CN107552708A - 一种锻造安全防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锻造安全防护装置，有效的解决了小型锻床存在的夹持设备缺乏，防护设备严重不完善的问题；解决的技术方案包括环形套，环形套的圆环壁上圆周均布多个径向的阶梯通孔，每个阶梯通孔内安装有一个可伸缩的压杆，环形套外安装有环形的转盘，转盘外壁有轮齿，转盘内壁圆周均布多个楔形凸起，多个楔形凸起首尾相连在转盘内壁形成沿圆周方向起伏的结构，每个压杆的外端和其对应的楔形凸起接触；转盘下部安装有与轮齿啮合的第一齿轮，第一齿轮经连接轴固定连接有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮左右布置且可前后转动，第二齿轮前侧啮合有竖直放置的齿条；本发明结构简单巧妙，经济实用，解决了小型锻床缺少有效的防护设备的问题。

Description

一种锻造安全防护装置

技术领域

本发明涉及安全防护领域，具体是一种锻造安全防护装置。

背景技术

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。

用于锻造的机械设备多为锻床，大型的锻床一般的都有专业的夹持设备用来夹持工件，以保证工件锻造时的精度和安全，防护设施也已很完善；然而，小型锻床作为很多小型工厂和很多高校工程训练中心的常用设备，其应用相较于大型锻床来说更为普遍，同时，由于其使用范围更广更杂，条件更为简陋，加上成本问题，小型锻床很少配备全面的夹具和防护设备。

目前，大多数小型锻床，尤其是高校工程训练中心供学生实习使用的锻床，几乎都是操作者手持夹钳等夹住工件进行锻造，此种方法存在很大的弊端和安全问题。首先，需要锻造的工件需加热到高温状态进行锻造，夹钳等手持夹具太长的话操作不便，太短的话操作者会明显的感觉到工件的高温热浪，容易熏伤或者烫伤操作者，其次，在锤头锤击工件时，会产生很大的冲击力，如果操作者手臂力量不够，工件很容易振动或乱跳，一方面影响锻造精度，另一方面容易打伤操作者，即使操作者力量足够可以保持工件稳定，锤击时的冲击力仍然会传递到操作者手臂，长时间的锻造时操作者耗费大量的体力，甚至会损伤操作者手臂。

综上，针对小型锻床存在的夹持设备缺乏，防护设备严重不完善的问题，设计一种适用于小型锻床、成本低、使用方便、安全可靠的防护设备是亟需解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种锻造安全防护装置，有效的解决了目前小型锻床夹持和防护设备差，容易损伤操作者的问题。

其解决的技术方案是，一种锻造安全防护装置，包括固定的环形套，环形套的圆环壁上圆周均布多个径向的阶梯通孔，阶梯通孔内端孔径小于外端孔径，每个阶梯通孔内安装有一个可伸缩的压杆，压杆由外套杆和内套杆组成，外套杆一端安装在阶梯通孔内，另一端伸出环形套外，外套杆中部设有轴肩，轴肩外壁和阶梯通孔大孔段内壁滑动贴合，外套杆上套装有位于阶梯通孔内的第一压簧，第一压簧一端和轴肩接触，另一端和阶梯通孔的大孔段底部接触；外套杆位于阶梯通孔内的一端开有轴向的盲孔，内套杆一端同轴安装在盲孔内，另一端伸入环形套的环孔内，内套杆可在外套杆内滑动且不可滑脱，盲孔内安装有强力压簧，强力压簧一端和内套杆底部接触，另一端和盲孔底部接触；

环形套外安装有环形的转盘，转盘和环形套同心安装，转盘外壁有轮齿，转盘内壁圆周均布多个楔形凸起，多个楔形凸起和多个阶梯通孔一一对应，多个楔形凸起首尾相连在转盘内壁形成沿圆周方向起伏的结构，每个压杆的外端和其对应的楔形凸起接触；

转盘下部安装有与轮齿啮合的第一齿轮，第一齿轮经连接轴固定连接有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮左右布置且可前后转动，第二齿轮前侧啮合有竖直放置的齿条。

