一种高频除芯气锤的制作方法

本实用新型涉及气体振动器技术领域，特别是涉及铸造型零部件除芯技术领域。

背景技术：

除芯一般指的是将砂从砂型铸讲中移出来的过程。现有的除芯气锤主要是国外生产的，外壳由铝、硅以及镁合金制成，从而实现将砂型零部件除砂，但是由铝、硅以及镁合金制成的外壳其在安装时需要提前制作模具，并且制造完成之后外壳不容易加工。

中国专利申请cn201580031035.4，公开了一种用于对翻砂铸件除芯的具有铝合金套壳的除芯振动器或气锤，涉及用于对翻砂铸件除芯的气锤或除芯振动器，锤包括套壳，该套壳进而包括：内室用于压缩空气进入的入口回路；以及用于压缩空气排出的出口回路。锤还包括运动机构和连接至所述运动机构的冲击器或打击器，该运动机构用于在压缩空气的作用下产生振动运动；所述机构设置在套壳的内室内，该冲击器或打击器用于与待经受除芯的铸件相接触。所述锤的套壳由包括铝、硅和镁的合金制成。

该气锤也是使用铝合金制成，外壳的加工性能不好，而且工作时的排气阻力较大，整个高频除芯气锤工作效率相对低。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种外缸体由20钢、25mn、45钢和27simn的其中一种制成，外部焊接气锤固定耳片，气锤固定耳片上设连接孔，以便将整个气锤与外部使用装置相连接，这里的外缸体为焊接式结构，不再受铸件模具的限制，可根据客户要求很经济地设置提供各种布置型式的高频除芯气锤，同时该高频除芯气锤，其外缸体位于内缸筒的复位弹簧部分连接有至少两个排气接头，并且所有排气接头沿外缸体的同一周向高度布置,使得高频除芯气锤工作时，排气阻力更小。

本实用新型所采用的技术方案是：一种高频除芯气锤，具有外缸体和内缸筒，其中：外缸体，一端连接进气口接头以持续供给气源，另一端内套内缸筒，进气口接头和内缸筒之间依次设通气螺套座、带有中心阻尼孔的封盖、气流换向塞和导流套，以实现压缩空气的进气回路以及出气回路；内缸筒，自由端内部套设锤头以撞击砂型铸件除芯，位于锤头和气流换向塞之间连接活塞杆，外侧靠近锤头部分设有复位弹簧；外缸体由20钢、25mn、45钢和27simn的其中一种制成，外部焊接气锤固定耳片，气锤固定耳片上设连接孔。

进一步地,活塞杆外侧设有若干条油槽结构，每一条油槽结构可以沿活塞杆的周向设置。

进一步地,所述外缸体位于内缸筒的复位弹簧部分连接有至少两个排气接头，并且所有排气接头沿外缸体的同一周向高度布置,使得高频除芯气锤工作时，排气阻力更小。

进一步地,排气接头的数量为两个，当排气接头的数量为二时，并且两个排气接头的排气直径一致时，使得高频除芯气锤的振击频率提高约%，耗气量降低约%。

进一步地,通气螺套座包括：靠近进气口接头一端的缓冲过渡部，以及插入封盖和气流换向塞与外缸体之间的密封连接部；缓冲过渡部外部套设缓冲弹簧，密封连接部接近缓冲过渡部的端部设密封凹槽，密封凹槽内填充活塞密封圈，该活塞密封圈镶入地安装在通气螺套座的沟槽中。

进一步地,外缸体位于锤头的外部位置套设有外缸体压盖，外缸体压盖位于其自由端的端部与内缸筒之间设有防尘圈；同时外缸体压盖位于防尘圈朝向活塞杆的一端内壁镶嵌有耐磨环，耐磨环的内壁突出外缸体压盖的内壁一个距离。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1.本实用新型的一种高频除芯气锤，外缸体为焊接式结构，不再受铸件模具的限制，可根据客户要求很经济地设置提供各种布置型式的高频除芯气锤；材料由20#、25mn、45#与27simn合金钢的其中一种制成，制造成本低，便于安装，并且外缸体形状结构，不再受铸件模具的限制，可根据客户要求很经济地设置提供各种布置型式的高频除芯气锤。

