CN108465763B - 气锤冲击式自动冷锻铁锅设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，解决的技术问题：针对背景技术中提及的手工锻打效率低，工人劳动强度大，工作环境差、产量满足不了社会需求的技术问题。采取的技术方案，一种气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，包括底座组件、水平移动控制机构、转动控制机构、气动冲击锻打机构和两个浮动支撑及倾斜控制机构，水平移动控制机构设置在底座组件上，两个浮动支撑及倾斜控制机构对称设置在水平移动控制机构上，气动冲击锻打机构设置在底座组件上对铁锅进行自动锤打。优点：本气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，使得铁锅在锻打过程中铁锅在较小的重力下始终保持与铁砧上端部内凹的圆弧形槽相贴合，同时铁锅沿径向均匀受到锻打；有效地克服了手工锻打效率低，工人劳动强度大，工作环境差、产量满足不了社会需求的技术问题。

Description

气锤冲击式自动冷锻铁锅设备

技术领域

本发明涉及一种气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，属于机械加工技术领域。

背景技术

手工锻打铁锅不易粘锅，不需要做任何防粘涂层，具有原生态，补铁等优点，广受人们欢迎，特别是专业厨师的喜爱。而手工锻打效率低，工人劳动强度大，工作环境差、产量满足不了社会需求等问题还无法解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对背景技术中提及的手工锻打效率低，工人劳动强度大，工作环境差、产量满足不了社会需求的技术问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，包括底座组件、水平移动控制机构、转动控制机构、气动冲击锻打机构和两个浮动支撑及倾斜控制机构，水平移动控制机构设置在底座组件上，两个浮动支撑及倾斜控制机构对称设置在水平移动控制机构上，气动冲击锻打机构设置在底座组件上对铁锅进行自动锤打；

底座组件包括底座和设置在底座上的呈梯形台状的铁砧，在铁砧顶面内凹设置成与铁锅锅底弧形相配合的圆弧形槽；

水平移动控制机构包括第一电机、丝杆、滚珠螺母、右导轨、左导轨、右滑板、左滑板和横板，右导轨和左导轨平行设置并且对称设置在底座的两侧，右导轨和左导轨位于铁砧的两侧；左滑板通过滑块与左导轨滑动连接，右滑板通过滑块与右导轨滑动连接；横板同时连接左滑板和右滑板，横板同时垂直于左滑板和右滑板；滚珠螺母固定设置在横板上，丝杆与滚珠螺母通过螺纹副连接，滚珠螺母的一端通过联轴器连接第一电机的电机轴，第一电机外壳通过第一电机板连接电机固定架，电机固定架设置在底座上；

两个浮动支撑及倾斜控制机构分别设置在左滑板和右滑板上；两个浮动支撑及倾斜控制机构均包括底板、弹簧、立管、滑柱和转轴，底板设置在水平移动控制机构内的左滑板或右滑板上，立管竖直设置在底板上，弹簧设置在立管内且弹簧底端设置在立管底部，弹簧顶端连接滑柱，滑柱插入立管内且可沿立管上下滑动；转轴通过轴承座水平转动设置在滑柱的顶端，在转轴的一端端部设置联接法兰；

在其中一个浮动支撑及倾斜控制机构内的转轴的另一端通过联轴器连接第二电机，第二电机外壳上设置第二电机板，第二电机板连接轴承座；

转动控制机构包括固定部分、转动部分和驱动装置，固定部分与两个浮动支撑及倾斜控制机构相连，转动部分设置在固定部分上且转动部分与固定部分之间通过多个滚珠转动相连，驱动装置设置在固定部分上并驱动转动部分运动；

固定部分包括环形固定盘、垫环和托环，在环形固定盘的上表面上竖直设置左固定耳座和右固定耳座，左固定耳座和右固定耳座分别连接两个浮动支撑及倾斜控制机构内的转轴端部的联接法兰；垫环设置在环形固定盘的下表面上并且垫环位于环形固定盘的内环口处，托环与垫环固联，环形固定盘、垫环和托环的内径均相等；

