专利名称：一种进液打电液锤系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属加工设备领域，特别涉及具有粗锤杆结构的蒸空锤-单臂锤、粗锤杆的双臂锤和无砧座模锻锤改造为电液锤的设计。
现役蒸空锤的能源利用率极低，改造为电液锤后可节能80～95%，效益显著。但现在已有的电液锤系统，如中国专利申请号CN86201875、CN87206699和CN87101725，都不能应用于将粗锤杆结构的单臂锤或无砧座模锻锤改造为电液锤。这是因为单臂锤或无砧座模锻锤的使用要求和受力状态决定了不允许将原有的气缸锤杆结构作根本性的改变，而不从根本上改变单臂锤或无砧座模锻锤的结构系统，上述专利系统就不能应用现有技术将单臂锤或无砧座模锻锤改造为电液锤。迄今为止还没有关于应用电液锤技术改造单臂锤或无砧座模锻锤的报导。
本发明的目的在于不改变这类锤的气缸和锤头等主体结构，也能将单臂锤或无砧座模锻锤改造为电液锤以取得大量节能的效果。
本发明应用于改造单臂蒸汽锤的结构示意见附
图1，它是在原结构中主要零件如支架1、锤杆2、导向密封组件3、气缸4、活塞5、减震缸9、减震缸活塞8和减震缸盖11的基础上加以修改而实现的。在锤杆2的上端加工出一个盲孔，通过密封衬套6插入进液管7，在进液管7的下方形成驱动液腔a，在活塞5的下方是回程气室b，回程气室b与气罐19相连接。驱动液腔a起液缸的作用;进液管7的上端用法兰12固定在减震缸盖11的中心位置上;密封衬套6固定在活塞5上，对驱动液腔a内的高压液起密封作用。进液管7的上端通过管路与操纵阀14的出液口相连接，操纵阀14的进液口接有带蓄能器13的高压液源15，另一液口则通向液箱16。在气缸4内活塞5的下腔b通过气道连接具有一定压力和容积的气罐19，气罐19则接外界补气源17并有测控系统保持罐内气压在设定范围之内，其设定气压范围可以根据把锤杆2回程到顶所需的时间与加速度来决定，以供给锤头回程所需要的力。补气源最好是由压缩空气管网或小型空压机供给的经过滤清的压缩空气或普通氮气，也可以使用其他气源。气缸4内活塞5的上腔c经由原有气道和空气滤清器18或单向阀23与大气相通，也可以由气道直接通向一个容积足够大并带有放气单向阀的气罐。
本发明“一种进液打电液锤系统”是这样工作的当操纵阀14处于中位时，从液压站(附图1未画出)来的高压液通过管路15进入蓄能器13以存储液压能。操纵阀14换至打击位置时，高压液通过足够大的通道经进液管7进入驱动液腔a，进液管7的外径面积乘以液体压强的积即为驱动力，此力向下作用于锤杆2，使锤头系统得到加速度向下运行实现打击;向上的反作用力则作用于进液管7通过法兰12和连接件而作用在减震缸盖11上。锤头的行程越大，则打击能量越大。锤头将近打到锻件时，操纵阀应及时换向，使驱动液腔a与液箱相通，则由于活塞5下腔b内压缩空气向上的压力使锤杆上行，一般情况，当锤杆2上行至活塞5距离减震缸活塞8的下端凸起部30还有一定距离时，操纵阀14就应回到中位，以免活塞撞顶。当需要加大打击能量时，可以有意地使活塞5撞到减震缸活塞凸起部30，然后立刻进行操纵阀换向，使锤杆2下行以得到较大的打击能量。操纵阀14可以是伺服阀，也可以是插装阀。本系统所用的高压液源可以是带蓄能器13的，也可以是液泵直接传动的。此外，在操作不当或调整不当时(如b腔定压过高)，都可能发生锤杆2撞顶的情况，为了防止锤杆2及密封衬套6回程到顶发生撞顶的现象，避免刚性撞击损坏机件，必须在锤顶设置减震保险装置，减震和保险作用可以采用不同的结构和原理来实现，附图1～4所示的减震弹簧或弹簧组，减震缸和缓冲塞，都能起到减震保险作用。
如附图1所示，在不使用蒸汽的前提下，减震和保险作用可以用具有适当刚度的减震弹簧10来实现，弹簧10的下部装入改制后的减震缸活塞8中，这时原减震缸活塞8只起弹簧托座的作用，中心制孔以使进液管7通过。弹簧10的上端则抵住减震缸盖11，改制后的减震缸盖11不仅有中心孔容许进液管7通过，且制出一组螺孔用螺栓固定进液管法兰12。