2.外缸体为双排气口结构，使得高频除芯气锤工作时，排气阻力更小。

3.活塞杆带油槽结构，使其在内缸筒中滑动运动时，形成润滑油膜更好，阻力更小，振击频率更快。

4.由于双排气口结构和带油槽结构同时实施时，使得高频除芯气锤的振击频率提高约5%，耗气量降低约4%。

5.活塞密封圈改为沟槽镶嵌固定方式，不需要通过缓冲弹簧固定密封圈，此种密封型式没有脱落的风险，大大提高了气锤使用可靠性。

6.外缸体压盖内装支承环，提高了高频除芯气锤工作时缸体内部活塞组件稳定性，延长防尘圈寿命，从而提高了气锤使用寿命。

附图说明

图1为一种高频除芯气锤的剖视图的结构图；

图2为外缸体与锤头17和排气接头13、进气口接头1连接的外轮廓图；

图3为内缸筒10与活塞杆的连接结构图；

图4为外缸体外焊接气锤固定耳片的一个实施例的结构图；

图5为油槽结构111的活塞杆11的一个实施例的结构图；

图6为该高频除芯气锤工作时，压缩气体在缸体内传递的状态图；其中：

图6-1为压缩气体在外缸体的进气以及出气路线示意图；

图6-2为压缩气体从外缸体2底部推动缸体内部活塞杆时的压缩气体气路分布示意图；

图6-3为压缩气体压缩活塞杆撞击砂芯这个过程的压缩气体分布示意图；

图6-4为当活塞杆撞击到锤头开始反弹时瞬间在气流换向塞形成压差的压缩气体气路流向分布示意图；

图6-5为气流换向塞位置改变后压缩气体推动活塞杆反向运动时的压缩气体气路分布示意图；

图6-6为推动气流换向塞向进气口端移动并保持在终端位置时，压缩气体气压力源切换后推动活塞杆向前运动撞击锤头的压缩气体气路分布示意图；

其中：1-进气口接头，2-外缸体，201-气锤固定耳片；3-缓冲弹簧，4-通气螺套座，41-缓冲过渡部，42-密封连接部，43-密封凹槽；5-活塞密封圈，6-静密封圈，7-封盖，71-中心阻尼孔；8-气流换向塞，9-导流套，10-内缸筒，11-活塞杆，111-油槽结构；12-复位弹簧，13-排气接头，14-耐磨环，15-外缸体压盖，16-防尘圈，17-锤头，18-保护套，19-缓冲圈，20-压盖螺栓，21-压盖垫片，22-保护套锁紧螺栓，23-保护套垫片，24-保护套螺母。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组合或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。另外，本实用新型实施例的描述过程中，所有图中的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等器件位置关系，均以图1为标准。

如图1所示，一种高频除芯气锤，具有外缸体2和内缸筒10，其中：

外缸体2，一端连接进气口接头1以持续供给气源，另一端内套内缸筒10，进气口接头1和内缸筒10之间依次设通气螺套座4、带有中心阻尼孔71的封盖7、气流换向塞8和导流套9，以实现压缩空气的进气回路以及出气回路；

内缸筒10，自由端内部套设锤头17以撞击砂型铸件除芯，位于锤头17和气流换向塞8之间连接活塞杆11，外侧靠近锤头17部分设有复位弹簧12；

外缸体2由20钢、25mn、45钢和27simn的其中一种制成，外部焊接气锤固定耳片201，气锤固定耳片201上设连接孔，以便将整个气锤与外部使用装置相连接，这里的外缸体2为焊接式结构，不再受铸件模具的限制，可根据客户要求很经济地设置提供各种布置型式的高频除芯气锤，如图4所示。

在上述实施例中，如图5所示，活塞杆11外侧设有若干条油槽结构111，每一条油槽结构11可以沿活塞杆的周向设置，也可以沿活塞杆的运动方向设置，设置油槽结构条数不小于两条，以便使活塞杆在内缸筒10中滑动运动时，形成润滑油膜更好，阻力更小，振击频率更快。

从图1、图2和图4中均可以看出来，高频除芯气锤的外缸体2位于内缸筒10的复位弹簧12部分连接有至少两个排气接头13，并且所有排气接头13沿外缸体2的同一周向高度布置,使得高频除芯气锤工作时，排气阻力更小。详见图2和图4所示，排气接头13的数量为两个，当排气接头13的数量为二时，并且两个排气接头13的排气直径一致时，使得高频除芯气锤的振击频率提高约5%，耗气量降低约4%。