转动部分包括转盘和齿轮盘，转盘和齿轮盘通过螺钉固联，齿轮盘的外环侧面上设置啮合齿；转盘和齿轮盘嵌入环形固定盘与托环之间，转盘的下方、齿轮盘的内环侧面、垫环的外环侧面以及托环的上表面围成一个用于设置滚珠的环形槽；齿轮盘通过滚珠转动连接固定部分；

驱动装置包括转动电机和设置在转动电机电机轴上的主动齿轮，转动电机外壳上设置第三电机固定板，转动电机通过第三电机固定板设置在环形固定盘的上表面上，主动齿轮啮合齿轮盘上的啮合齿；

气动冲击锻打机构包括立柱、托板、上支撑臂、下支撑臂和气锤，立柱直立固定在底座上，上支撑臂和下支撑臂的一端均通过一个接头设置在立柱上，上支撑臂和下支撑臂均与接头铰接，气锤通过气锤夹头设置在上支撑臂和下支撑臂的另一端；气锤与上支撑臂和下支撑臂均铰接；在立柱上水平固定托板，托板位于接头下方，托板上竖直设置支撑螺钉，支撑螺钉与托板之间通过螺纹副连接；支撑螺钉的顶部抵住设置在下支撑臂上的用来调整气锤垂直位置的支撑板。

优选地，在齿轮盘的下表面上设置有与铁锅锅把相配合的锅把固定块，锅把固定块上内凹设置有用于卡合铁锅锅把的凹槽，在锅把固定块上还设置有将铁锅锅把固定在凹槽内的封板，封板通过螺栓固联锅把固定块。

优选地，铁锅上在铁锅锅把的对边设有工艺边，在齿轮盘的下表面上设置有与铁锅上设置的工艺边相配合的固定块。

优选地，滚珠螺母固定设置在横板的中间位置上。滚珠螺母的中间位置设计目的是，使得横板受力均匀。

优选地，水平移动控制机构还包括减速机，减速机的输入轴连接第一电机的输出轴，减速机的输出轴通过联轴器连接丝杆。

优选地，两个浮动支撑及倾斜控制机构关于铁砧对称设置。两个浮动支撑及倾斜控制机构对称设置的目的是，使得铁锅在锻打过程中受力均匀。

优选地，气锤包括活塞、缸体、阀体、弹性销、阀片、限位销和缸盖，

缸体呈中空圆筒状，缸体的底端设置圆台状的缸头，缸头的中心轴线处设置与缸体中空内腔同轴的导向通孔，活塞设置在缸体的内腔中且活塞与缸体内腔滑动配合，活塞下端设置锤体，锤体由缸头的导向通孔伸出对铁锅进行锤打，锤体与导向通孔滑动配合，锤体外表面与缸体内腔壁之间形成气缸内孔；阀体密封设置在缸体顶部的开口处，缸盖套在缸体顶部，阀体和缸盖(均通过弹性销与缸体固定；阀片放置在阀体的上表面上，并通过销定位在阀体上；限位销设置在缸盖内用于限定阀片的轴向位置；

缸体的侧壁上沿轴向方向设置轴向盲孔，轴向盲孔的开口处设置堵头；轴向盲孔的上端通过第一缸体径向孔与阀体上设置的第一阀体径向孔相通，第一阀体径向孔为在阀体外表面上沿径向方向设置的盲孔，第一缸体径向孔为在缸体内腔壁上沿径向方向设置的盲孔；轴向盲孔的下端通过第二缸体径向孔与气缸内孔相通；第二缸体径向孔为在缸体内腔壁上沿径向方向设置的盲孔；在缸体的中部位置处对称开有两个缸体径向排气孔，缸体径向排气孔为在缸体外表面上沿径向方向设置的通孔；缸体的上端对称开有两个供弹性销穿过的缸体径向销孔；