减震弹簧10的作用，也可以在原有缸盖螺栓和螺柱21的外面装套一组弹簧20来取代，见附图2，这时原来的减震缸9和减震缸活塞8均弃而不用，而新制一个下部带凸起部30的弹簧托座22，弹簧组20的下端压在弹簧托座22上，而上端仍抵住减震缸盖11。当接近撞顶时，凸起部30受压，弹簧托座22升起，弹簧组20受压而起到了减震作用。
减震和保险作用也可以如附图3所示，利用减震缸9和减震缸活塞8，中心制出供进液管7通过的孔而实现，在活塞8的上腔充以具有适当压力(一般为0.7MPa)的压缩空气，在此情况下，减震缸活塞8的外径与减震缸9的内径之间要有密封圈28，其中孔与进液管7之间有密封圈29，而减震缸盖11与进液管7之间也要有密封圈31。
减震和保险作用，也可以在进液管7下方的驱动液腔a的底部设置一个缓冲节流塞来实现，如附图4所示，缓冲塞由塞体24，钢球25，弹簧26和螺塞27组成，塞体24可用冷缩的方法装入驱动液腔a底部的凹孔中靠过盈配合来固定，其上部制出含有一段锥面的圆台与进液管7的内孔相配合，形成一个渐变的节流间隙，当回程接近到顶时，塞体将进液管7的管口堵住，仅留节流间隙通液，这使驱动液腔a内的液压升高而使锤杆2减速，因而起到减震作用。缓冲塞的各零件组成一个单向阀，可以保证下次打击时能通入高压液迅速启动，不致发生启动滞后现象。
和申请号CN87206699、CN87101725放液打的电液锤系统相比，放液打的主驱动缸内，驱动气体作用于活塞的上部，而回程驱动液体作用于活塞的下部，本实用新型的进液打系统，回程靠气垫作用在活塞下部。因此，在放液打系统，当完成打击动作之后，如果回程驱动液体不能及时进入，将因弹跳而发生多次打击，可能将工件打坏;而在进液打系统，液压系统在工作时总有气垫作用于活塞下面，一次打击后既使锤杆有弹跳也不会发生再次下打的情况，这对锻造工艺十分有利。
此外，本发明特别适用于粗锤杆的蒸空锤，如单臂锤，无砧座锤，粗锤杆的双臂锤等改造为电液锤。具有可以最大限度地利用原有机件，极大地减少改锤工作量，降低改造费用，大量节省能源，动作可靠，打击后不会发生因弹跳发生再次打击的优点。
权利要求
1.一种进液打的电液锤系统，它有支架1，锤杆2，导向密封组件3，气缸4，活塞5，减震缸盖11和液箱16，其特征在于在锤杆2的上端加工出一个盲孔，通过密封衬套6插入进液管7，在进液管7的下方形成驱动液腔a，进液管7固定在减震缸盖上，进液管7的上端通过管路与操纵阀14的出液口相连接，操纵阀14的进液口接有高压液源15，在活塞5的下方是回程气室b，所述回程气室与气罐19相连接，在锤的顶部设有减震缸9。
2.如权利要求1所述的进液打电液锤系统，其特征在于减震缸9的防止锤杆撞顶的保险作用，采用在减震缸活塞8的上方装入弹簧10或在螺栓21外套入弹簧组20来实现。
3.如权利要求1所述的进液打电液锤系统，其特征在于减震缸9的防止锤杆撞顶的保险作用，采用往减震缸内通入压缩气体来实现。
4.如权利要求1所述的进液打电液锤系统，其特征在于防止锤杆撞顶的减震保险作用，采用在进液管7下方的驱动液腔a内装入缓冲塞24来实现。
5.如权利要求1所述的进液打电液锤系统，其特征在于活塞5的下腔b通入压缩气体来实现锤杆回程。
6.如权利要求1所述的进液打电液锤系统，其特征在于活塞5的上腔c可以通过空气滤清器18或单向阀23和大气相通，也可以和具有足够大容积并带有单向阀的低压气罐相连接。
7.如权利要求1所述的进液打电液锤系统，其特征在于操纵阀14可以是伺服阀，也可以是插装阀。
8.如权利要求1所述的进液打电液锤系统，其特征在于高压液源可以是带蓄能器的，也可以是液泵直接传动的。
全文摘要
本发明为一种进液打的电液锤系统，特别适合于粗锤杆结构的蒸空锤——单臂锤、粗锤杆的双臂锤和无砧座模锻锤改造为电液锤之用。在锤杆上端加工出一个驱动液缸，中间插入进液管，其间用衬套和密封圈予以密封，进液管的上端固定在保险缸盖上，用管路和操纵阀连接，进高压液时锤头向下加速运动实现打击，放液时利用活塞下腔贮存的压缩空气使锤头回程。本发明具有可以最大限度地利用原有机件，降低改造费用和能源消耗，锤的动作可靠，且不致发生弹跳打击的优点。
文档编号B21J7/40GK1084108SQ9211042
公开日1994年3月23日 申请日期1992年9月18日 优先权日1992年9月18日
发明者马永怀, 翟绪坤 申请人:马永怀