本发明结构简单巧妙，经济实用，解决了小型锻床缺少有效的夹具，需要操作者手持夹具进行操作的不便和危险，将抱紧和松开动作和锤头的下降上升巧妙的结合起来实现联动，既能在锻压时抱紧，又能在锤头上升时松开自由旋转工件调整位置，使用方便快捷。

附图说明

图1为本发明主视剖面图。

图2为本发明左视剖面图。

图3为本发明环形套剖视图。

图4为本发明压杆剖视图。

图5为本发明固定套左视剖视图。

图6为本发明固定套主视图。

图7为本发明夹紧工件时的剖视图。

图8为本发明在锻床上的安装位置示意图。图中25为锻床底座，26为锻床工作台，27为锻床立柱，28为锻床锤头。

图9为本发明L型杆、第一齿轮、第二齿轮在锻床上的安装位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图9给出，本发明包括固定的环形套1，环形套1的圆环壁上圆周均布多个径向的阶梯通孔2，阶梯通孔2内端孔径小于外端孔径，每个阶梯通孔2内安装有一个可伸缩的压杆3，压杆3由外套杆4和内套杆5组成，外套杆4一端安装在阶梯通孔2内，另一端伸出环形套1外，外套杆4中部设有轴肩6，轴肩6外壁和阶梯通孔2大孔段内壁滑动贴合，外套杆4上套装有位于阶梯通孔2内的第一压簧7，第一压簧7一端和轴肩6接触，另一端和阶梯通孔2的大孔段底部接触；外套杆4位于阶梯通孔2内的一端开有轴向的盲孔22，内套杆5一端同轴安装在盲孔22内，另一端伸入环形套1的环孔内，内套杆5可在外套杆4内滑动且不可滑脱，盲孔22内安装有强力压簧8，强力压簧8一端和内套杆5底部接触，另一端和盲孔22底部接触；

环形套1外安装有环形的转盘9，转盘9和环形套1同心安装，转盘9外壁有轮齿10，转盘9内壁圆周均布多个楔形凸起11，多个楔形凸起11和多个阶梯通孔2一一对应，多个楔形凸起11首尾相连在转盘9内壁形成沿圆周方向起伏的结构，每个压杆3的外端和其对应的楔形凸起11接触；

转盘9下部安装有与轮齿10啮合的第一齿轮12，第一齿轮12经连接轴固定连接有第二齿轮13，第一齿轮12和第二齿轮13左右布置且可前后转动，第二齿轮前侧啮合有竖直放置的齿条14。

为使内套杆5不会从盲孔22内滑脱，所述的内套杆5位于盲孔22内的一端设有轴肩23，盲孔22孔口处安装有环形挡板24，环形挡板24的环孔直径小于轴肩23直径，内套杆5从环形挡板24的环孔内伸出。

所述转盘9外安装有固定不动的壳体16，转盘9经轴承17转动安装在壳体16内，环形套1经法兰固定安装在壳体16内，壳体16底部开有圆周方向的通槽，第一齿轮13经通槽和转盘9外壁的轮齿10啮合。

为保证能更有效的抱紧工件，所述的阶梯通孔2和压杆3圆周均数量不少于12个。

为保证内套杆5可以从各个方向正面夹紧工件，所述的内套杆5位于环形套1环孔内的端部安装有夹紧头18，夹紧头18通过球铰铰接在内套杆5端部。

为保证夹紧头18可有效地夹紧工件而不会滑动，所述的夹紧头18底部密布有齿牙。

为保证压杆3挤出过程更顺畅，所述的楔形凸起11的楔面为圆弧面，与楔面接触的外套杆4端部为球状。

为便于工件旋转固定，所述的壳体16右侧安装有与其同轴的固定套19，固定套19为空心管状结构，固定套19内圆周均布多个抱瓦20，每个抱瓦20均经多个第二压簧21连接在固定套19的内壁。

本发明在具体使用时，齿条14安装于锻床的立柱27内，第一齿轮12和第二齿轮13安装于锻床的底座25内，齿条14上端经连接杆固定安装在锤头28侧壁上，第一齿轮12、第二齿轮13和齿条14的安装位置不影响锻床正常工作，也能避免操作者触碰到发生危险；环形套1和固定套19安装于锻床的底座25上。