阀体呈圆柱形，阀体外表面上沿径向方向开有供弹性销穿过的阀体径向销孔；在阀体的上表面上沿轴向方向设置径向进气盲孔，径向进气盲孔与第一阀体径向孔相通；在阀体的上表面上沿轴向方向设置截面呈弧形的贯穿阀体的进气道，进气道连通缸体的缸体内腔；进气道与径向进气盲孔位于阀体径向销孔的两侧，在位于阀体上表面的进气道口处内凹设置进气槽；在阀体上表面上设置用于固定销的限位销孔；

阀片呈圆板状，阀片上表面为平面，阀片厚度为自阀片中心向边缘逐渐变薄；在阀片边缘处对称设置两个用于卡合销的“U”型缺口；在阀片边缘处设置第一弧形进气缺口，第一弧形进气缺口位于两个“U”型缺口之间，在与第一弧形进气缺口相对的阀片边缘处设置第二弧形进气缺口，第二弧形进气缺口的弧长大于第一弧形进气缺口的弧长；

缸盖呈圆柱形，缸盖的底端内凹设置用于缸体上端插入的缸盖空腔，缸盖上端的外表面上沿径向方向设置进气通道，进气通道的长度大于缸盖的半径小于缸盖的直径；在进气通道的进口处设置进气接口；在缸盖空腔的腔底设置环形布气槽，进气通道的末端通过轴向气孔连通环形布气槽；在缸盖空腔的内腔壁上设置用于安装O型密封圈的环形密封槽；在缸盖下端对称开有两个供弹性销穿过的缸盖径向销孔。

优选地，锤体末端的截面呈与铁锅相配合的圆弧形。锤体末端的圆弧形设置，目的是便于与铁锅的内圆弧相配，提高锤打的贴合度。

本发明的有益效果是：

本气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，使得铁锅在锻打过程中铁锅在较小的重力下始终保持与铁砧上端部内凹的圆弧形槽相贴合，同时铁锅沿径向均匀受到锻打；有效地克服了手工锻打效率低，工人劳动强度大，工作环境差、产量满足不了社会需求的技术问题。

附图说明

图1是气锤冲击式自动冷锻铁锅设备的总图。

图2是底座组件、水平移动控制机构、转动控制机构和两个浮动支撑及倾斜控制机构的安装位置结构示意图。

图3是底座组件的结构示意图。

图4是水平移动控制机构的结构示意图。

图5是带有第二电机的浮动支撑及倾斜控制机构的结构示意图。

图6是浮动支撑及倾斜控制机构的结构示意图。

图7是转动控制机构的结构示意图。

图8是转动控制机构内的固定部分和转动部分的安装位置的局部示意图。

图9是气动冲击式锻打机构的结构示意图。

图10是气锤的第一剖视图。

图11是气锤的第二剖视图。

图12是气锤的第三剖视图。

图13是缸体的剖视图。

图14是活塞的结构示意图。

图15是阀体的结构示意图。

图16是阀体的剖视图。

图17是阀片的结构示意图。

图18是阀片的主视图。

图19是缸盖的剖视图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图19和具体实施方式做进一步的描述。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和2所示，本实施例中气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，包括底座组件100、水平移动控制机构200、转动控制机构400、气动冲击锻打机构600和两个浮动支撑及倾斜控制机构 300，水平移动控制机构200设置在底座组件100上，两个浮动支撑及倾斜控制机构300对称设置在水平移动控制机构200上，气动冲击锻打机构600设置在底座组件100上对铁锅进行自动锤打。

如图3所示，底座组件100包括底座101和设置在底座101上的呈梯形台状的铁砧102，在铁砧102顶面内凹设置成与铁锅锅底弧形相配合的圆弧形槽。

如图4所示，为了保证锻打时铁锅的被锻打部位的锅底圆弧与铁砧102上端部内凹的圆弧形槽相贴合，设置了水平移动控制机构200。

水平移动控制机构200包括第一电机201、丝杆204、滚珠螺母205、右导轨211、左导轨212、右滑板213、左滑板214和横板215，右导轨211和左导轨212平行设置并且对称设置在底座101的两侧，右导轨211和左导轨212位于铁砧102的两侧；左滑板214通过滑块216与左导轨212滑动连接，右滑板213通过滑块216与右导轨211滑动连接；横板215同时连接左滑板214和右滑板213，横板215同时垂直于左滑板214和右滑板213；滚珠螺母 205固定设置在横板215的中间位置上，丝杆204与滚珠螺母205通过螺纹副连接，滚珠螺母205的一端通过联轴器连接第一电机201的电机轴，第一电机201外壳通过第一电机板202 连接电机固定架203，电机固定架203设置在底座101上。

