CN103317072B - 一种热锻造压力机 - Google Patents

Abstract

一种热锻造压力机。结构稳定、精度好且压力机中直接承受冲击载荷的零部件的刚度及连接强度高，同时滑块抗倾斜能力强。包括由底座、左右立柱及横梁构成的机身，在所述横梁的两外侧面分别设有出于一级减速作用的飞轮机构和出于二级减速作用的大齿轮机构，所述飞轮机构包括主电机、飞轮、传动轴和小齿轮；所述大齿轮机构包括大齿轮、曲轴、离合器和制动器；还包括滑块、滑座和导轨系统。本发明中，改变了传统设备中连杆和滑块之间的连接结构，提升了压力机的连接稳定性、使用寿命及操作安全系数。增设了V形导轨，使得压力机从整体上具有很高的承受偏心载荷的能力。以滑座取代了连杆，提升了压力的连接稳定性和设备可靠性。

Description

一种热锻造压力机

技术领域

   本发明涉及压力机制造领域，尤其涉及热锻造压力机的改进。

背景技术

锻造是金属压力加工的常用方法之一，根据锻造加工时金属材料所处的温度不同，锻造可分为热锻、温锻、冷锻。其中，热锻造的温度最高，压力机的载荷也最高，随之而来的振动、噪声和热辐射也较大，同时，对锻造的精度要求也较高；因此，能应用于热锻造的压力机通常需要具备刚度高、精度好、滑块抗倾斜能力强等特点。其中，具有代表性的如国家局于2012年9月26日公告的一份名为“一种热锻生产线”、申请号为“201220080459.3”的文献。该案中的滑块通过连杆、偏心轮与曲轴传动连接，其中的连杆与滑块之间通常使用铰接或球碗结构活动连接，这在业内也属于一种比较普遍的技术手段。

然而，人们在实际使用中发现，由于连杆与滑块分属两个不同的工件，其结构、刚度及热膨胀系数均不一致，长期处在高温、高载荷的环境下，连杆和滑块之间的连接结构势必出现误差，严重的甚至有脱落的隐患。使得压力机在长时间使用后，其精度、强度大幅下降，从而大幅降低了压力机的使用寿命。这同时，也给操作人员带来了极大的安全隐患。

此外，由于其中的连杆和滑块是直接承受冲击载荷的零部件，若其刚度及连接强度不够或不稳定，则将直接影响整台压力机的使用。因此，如何提升压力机中直接承受冲击载荷的零部件的刚度及连接强度成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提了一种结构稳定、精度好且压力机中直接承受冲击载荷的零部件的刚度及连接强度高，同时滑块抗倾斜能力强的热锻造压力机。

本发明的技术方案是：包括由底座、左右立柱及横梁构成的机身，在所述横梁的两外侧面分别设有出于一级减速作用的飞轮机构和出于二级减速作用的大齿轮机构，

所述飞轮机构包括主电机、飞轮、传动轴和小齿轮，所述传动轴由左右方向贯穿所述横梁、活动连接在横梁上、且处于所述机身的背部位置，所述传动轴朝向飞轮机构的一端连接所述飞轮、朝向所述大齿轮机构的一端连接所述小齿轮；

所述大齿轮机构包括大齿轮、曲轴、离合器和制动器，所述曲轴贯穿所述横梁、活动连接在横梁上、且处于所述传动轴下部所述机身的中部位置；所述曲轴朝向所述大齿轮机构的一端通过离合器连接所述大齿轮，所述曲轴朝向所述飞轮机构的一端连接所述制动器；

所述小齿轮与所述大齿轮啮合；

所述横梁呈口字型、固定连接在所述左右立柱的顶部；

还包括滑块、滑座和导轨系统；所述滑块通过所述导轨系统活动连接在所述口字型横梁的内空腔和所述左右立柱间的空腔之间；所述滑块中上部设有滑槽，所述滑座活动连接在所述滑槽内，所述滑座具有中孔，所述滑座的中孔活动连接所述曲轴。

在所述横梁上部还设有平衡缸，所述平衡缸固定连接在所述横梁顶部，所述平衡缸具有向下伸出的活塞，所述活塞连接在所述滑块顶面。

所述飞轮呈中空结构、且空套所述传动轴，所述飞轮与所述传动轴之间设有保险离合器，所述保险离合器包括基座、端板、碟簧、活动钳臂、固定钳臂和轴承；

所述基座套接所述传动轴、且与所述传动轴通过键连接，所述固定钳臂固定连接在所述基座的外表面上，所述端板可拆卸的连接在所述基座远离所述固定钳臂的一端，所述活动钳臂设在所述端板和所述固定钳臂之间、且与所述端板通过碟簧连接，所述轴承设在所述活动钳臂和固定钳臂之间、且套接在所述基座上；

