CN107838355A - 一种用蜗杆轴向运动调速与制动的径向锻造操作机 - Google Patents

Abstract

一种用蜗杆轴向运动调速与制动的径向锻造操作机，属于径向锻造设备领域，特征是：将由主电机通过带传动带动蜗杆轴旋转产生的节点速度与主液压缸推动蜗杆轴产生的轴向进给速度合成，当两者速度方向一致时，节点合成速度升高，操作机夹持工件转动，当两者速度方向相反时，节点合成速度减低，两者速度大小相等、方向相反时，蜗轮及操作机主轴停止转动，此时，锻造机进行锻击。优点是克服了离合器+盘式制动器所带来的制动缓慢、磨损严重的问题以及依靠锻锤与工件之间摩擦力制动所带来的工件扭曲的问题，具有运行稳定、结构简单、使用寿命长的优点。

Description

一种用蜗杆轴向运动调速与制动的径向锻造操作机

技术领域

本发明属于径向锻造设备领域，具体涉及一种用蜗杆轴向进给运动调速与制动的径向锻造操作机。

背景技术

径向锻造属于快速锻造成形，它具有成形节奏快、停机时间短、工件质量高、不受材料温度限制和材料同质性高等优点，基于以上优点，径向锻造加工成形得到越来越多应用。

径向锻造能否顺利实现的关键在于锻锤与操作机的紧密配合，需要操作机能够实现对工件的旋转、轴向进给和轴向随动的功能，即在锻锤与工件接触时间内，操作机主轴停止旋转运动，在锻锤离开工件瞬间，操作机主轴开始带动工件旋转，此过程循环进行。工件锻造过程中每分钟打击100～2000次，这就需要操作机在每分钟有100～2000次旋转启动和停止动作，此时，操作机主轴旋转和制动是关键。

操作机旋转和制动可采用离合器+盘式制动器制动或依靠工件与锻锤之间摩擦力制动。离合器+盘式制动器制动时由于主轴每分钟旋转与启停次数非常高，在这种工况下离合器和盘式制动器的磨损非常严重，使用周期短；依靠工件与锻锤之间摩擦力制动，工件会承受扭矩，不利于产品质量的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用蜗杆轴向运动调速与制动的径向锻造操作机，可有效地克服现有技术存在的缺点。

本发明是这样实现的：如图1～4所示，其特征是：主电机2安装在机架27上面，小带轮1安装在主电机2的输出轴端，左轴套29安装在机架27左侧的轴孔内，通过第一螺钉组L1与机架27连接；左接轴3通过左轴承33安装在左轴套29内，第一端盖28通过第四螺钉组L4与左轴套29的右端连接，第二端盖30通过第三螺钉组L3与左轴套29的左端连接，第三端盖31通过第二螺钉组L2与左接轴3连接；与小带轮1相联动的大带轮32通过键联接安装在左接轴3的左端；蜗杆轴4左端制有外花键，与左接轴3右端的内花键联接；右轴套8通过第五螺钉组L5安装在机架27的右侧轴孔内，右接轴7的左端安装在右轴套8的中心孔内，蜗杆轴4的右端通过右轴承5安装在右接轴7的中心孔内，蜗杆轴4的右端部安装有第一定位套24，第一定位套24的右端安装有用于右轴承5定位的圆螺母6；平衡缸块9套装在右接轴7的外面，其左端面与右轴套8相抵触，右轴套8和平衡缸块9的中心孔内安装有定距环23，左活动套22套装在右接轴7上，其左斜面与定距环23的斜面相贴合；如图3所示：平衡缸块9内安装第一平衡缸11和第二平衡缸21，平衡缸块9上开设有第一进油口10，储油箱34通过第十螺钉组L10与平衡缸块9相连接；第一平衡缸11内的活塞杆均与右活动套20相接触，第二平衡缸21内的活塞杆均与左活动套22相接触；第四端盖12通过第六螺钉组L6与平衡缸块9连接；主液压缸16左端通过第七螺钉组L7与第四端盖12连接，主液压缸16上设有第二进油孔14和第三进油孔15，闷盖17通过第九螺钉组L9与主液压缸16的右端部相连接；位移传感器18安装在主液压缸16的外侧，位移传感器18内的活动杆19与活塞杆13相连接；安装在主液压缸16内的活塞杆13的左端通过第八螺钉组L8与右接轴7的右端联接；与蜗杆轴4相啮合的蜗轮25通过螺钉组与操作机主轴26固定连接。

本发明优点及积极效果是：运行稳定、结构简单、使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1右部分局部放大图；