水平移动控制机构200，第一电机201通过联轴器驱动丝杆204，丝杆204通过滚珠螺母 205和横板215推动左滑板214和右滑板213沿左导轨212 和右导轨211 滑移。

如图4所示，水平移动控制机构200还包括减速机，减速机的输入轴连接第一电机201 的输出轴，减速机的输出轴通过联轴器连接丝杆204。

如图5和6所示，为了保证锻打时铁锅的被锻打部位的锅底圆弧与铁砧102上端部内凹的圆弧形槽相贴合，还设置了浮动支撑及倾斜控制机构300。

两个浮动支撑及倾斜控制机构300分别设置在左滑板214和右滑板213上；两个浮动支撑及倾斜控制机构300关于铁砧102对称设置。

两个浮动支撑及倾斜控制机构300均包括底板311、弹簧312、立管313、滑柱314和转轴316，底板311设置在水平移动控制机构200内的左滑板214或右滑板213上，立管313 竖直设置在底板311上，弹簧312设置在立管313内且弹簧312底端设置在立管313底部，弹簧312顶端连接滑柱314；滑柱314插入立管313内且可沿立管313上下滑动；转轴316 通过轴承座315水平转动设置在滑柱314的顶端，在转轴的一端端部设置联接法兰。

弹簧312的设计用于抵消浮动支撑300和转动控制机构400及铁锅的大部分重量；固定在转动控制机构400下方的铁锅在较小的重力下始终保持与铁砧102上端部内凹的圆弧形槽相贴合，方便锻打。

如图5所示，在其中一个浮动支撑及倾斜控制机构300内的转轴316的另一端通过联轴器连接第二电机301，第二电机301外壳上设置第二电机板302，第二电机板302连接轴承座 315。

第二电机301通过联轴器联结转轴316，驱动固定在转动控制机构400下方的铁锅做侧向运动。

如图7和8所示，转动控制机构400包括固定部分、转动部分和驱动装置，固定部分与两个浮动支撑及倾斜控制机构300相连，转动部分设置在固定部分上且转动部分与固定部分之间通过多个滚珠414转动相连，驱动装置设置在固定部分上并驱动转动部分运动。

固定部分包括环形固定盘411、垫环412和托环413，在环形固定盘411的上表面上竖直设置左固定耳座415和右固定耳座416，左固定耳座415和右固定耳座416分别连接两个浮动支撑及倾斜控制机构300内的转轴端部的联接法兰；垫环412设置在环形固定盘411的下表面上并且垫环412位于环形固定盘411的内环口处，托环413与垫环412固联，环形固定盘411、垫环412和托环413的内径均相等；

转动部分包括转盘421和齿轮盘422，转盘421和齿轮盘422通过螺钉固联，齿轮盘422 的外环侧面上设置啮合齿；转盘421和齿轮盘422嵌入环形固定盘411与托环413之间，转盘421的下方、齿轮盘422的内环侧面、垫环412的外环侧面以及托环413的上表面围成一个用于设置滚珠414的环形槽；齿轮盘422通过滚珠414转动连接固定部分；如图7所示。

驱动装置包括转动电机431和设置在转动电机431电机轴上的主动齿轮433，转动电机 431外壳上设置第三电机固定板432，转动电机431通过第三电机固定板432设置在环形固定盘411的上表面上，主动齿轮433啮合齿轮盘422上的啮合齿。