所述飞轮套接在所述轴承上，所述活动钳臂朝向所述飞轮的端面上和所述固定钳臂朝向所述飞轮的端面上分别设有摩擦片。

所述导轨系统还包括用于约束所述滑块背面下部左右两侧的一对V型导轨。

本发明的工作原理是：

1）、启动电机，通过皮带驱动飞轮转动，此为一级减速；

2）、飞轮通过传动轴驱动小齿轮转动，从而驱动与小齿轮啮合的大齿轮转动，此为二级减速；

3）、合上离合器，使得大齿轮带动曲轴转动，从而带动套接在曲轴上的滑座转动；

4）、滑座转动，即可在滑槽中进行水平位移的同时，驱动滑块在垂直方向相进行往复运动；

5）、停机时，脱开离合器，打开制动器，使得曲轴止转，从而停止滑座和滑块；

6）、关闭电机。

本发明具有以下几点有益效果：

1）、改变了传统设备中连杆和滑块之间的连接结构，采用刚性极高的滑座和滑块之间的连接结构，大幅提升了压力机中直接承受冲击载荷的零部件的刚度与精度，大幅降低了压力机在长时间使用之后产生的热变形及弹性变形，进而提升了压力机的连接稳定性、使用寿命及操作安全系数。

2）、本案中曲轴的承压面和滑座的宽度极大，且滑块加长（即向上延伸至曲轴以上并具有向上、向下的导向面）；此外，增设了V形导轨，使得压力机从整体上具有很高的承受偏心载荷的能力。

3）、以滑座取代了连杆，大幅降低了压力机的整体高度，从而提升了压力的连接稳定性和设备可靠性。

4）、热锻造压力机的工作特性是重载成形、冲击性强。保险离合器的作用是当过载时打滑，截断转矩传递，载荷恢复正常时，转矩传递回复。这样能对主电机起缓冲保护作用，实际上是使压力机实现了“高滑差”传动。

5）、平衡缸的作用是平衡滑块及上模架模具的重量，使运动平稳，空载运动时无冲击。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是图1的左视图，

图3是图1中A处的局部放大图，

图4是本发明中平衡缸的结构示意图，

图5是本发明中保险离合器的结构示意图；

图中1是机身，11是底座，12是立柱，13是横梁；2是飞轮机构，21是主电机，22是飞轮，23是传动轴，24是小齿轮；3是大齿轮机构，31是大齿轮，32是曲轴，33是离合器，34是制动器；

4是滑块，40是滑槽，5是滑座，50是中孔，6是导轨系统；7是平衡缸，70是活塞；

8是保险离合器，81是基座，82是端板，83是碟簧，84是活动钳臂，85是固定钳臂，86是轴承，87是摩擦片。

具体实施方式

本发明如图1-5所示，包括由底座11、左右立柱12及横梁13构成的机身1，在所述横梁的两外侧面分别设有出于一级减速作用的飞轮机构2和出于二级减速作用的大齿轮机构3，

所述飞轮机构2包括主电机21、飞轮22、传动轴23和小齿轮24，所述传动轴23由左右方向贯穿所述横梁13、活动连接在横梁13上、且处于所述机身1的背部位置，所述传动轴23朝向飞轮机构2的一端连接所述飞轮22、朝向所述大齿轮机构3的一端连接所述小齿轮24；

所述大齿轮机构3包括大齿轮31、曲轴32、离合器33和制动器34，所述曲轴32贯穿所述横梁13、活动连接在横梁13上、且处于所述传动轴23下部所述机身1的中部位置；所述曲轴32朝向所述大齿轮机构3的一端通过离合器34连接所述大齿轮31，所述曲轴32朝向所述飞轮机构2的一端连接所述制动器34；

所述小齿轮24与所述大齿轮31啮合；

所述横梁13呈口字型、固定连接在所述左右立柱12的顶部；

还包括滑块4、滑座5和导轨系统6；所述滑块4通过所述导轨系统6活动连接在所述口字型横梁13的内空腔和所述左右立柱12间的空腔之间；所述滑块4中上部设有滑槽40，所述滑座5活动连接在所述滑槽40内，所述滑座5具有中孔50，所述滑座5的中孔50活动连接所述曲轴32。这样，本案中直接承受冲击载荷的零部件即为滑座和滑块这种刚度高、连接强度高的部件，将滑座设在滑块中的滑槽内，同时使得滑块的顶部始终高于曲轴运转时的最高点、且底部始终低于曲轴运转时的最低点；加上曲轴极长的承压面和滑座极大的宽度（曲轴的承压面、滑座的宽度、滑块的宽度均等于导轨系统中一对垂直导轨的间距），有效的增加了滑块与导轨的接触面积，从而大幅提升了滑块运行时的刚度可连接强度，从整体上提高了压力抗冲击载荷和偏心载荷的能力。

在所述横梁13上部还设有平衡缸7，所述平衡缸7固定连接在所述横梁13顶部，所述平衡缸7具有向下伸出的活塞70，所述活塞70连接在所述滑块4的顶面。使用时，可设置一对平衡缸，将其分别置于滑块中心的前、后位置，实现对滑块前后高度的调整，使得滑块的顶面保持水平，进而确保滑块始终进行垂直方向的运动，使得滑块运动时产生的偏心载荷大幅减小。

