室和工作气缸构成一密闭的以压缩空气为介质的闭式传动系统，压缩气缸和工作气缸，其上腔(12)和(9)，及其下腔(4)和(11)，各有一贯通孔道，储气室与压缩气缸及该两孔道相通，且在储气室与该两孔道的贯通处各置一配气旋阀(5)和(8)。
2.如权利要求1所述的空气锤动力头，其特征在于密闭的闭式传动系统具有以下三种互不相容的状态，储气室与压缩气缸及工作气缸的上、下腔均相通；或者储气室与压缩气缸及工作气缸的上腔相通，而气体单方向从压缩气缸下腔进入工作气缸下腔；和压缩气缸和工作气缸上、下腔分别相通，旋阀(5)、(8)封闭储气室与两孔道的通路。
3.如权利要求1、2所述的空气锤动力头，其特征在于压缩气缸与储气室之间的孔道处于，压缩气缸活塞在上限位置时储气室与压缩气缸下腔相通，压缩气缸活塞在下限位置时储气室与压缩气缸上腔相通的位置。
4.如权利要求1、2所述的空气锤动力头，其特征在于下旋阀(5)上有一使气体单方向从压缩气缸下腔进入工作气缸下腔的单向阀。
专利摘要一种空气锤的动力头，为锻锤提供打击能量。由于采用了压缩空气作为动力介质的全封闭传动(完全没有排气过程)，适当地提高了工作压力，因而不但更进一步地提高了传动效率，而且还克服了传统电动空气锤不便向大中型发展的缺点，对于高能耗、低效率蒸空锻锤的换头改造具有特别重要的现实意义，同时也为发展大中型系列空气锤提供了可能。
文档编号B21J7/00GK2102170SQ9122130
公开日1992年4月22日 申请日期1991年7月15日 优先权日1991年7月15日
发明者朱成康, 姬高索, 韩琨, 邵学刚, 汤金城, 刘星 申请人:机械电子工业部济南铸造锻压机械研究所