如图7所示，在齿轮盘422的下表面上设置有与铁锅锅把402相配合的锅把固定块423，锅把固定块423上内凹设置有用于卡合铁锅锅把402的凹槽，在锅把固定块423上还设置有将铁锅锅把402固定在凹槽内的封板425，封板425通过螺栓固联锅把固定块423。铁锅401 上在铁锅锅把402的对边设有工艺边403，在齿轮盘422的下表面上设置有与铁锅401上设置的工艺边403相配合的固定块424。铁锅401通过锅把402和对边的工艺边403固定在齿轮盘422的下方。

转动控制机构400中的转动电机431通过轴端的主动齿轮433驱动齿轮盘422转动，带动安装在转动部分下方的铁锅401做旋转运动。

如图9所示，气动冲击锻打机构600包括立柱601、托板603、上支撑臂606、下支撑臂607和气锤610，立柱601直立固定在底座101上，上支撑臂606和下支撑臂607的一端均通过一个接头602设置在立柱601上，上支撑臂606和下支撑臂607均与接头602铰接，气锤 610通过气锤夹头608设置在上支撑臂606和下支撑臂607的另一端；气锤610与上支撑臂 606和下支撑臂607均铰接；接头602国定在立柱601的上方，气锤610夹固在气锤夹头608 上，气锤610始终处于垂直状态。气锤夹头608和接头602通过上支撑臂606和下支撑臂607 构成了平行结构。

在立柱601上水平固定托板603，托板603位于接头602下方，托板603上竖直设置支撑螺钉604，支撑螺钉604与托板603之间通过螺纹副连接；支撑螺钉604的顶部抵住设置在下支撑臂607上的用来调整气锤610垂直位置的支撑板605。

如图10、11、12和14所示，气锤610包括活塞611、缸体612、阀体613、弹性销614、阀片615、限位销616和缸盖617，

缸体612呈中空圆筒状，缸体612的底端设置圆台状的缸头，缸头的中心轴线处设置与缸体中空内腔同轴的导向通孔612-1，活塞611设置在缸体612的内腔中且活塞611与缸体 612内腔滑动配合，活塞611下端设置锤体611-1，锤体611-1由缸头的导向通孔612-1伸出对铁锅401进行锤打，锤体611-1与导向通孔612-1滑动配合，锤体611-1外表面与缸体612内腔壁之间形成气缸内孔611-2；阀体613密封设置在缸体612顶部的开口处，缸盖617套在缸体612顶部，阀体613和缸盖617均通过弹性销614与缸体612固定；阀片615放置在阀体613的上表面上，并通过销618定位在阀体613上；限位销616与缸盖617上的销孔过盈配合，限位销616的下端面限制阀片615的轴向位置。

如图13所示，缸体612的内腔与活塞611滑配，缸体612底端缸头的导向通孔612-1与活塞611上的锤体611-1滑配。如图14所示，锤体611-1末端的截面呈与铁锅401相配合的圆弧形。锤体611-1末端的圆弧形设置，目的是便于与铁锅401的内圆弧相配，提高锤打的贴合度。

如图13所示，缸体612的侧壁上沿轴向方向设置轴向盲孔622，轴向盲孔622的开口处设置堵头619；轴向盲孔622的上端通过第一缸体径向孔621与阀体613上设置的第一阀体径向孔613-1相通，第一阀体径向孔613-1为在阀体613外表面上沿径向方向设置的盲孔，第一缸体径向孔621为在缸体612内腔壁上沿径向方向设置的盲孔；轴向盲孔622的下端通过第二缸体径向孔623与气缸内孔611-2相通；第二缸体径向孔623为在缸体612内腔壁上沿径向方向设置的盲孔；在缸体612的中部位置处对称开有两个缸体径向排气孔624，缸体径向排气孔624为在缸体612外表面上沿径向方向设置的通孔；缸体612的上端对称开有两个供弹性销614穿过的缸体径向销孔625。