锻造时，将需要锻造的棒料工件依次穿过固定套19和环形套1，需要锻造的一端伸至锻床的工作台26上，启动锻床，控制锻床的锤头28下落，锤头28下落的过程中带动齿条14向下运动，齿条14带动第二齿轮13逆时针转动，第二齿轮13带动与其固定连接的第一齿轮12逆时针转动，第一齿轮12通过转盘9外壁的轮齿10带动转盘9*顺时针转动，转盘9顺时针转动的过程中，转盘9内壁的楔形凸起11与外套杆4端部的接触点逐渐从楔形凸起11的底部向顶部移动，所以楔形凸起11推动压杆3沿径向向环形套1的圆心移动，当内套杆5端部的夹紧头18与工件接触时，由于夹紧头18是通过球铰铰接与内套杆5端部，所以夹紧头18可万向转动，夹紧头18将根据工件表面的形状自动调整角度至最稳定的平橫位置，从而保证夹紧头18可正面夹紧工件，同时由于夹紧头18与工件接触的底部密闭有齿牙，齿牙可增大夹紧头18和工件之间的摩擦力，使抱紧更有效；夹紧头18与工件表面接触后，转盘9继续转动，推动外套杆4继续向环形套1圆心移动，而内套杆5由于端部经夹紧头18抵住工件而不能继续移动，此时内套杆5压缩外套杆1空腔中的强力压簧8，外套杆4在向环形套1圆心移动的过程中逐渐套在内套杆5外，即内套杆5逐渐收缩进外套杆4的空腔内，从而实现压杆3根据工件的形状自动调节长度，使先后接触工件的压杆3都能有效的定位抱紧，圆周均布的多个压杆3根据工件的形状自动调节长度从而在工件四周形成与工件截面形状相近的空腔，一方面压杆3通过夹紧头18的自适应转动正面夹紧工件，另一方压杆3形成的空腔紧密的抱紧工件实现卡紧。另外，本发明可通过更换不同的强力压簧8来调节夹紧头18的夹紧力大小，在一定范围内适应不同的夹紧力需求。

当第一下锻锤完锤头28上升时，锤头28带动齿条14向上运动，齿条14带动第二齿轮13顺时针转动，第二齿轮13带动与其固定连接的第一齿轮12顺时针转动，第一齿轮12通过转盘9外壁的轮齿10带动转盘9逆时针转动，在转盘9逆时针转动的过程中，转盘9内壁的楔形凸起11与外套杆4端部的接触点逐渐从楔形凸起11的顶部向底部移动，压杆3在第一压簧7和强力压簧8的作用下沿径向向远离环形套1圆心的方向弹出，压杆3松开工件，此时只有固定套19内的抱瓦20在弹簧21的作用下抱住工件，此抱瓦抱紧力小，操作者可根据锻造情况转动工件，转动到相应位置放开工件即可，工件会在固定套19内抱瓦20的作用下保持原位，锤头28再次下落时环形套1内的压杆3再次夹紧工件进行锻造。如此往复，直至工件锻造完成，取下工件即可。

本发明具有以下显著地优点：

1、本发明不需操作者手持夹具夹紧工件，而是通过圆周均布的多个压杆3定位抱紧工件，通过齿条14、第一齿轮12、第二齿轮13和转盘9的配合，将压杆3的抱紧松开和锤头28的上升下落结合在一起，使其实现联动，锤头28下落时压杆3抱紧工件使其在锻造时不会移动晃动和振动，锤头28上升时压杆3松开工件，使操作者可以根据锻造情况需要灵活转动工件，避免了在锤头28冲击工件的瞬间工件振动振伤操作者，也避免了冲击时工件移位使锻造部位和效果不理想。

2、本发明夹紧安全可靠。本发明并非传统的通过单纯夹紧力夹紧工件，而是通过可伸缩长度的压杆3和可万向转动的夹紧头18的相互配合，在夹紧头18正面夹紧工件的同时，圆周均布的多个压杆3在工件外围形成一个与工件截面形状相近的空腔，从而紧密的包裹工件实现卡紧。

3、本发明可适应各种截面形状的工件，由于多个压杆3均可收缩，使其可根据工件截面的行状自行调节长度，在可伸缩的同时，强力压簧8可保证压杆3提供足够的夹紧力，而且可通过更换强力压簧8来调节夹紧力的大小，以适应不同的工况不同的夹紧力需求。