在上述实施例中，如图1和图3可以看出来，通气螺套座4包括：

靠近进气口接头1一端的缓冲过渡部41，以及

插入封盖7和气流换向塞8与外缸体2之间的密封连接部42；缓冲过渡部41外部套设缓冲弹簧3，

密封连接部42接近缓冲过渡部41的端部设密封凹槽43，

密封凹槽43内填充活塞密封圈5，该活塞密封圈镶入地安装在通气螺套座的沟槽中，此种结构使密封件与缓冲弹簧分离，工作时密封件的轴向作用力只会作用在螺套座上，再也没有弹簧松动导致密封件作用的可能了,此种密封型式没有脱落的风险，提高了气锤使用可靠性。这种结构很好地解决了现有密封结构：通过缓冲弹簧和垫片把密封圈固定在通气螺套座上，此种早起结构易脱落，密封件受轴向力时易把力传递给弹簧，使弹簧松动脱落，从而密封件作用失效整个设备不能工作的技术问题。而缓冲弹簧的作用是当气锤进气源关闭时，整个内部组件在复位弹簧的作用下缩回缸体底部时，缓冲弹簧起到一个缓冲作用，减小复位弹簧的冲击力。

在上述实施例中，外缸体2位于锤头17的外部位置套设有外缸体压盖15，外缸体压盖15位于其自由端的端部与内缸筒10之间设有防尘圈16；同时外缸体压盖15位于防尘圈16朝向活塞杆的一端内壁镶嵌有耐磨环14，耐磨环14的内壁突出外缸体压盖15的内壁一个距离，该突出的距离为0.05-0.1mm，提高了高频除芯气锤工作时,如图3所示，内缸筒10内部活塞组件稳定性，延长防尘圈16的使用寿命，从而提高了气锤使用寿命。

本实用新型的一种高频除芯气锤，其结构如图1所示，其主要由进气口接头1、外缸体2缓冲弹簧3、螺套座4、活塞密封圈5、静密封圈6、封盖7、气流换向塞8、导流套9、内缸筒10、活塞杆11、复位弹簧12、排气接头13、支承环14、外缸体压盖15、防尘圈16、锤头17、保护套18、缓冲圈19、压盖螺栓20、压盖垫片21、保护套锁紧螺栓22、保护套垫片23、保护套螺母24等组成。其在除芯时的工作过程如图6-1至图6-6所示，具体地：10a为内缸筒腔体尾部，10b为内缸筒腔体头部。

压缩空气进气撞击过程，如图6-1和6-2过程所示：

当进气压力源打开，图6-1压缩空气经过进气口接头1进入外缸体2内，将先从外缸体2底部推动图3所示的缸体内部活塞杆以及活塞杆组件，详见图6-2；直到前端锤头17压到要除芯的工件；压缩空气经过通气螺套座4外侧边缘设置的通孔41→封盖7通孔→导流套9气道,起初气流换向塞8位于底部，使压缩空气经气流换向塞8→内缸筒10腔体尾部，从而推动活塞杆11向前运动撞击锤头17，锤头17被撞击之后向砂芯运动并且碰撞砂芯，完成撞击动作，这一过程详见图6-3；

当活塞杆11撞击到锤头17开始反弹时瞬间，内缸筒10腔体尾部通过排气孔连通外部排气孔，使内缸筒10腔体尾部压缩空气的气压瞬间降为接近大气压，使气流换向塞8两端形成压差，压缩空气经过封盖7中心阻尼孔71推动气流换向塞8向前端移动并保持在前端位置，详见图6-4；

由于气流换向塞8位置的改变，使压缩空气经气流换向塞8→切换气流通过内缸筒10中气道，使压缩空气到达内缸筒10腔体头部，推动活塞杆11反向运动，当活塞杆11反向运动超过内缸筒10排气孔位置时，内缸筒10腔体尾部气体不能通过内缸筒10排气孔排气时，此时腔体内的气体则被压缩，形成高压腔室，使气流换向塞8上下端面形成压差，详见图6-5；

推动气流换向塞8向进气口端移动并保持在终端位置时；压缩空气又切换变成经过螺套座4通孔→封盖7通孔→导流套9气道→气流换向塞8→内缸筒10腔体尾部，从而推动活塞杆11向前运动撞击锤头17开始下一个撞击循环，详见图6-6；

周期性重复高频撞击，把活塞杆11高频撞击力通过锤头17传递给需除芯的零件，从而振碎零件内部的砂芯达到除芯的效果；通过外部电控控制进气压力源打开的时间，从而控制高频振击的时间，一旦进压缩空气断开，高频气锤内部连通排气口，内部压力降为大气压，图3所示的缸体内部活塞组件在复位弹簧12的作用下缩回原位，恢复为初始状态。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。