如图15和16所示，阀体613呈圆柱形，阀体613外表面上沿径向方向开有供弹性销614 穿过的阀体径向销孔613-6；在阀体613的上表面上沿轴向方向设置径向进气盲孔613-2，径向进气盲孔613-2与第一阀体径向孔613-1相通；在阀体613的上表面上沿轴向方向设置截面呈弧形的贯穿阀体613的进气道613-5，进气道613-5连通缸体612的缸体内腔；进气道 613-5与径向进气盲孔613-2位于阀体径向销孔613-6的两侧，在位于阀体613上表面的进气道613-5口处内凹设置进气槽613-4；在阀体613上表面上设置用于固定销618的限位销孔613-3；销618与限位销孔613-3紧配合。

如图17和18所示，阀片615呈圆板状，阀片615上表面为平面，阀片615厚度为自阀片615中心向边缘逐渐变薄；在阀片615边缘处对称设置两个用于卡合销618的“U”型缺口615-1；在阀片615边缘处设置第一弧形进气缺口615-3，第一弧形进气缺口615-3位于两个“U”型缺口615-1之间，在与第一弧形进气缺口615-3相对的阀片615边缘处设置第二弧形进气缺口615-2，第二弧形进气缺口615-2的弧长大于第一弧形进气缺口615-3的弧长。

如图19所示，缸盖617呈圆柱形，缸盖617的底端内凹设置用于缸体612上端插入的缸盖空腔617-5，缸盖617上端的外表面上沿径向方向设置进气通道617-2，进气通道617-2的长度大于缸盖617的半径小于缸盖617的直径；在进气通道617-2的进口处设置进气接口617-1；在缸盖空腔617-5的腔底设置环形布气槽617-4，进气通道617-2的末端通过轴向气孔617-3连通环形布气槽617-4；高压空气经由进气接口617-1、横向气道617-2和轴向气孔617-3后经环形布气槽617-4进入缸盖空腔617-5内。在缸盖空腔617-5的内腔壁上设置用于安装O型密封圈的环形密封槽617-6，环形密封槽617-6内装上O形密封圈起到密封作用；在缸盖617下端对称开有两个供弹性销614穿过的缸盖径向销孔617-7，弹性销614将阀体613、缸体612、缸盖617固定。

本气锤的工作原理如下：

高压空气经由进气接口617-1、横向气道617-2和轴向气孔617-3后经环形布气槽617-4 进入缸盖空腔617-5内，见附图11、12。

初始时，活塞611由于重力处于下方，活塞611上方的缸体612的缸体内腔通过两个缸体径向排气孔624与外界相通，阀片615在上方高压空气的压力下向一侧倾倒(例如右倾)，见附图11，阀片615盖住了阀体613右侧的进气槽613-4和进气道613-5。缸盖空腔617-5内的压缩空气经由阀片615左侧的第一弧形进气缺口615-3、该侧阀片615下表面(斜面) 与阀体613上表面之间的缝隙，再经阀体613上的径向进气盲孔613-2、阀体上的第一阀体径向孔613-1、缸体612上部的第一缸体径向孔621、轴向盲孔622、第二缸体径向孔623后进入缸体下腔，此时，活塞611下端的锤体611-1将缸体下端的导向通孔612-1封闭，锤体 611-1的外侧面与缸体下端的内腔之间的空间成封闭状态，压缩空气推动活塞611快速上行。

待缸体612的中部的两个缸体径向排气孔624与活塞611下方相通后，见附图12，缸体下腔压力骤减。径向进气盲孔613-2一侧的压力下降，阀片615在上方压缩空气的压力下向左侧摆动，阀片615将阀体613左侧的径向进气盲孔613-2封闭，而阀体613右侧的进气槽613-4打开。缸盖空腔617-5内的压缩空气经由阀片615右侧的第二弧形进气缺口615-2和该侧阀片615的下表面与阀体613上表面之间的缝隙，再经阀体613上的进气槽613-4、进气道613-5后直接进入缸体内腔，由于该侧的气道大于左侧的气道，且路径短，可以推动活塞611快速下行。

在活塞611的下端部的锤体611-1冲击到铁锅时，活塞611上部也刚好经缸体径向排气孔624与大气相通，活塞611上部的压力骤降，阀片615在上方高压空气的压力下向右侧摆动，阀片615将进气道613-5一侧封闭。重复初始时的动作，如此反复，活塞611实现上下连续冲击运动，带动锤体611-1连续锤打铁锅401。