本发明结构简单巧妙，经济实用，解决了小型锻床缺少有效的夹具，需要操作者手持夹具进行操作的不便和危险，将抱紧和松开动作和锤头的下降上升巧妙的结合起来实现联动，既能在锻压时抱紧，又能在锤头上升时松开自由旋转工件调整位置，使用方便快捷。

Claims (8)

1.一种锻造安全防护装置，包括固定的环形套（1），其特征在于，环形套（1）的圆环壁上圆周均布多个径向的阶梯通孔（2），阶梯通孔（2）内端孔径小于外端孔径，每个阶梯通孔（2）内安装有一个可伸缩的压杆（3），压杆（3）由外套杆（4）和内套杆（5）组成，外套杆（4）一端安装在阶梯通孔（2）内，另一端伸出环形套（1）外，外套杆（4）中部设有轴肩（6），轴肩（6）外壁和阶梯通孔（2）大孔段内壁滑动贴合，外套杆（4）上套装有位于阶梯通孔（2）内的第一压簧（7），第一压簧（7）一端和轴肩（6）接触，另一端和阶梯通孔（2）的大孔段底部接触；外套杆（4）位于阶梯通孔（2）内的一端开有轴向的盲孔（22），内套杆（5）一端同轴安装在盲孔（22）内，另一端伸入环形套（1）的环孔内，内套杆（5）可在外套杆（4）内滑动且不可滑脱，盲孔（22）内安装有强力压簧（8），强力压簧（8）一端和内套杆（5）底部接触，另一端和盲孔（22）底部接触；

环形套（1）外安装有环形的转盘（9），转盘（9）和环形套（1）同心安装，转盘（9）外壁有轮齿（10），转盘（9）内壁圆周均布多个楔形凸起（11），多个楔形凸起（11）和多个阶梯通孔（2）一一对应，多个楔形凸起（11）首尾相连在转盘（9）内壁形成沿圆周方向起伏的结构，每个压杆（3）的外端和其对应的楔形凸起（11）接触；

转盘（9）下部安装有与轮齿（10）啮合的第一齿轮（12），第一齿轮（12）经连接轴固定连接有第二齿轮（13），第一齿轮（12）和第二齿轮（13）左右布置且可前后转动，第二齿轮前侧啮合有竖直放置的齿条（14）。

2.根据权利要求1所述的一种锻造安全防护装置，其特征在于，所述的内套杆（5）位于盲孔（22）内的一端设有轴肩（23），盲孔（22）孔口处安装有环形挡板（24），环形挡板（24）的环孔直径小于轴肩（23）直径，内套杆（5）从环形挡板（24）的环孔内伸出。

3.根据权利要求1所述的一种锻造安全防护装置，其特征在于，所述的转盘（9）外安装有固定不动的壳体（16），转盘（9）经轴承（17）转动安装在壳体（16）内，环形套（1）经法兰固定安装在壳体（16）内，壳体（16）底部开有圆周方向的通槽，第一齿轮（12）经通槽和转盘（9）外壁的轮齿（10）啮合。

4.根据权利要求1所述的一种锻造安全防护装置，其特征在于，所述的阶梯通孔（2）和压杆（3）圆周均数量不少于12个。

5.根据权利要求1所述的一种锻造安全防护装置，其特征在于，所述的内套杆（5）位于环形套（1）环孔内的端部安装有夹紧头（18），夹紧头（18）通过球铰铰接在内套杆（5）端部。

6.根据权利要求5所述的一种锻造安全防护装置，其特征在于，所述的夹紧头（18）底部密布有齿牙。

7.根据权利要求1所述的一种锻造安全防护装置，其特征在于，所述的楔形凸起（11）的楔面为圆弧面，与楔面接触的外套杆（4）端部为球状。

8.根据权利要求1所述的一种锻造安全防护装置，其特征在于，所述的壳体（16）右侧安装有与其同轴的固定套（19），固定套（19）为空心管状结构，固定套（19）内圆周均布多个抱瓦（20），每个抱瓦（20）均经多个第二压簧（21）连接在固定套（19）的内壁。