图3为图1中A-A的剖面图；

图4为图1的左部分局部放大图。

图中：1—小带轮，2—主电机，3—左接轴，4—蜗杆轴，5—右轴承，6—圆螺母，7—右接轴，8—右轴套，9—平衡缸块，10—第一进油孔，11—第一平衡缸，12—第四端盖，13—活塞杆，14—第二进油孔，15—第三进油孔，16—主液压缸，17—闷盖，18—位移传感器，19—活动杆，20—右活动套，21—第二平衡缸，22—左活动套，23—定距环，24—第一定位套，25—蜗轮，26—操作机主轴，27—机架，28—第一端盖，29—左轴套，30—第二端盖，31—第三端盖，32—大带轮，33—左轴承，34—储油箱，L1—第一螺钉组，L2—第二螺钉组，L3—第三螺钉组，L4—第四螺钉组，L5—第五螺钉组，L6—第六螺钉组，L7—第七螺钉组，L8—第八螺钉组，L9—第九螺钉组，L10—第十螺钉组。

具体实施方式

本发明是这样实现的，如图1～4所示，当锻造加工开始前，主电机2保持恒定的转速旋转，蜗杆轴4带动蜗轮25及操作机主轴26转动，平衡缸块9上的第一进油孔10与恒压供油管路相连接；根据电机转速可计算出蜗杆轴的转速以及蜗杆齿的轴向分速度v ₀；当第二进油孔14进油，第三进油孔15闭合时，活塞杆13通过右接轴7推动蜗杆轴4向左侧运动，反之，当第三进油孔15进油，第二进油孔14闭合时，推动蜗杆轴4向右侧运动，由此可获得在主液压缸16作用下蜗杆轴4的轴向速度v′，当蜗杆齿的轴向分速度v ₀与主液压缸16作用下蜗杆轴的轴向速度v′大小相等，方向相反时，蜗轮25转速为零，操作机主轴26停止转动；当v ₀和v′的大小和方向呈现其他状态时可实现操作机主轴26的旋转运动。

当进行锻造加工时，锻锤与工件接触，锻造力≥50KN，液压油驱动活塞杆13由原中间位置运动，使得v ₀=v′，且两者的运动方向相反，操作机主轴26停止旋转，锻锤锻打锻坯；当锻锤离开锻坯的瞬间，锻造力<50KN，由液压油驱动活塞杆13向原中间位置运动，操作机主轴2开始旋转，当旋转至所设定的角度后，液压油驱动活塞杆向相反的方向运动，使得运动速度v ₀=v′，操作机主轴26停止旋转，锻锤再次锻打锻坯，如此反复进行对锻坯的锻打—转动—锻打……反复进行，直至锻造完成。

Claims (1)

1.一种用蜗杆轴向运动调速与制动的径向锻造操作机，其特征是：主电机（2）安装在机架（27）上面，小带轮（1）安装在主电机（2）的输出轴端，左轴套（29）安装在机架（27）左侧的轴孔内，通过第一螺钉组（L1）与机架（27）连接；左接轴（3）通过左轴承（33）安装在左轴套（29）内，第一端盖（28）通过第四螺钉组（L4）与左轴套（29）的右端连接，第二端盖（30）通过第三螺钉组（L3）与左轴套（29）的左端连接，第三端盖（31）通过第二螺钉组（L2）与左接轴（3）连接；与小带轮（1）相联动的大带轮（32）通过键联接安装在左接轴（3）的左端；蜗杆轴（4）左端制有外花键，与左接轴（3）右端的内花键联接；右轴套（8）通过第五螺钉组（L5）安装在机架（27）的右侧轴孔内，右接轴（7）的左端安装在右轴套（8）的中心孔内，蜗杆轴（4）的右端通过右轴承（5）安装在右接轴（7）的中心孔内，蜗杆轴（4）的右端部安装有第一定位套（24），第一定位套（24）的右端安装有用于右轴承（5）定位的圆螺母（6）；平衡缸块（9）套装在右接轴（7）的外面，其左端面与右轴套（8）相抵触，右轴套（8）和平衡缸块（9）的中心孔内安装有定距环（23），左活动套（22）套装在右接轴（7）上，其左斜面与定距环（23）的斜面相贴合；平衡缸块（9）内安装第一平衡缸（11）和第二平衡缸（21），平衡缸块（9）上开设有第一进油口（10），储油箱（34）通过第十螺钉组（L10）与平衡缸块（9）相连接；第一平衡缸（11）内的活塞杆均与右活动套（20）相接触，第二平衡缸（21）内的活塞杆均与左活动套（22）相接触；第四端盖（12）通过第六螺钉组（L6）与平衡缸块（9）连接；主液压缸（16）左端通过第七螺钉组（L7）与第四端盖（12）连接，主液压缸（16）上设有第二进油孔（14）和第三进油孔（15），闷盖（17）通过第九螺钉组（L9）与主液压缸（16）的右端部相连接；位移传感器（18）安装在主液压缸（16）的外侧，位移传感器（18）内的活动杆（19）与活塞杆（13）相连接；安装在主液压缸（16）内的活塞杆（13）的左端通过第八螺钉组（L8）与右接轴（7）的右端联接；与蜗杆轴（4）相啮合的蜗轮（25）通过螺钉组与操作机主轴（26）固定连接。