本气锤冲击式自动冷锻铁锅设备的工作过程：

本设备使用时，先将热锻成形后的铁锅401通过锅把402和对边的工艺边403固定在齿轮盘422的下方。将铁锅401的中心置于铁砧102的正上方，铁锅401在较小的重力下始终保持与铁砧102上端部内凹的圆弧形槽相贴合。

启动气动冲击锻打机构600。

转动电机431通过轴端的主动齿轮433驱动齿轮盘422，带动安装在转动部分下方的铁锅沿铁锅中心做旋转运动；使铁锅沿圆周方向均匀受到锻打。

铁锅401每旋转一周，侧向运动的第二电机301通过联轴器和转轴316驱动铁锅侧向转动一个小角度，同时根据程序设定，水平移动的第一电机201通过丝杆204和滚珠螺母205 推动水平移动控制机构沿导轨做一微小滑移，以保证锻打时铁锅的被锻打部位的锅底圆弧与铁砧102上端部内凹的圆弧形槽相贴合；侧向运动的目的是保证铁锅沿径向均匀受到锻打。

本气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，使得铁锅在锻打过程中铁锅401在较小的重力下始终保持与铁砧102上端部内凹的圆弧形槽相贴合，同时铁锅沿径向均匀受到锻打；有效地克服了手工锻打效率低，工人劳动强度大，工作环境差、产量满足不了社会需求的技术问题。

凡本发明说明书中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，其特征在于：包括底座组件（100）、水平移动控制机构（200）、转动控制机构（400）、气动冲击锻打机构（600）和两个浮动支撑及倾斜控制机构（300），水平移动控制机构（200）设置在底座组件（100）上，两个浮动支撑及倾斜控制机构（300）对称设置在水平移动控制机构（200）上，气动冲击锻打机构（600）设置在底座组件（100）上对铁锅进行自动锤打；

底座组件（100）包括底座（101）和设置在底座（101）上的呈梯形台状的铁砧（102），在铁砧（102）顶面内凹设置成与铁锅锅底弧形相配合的圆弧形槽；

水平移动控制机构（200）包括第一电机（201）、丝杆（204）、滚珠螺母（205）、右导轨（211）、左导轨（212）、右滑板（213）、左滑板（214）和横板（215），右导轨（211）和左导轨（212）平行设置并且对称设置在底座（101）的两侧，右导轨（211）和左导轨（212）位于铁砧（102）的两侧；左滑板（214）通过滑块（216）与左导轨（212）滑动连接，右滑板（213）通过滑块（216）与右导轨（211）滑动连接；横板（215）同时连接左滑板（214）和右滑板（213），横板（215）同时垂直于左滑板（214）和右滑板（213）；滚珠螺母（205）固定设置在横板（215）上，丝杆（204）与滚珠螺母（205）通过螺纹副连接，滚珠螺母（205）的一端通过联轴器连接第一电机（201）的电机轴，第一电机（201）外壳通过第一电机板（202）连接电机固定架（203），电机固定架（203）设置在底座（101）上；

两个浮动支撑及倾斜控制机构（300）分别设置在左滑板（214）和右滑板（213）上；两个浮动支撑及倾斜控制机构（300）均包括底板（311）、弹簧（312）、立管（313）、滑柱（314）和转轴（316），其中一个底板（311）设置在水平移动控制机构（200）内的左滑板（214）上，另一个底板（311）设置在水平移动控制机构（200）内的右滑板（213）上，立管（313）竖直设置在底板（311）上，弹簧（312）设置在立管（313）内且弹簧（312）底端设置在立管（313）底部，弹簧（312）顶端连接滑柱（314），滑柱（314）插入立管（313）内且可沿立管（313）上下滑动；转轴（316）通过轴承座（315）水平转动设置在滑柱（314）的顶端，在转轴的一端端部设置联接法兰；