所述飞轮22呈中空结构、且空套所述传动轴23，所述飞轮22与所述传动轴23之间设有保险离合器8，所述保险离合器8包括基座81、端板82、碟簧83、活动钳臂84、固定钳臂85和轴承86；

所述基座81套接所述传动轴23、且与所述传动轴23通过键连接，所述固定钳臂85固定连接在所述基座81的外表面上，所述端板82可拆卸的连接在所述基座81远离所述固定钳臂85的一端（即螺纹连接），所述活动钳臂84设在所述端板82和所述固定钳臂85之间、且与所述端板82通过碟簧83连接，所述轴承86设在所述活动钳臂84和固定钳臂85之间、且套接在所述基座81上；

所述飞轮22套接在所述轴承86上，所述活动钳臂84朝向所述飞轮22的端面上和所述固定钳臂85朝向所述飞轮22的端面上分别设有摩擦片87。使得飞轮和传动轴之间通过上述中的一对摩擦片的摩擦力来实现传动。使用时，依次装入轴承、飞轮、活动钳臂、碟簧、端板后，由于活动钳臂和端板之间的间距导致碟簧的变形量为一定值，从而碟簧对活动钳臂的压力也为一定值，其与摩擦片的摩擦系数的乘积，即施加在飞轮上的摩擦力也为一定值；这样，压力机负载过大或抱死时，传动轴与飞轮之间的传动扭矩大于飞轮与一对摩擦片之间的摩擦力，使得飞轮克服摩擦力进行空转，从而有效的保护了主电机。其结构精巧、且简单有效。同时，在针对不同加工场合时，更换碟簧或调整端板与活动钳臂的间距，即可对飞轮和一对摩擦片之间的摩擦力进行调整，从而简单有效的调整压力机的最大载荷。

所述导轨系统6还包括用于约束所述滑块4背面下部左右两侧的一对V型导轨。进一步提高整体上承受偏心载荷的能力。

Claims (4)

1.一种热锻造压力机，包括由底座、左右立柱及横梁构成的机身，在所述横梁的两外侧面分别设有出于一级减速作用的飞轮机构和出于二级减速作用的大齿轮机构，

所述飞轮机构包括主电机、飞轮、传动轴和小齿轮，所述传动轴由左右方向贯穿所述横梁、活动连接在横梁上、且处于所述机身的背部位置，所述传动轴朝向飞轮机构的一端连接所述飞轮、朝向所述大齿轮机构的一端连接所述小齿轮；

所述大齿轮机构包括大齿轮、曲轴、离合器和制动器，所述曲轴贯穿所述横梁、活动连接在横梁上、且处于所述传动轴下部所述机身的中部位置；所述曲轴朝向所述大齿轮机构的一端通过离合器连接所述大齿轮，所述曲轴朝向所述飞轮机构的一端连接所述制动器；

所述小齿轮与所述大齿轮啮合；

所述横梁呈口字型、固定连接在所述左右立柱的顶部；

其特征在于，

还包括滑块、滑座和导轨系统；所述滑块通过所述导轨系统活动连接在所述口字型横梁的内空腔和所述左右立柱间的空腔之间；所述滑块中上部设有滑槽，所述滑座活动连接在所述滑槽内，所述滑座具有中孔，所述滑座的中孔活动连接所述曲轴；所述滑块加长，向上延伸至曲轴以上并具有向上、向下的导向面，使得所述滑块的顶部始终高于曲轴运转时的最高点、且底部始终低于曲轴运转时的最低点。

2.根据权利要求1所述的一种热锻造压力机，其特征在于，在所述横梁上部还设有平衡缸，所述平衡缸固定连接在所述横梁顶部，所述平衡缸具有向下伸出的活塞，所述活塞连接在所述滑块顶面。

3.根据权利要求1所述的一种热锻造压力机，其特征在于，所述飞轮呈中空结构、且空套所述传动轴，所述飞轮与所述传动轴之间设有保险离合器，所述保险离合器包括基座、端板、碟簧、活动钳臂、固定钳臂和轴承；

所述基座套接所述传动轴、且与所述传动轴通过键连接，所述固定钳臂固定连接在所述基座的外表面上，所述端板可拆卸的连接在所述基座远离所述固定钳臂的一端，所述活动钳臂设在所述端板和所述固定钳臂之间、且与所述端板通过碟簧连接，所述轴承设在所述活动钳臂和固定钳臂之间、且套接在所述基座上；

所述飞轮套接在所述轴承上，所述活动钳臂朝向所述飞轮的端面上和所述固定钳臂朝向所述飞轮的端面上分别设有摩擦片。

4.根据权利要求1所述的一种热锻造压力机，其特征在于，所述导轨系统还包括用于约束所述滑块背面下部左右两侧的一对V型导轨。