在其中一个浮动支撑及倾斜控制机构（300）内的转轴（316）的另一端通过联轴器连接第二电机（301），第二电机（301）外壳上设置第二电机板（302），第二电机板（302）连接轴承座（315）；

转动控制机构（400）包括固定部分、转动部分和驱动装置，固定部分与两个浮动支撑及倾斜控制机构（300）相连，转动部分设置在固定部分上且转动部分与固定部分之间通过多个滚珠（414）转动相连，驱动装置设置在固定部分上并驱动转动部分运动；

固定部分包括环形固定盘（411）、垫环（412）和托环（413），在环形固定盘（411）的上表面上竖直设置左固定耳座（415）和右固定耳座（416），左固定耳座（415）和右固定耳座（416）分别连接两个浮动支撑及倾斜控制机构（300）内的转轴端部的联接法兰；垫环（412）设置在环形固定盘（411）的下表面上并且垫环（412）位于环形固定盘（411）的内环口处，托环（413）与垫环（412）固联，环形固定盘（411）、垫环（412）和托环（413）的内径均相等；

转动部分包括转盘（421）和齿轮盘（422），转盘（421）和齿轮盘（422）通过螺钉固联，齿轮盘（422）的外环侧面上设置啮合齿；转盘（421）和齿轮盘（422）嵌入环形固定盘（411）与托环（413）之间，转盘（421）的下方、齿轮盘（422）的内环侧面、垫环（412）的外环侧面以及托环（413）的上表面围成一个用于设置滚珠（414）的环形槽；齿轮盘（422）通过滚珠（414）转动连接固定部分；

驱动装置包括转动电机（431）和设置在转动电机（431）电机轴上的主动齿轮（433），转动电机（431）外壳上设置第三电机固定板（432），转动电机（431）通过第三电机固定板（432）设置在环形固定盘（411）的上表面上，主动齿轮（433）啮合齿轮盘（422）上的啮合齿；

气动冲击锻打机构（600）包括立柱（601）、托板（603）、上支撑臂（606）、下支撑臂（607）和气锤（610），立柱（601）直立固定在底座（101）上，上支撑臂（606）和下支撑臂（607）的一端均通过一个接头（602）设置在立柱（601）上，上支撑臂（606）和下支撑臂（607）均与接头（602）铰接，气锤（610）通过气锤夹头（608）设置在上支撑臂（606）和下支撑臂（607）的另一端；气锤（610）与上支撑臂（606）和下支撑臂（607）均铰接；在立柱（601）上水平固定托板（603），托板（603）位于接头（602）下方，托板（603）上竖直设置支撑螺钉（604），支撑螺钉（604）与托板（603）之间通过螺纹副连接；支撑螺钉（604）的顶部抵住设置在下支撑臂（607）上的用来调整气锤（610）垂直位置的支撑板（605）。

2.根据权利要求1所述的气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，其特征在于，在齿轮盘（422）的下表面上设置有与铁锅锅把（402）相配合的锅把固定块（423），锅把固定块（423）上内凹设置有用于卡合铁锅锅把（402）的凹槽，在锅把固定块（423）上还设置有将铁锅锅把（402）固定在凹槽内的封板（425），封板（425）通过螺栓固联锅把固定块（423）。

3.根据权利要求2所述的气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，其特征在于，铁锅（401）上在铁锅锅把（402）的对边设有工艺边（403），在齿轮盘（422）的下表面上设置有与铁锅（401）上设置的工艺边（403）相配合的固定块（424）。

4.根据权利要求1所述的气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，其特征在于，滚珠螺母（205）固定设置在横板（215）的中间位置上。

5.根据权利要求1所述的气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，其特征在于，水平移动控制机构（200）还包括减速机，减速机的输入轴连接第一电机（201）的输出轴，减速机的输出轴通过联轴器连接丝杆（204）。

6.根据权利要求1所述的气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，其特征在于，两个浮动支撑及倾斜控制机构（300）关于铁砧（102）对称设置。

7.根据权利要求1所述的气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，其特征在于，气锤（610）包括活塞（611）、缸体（612）、阀体（613）、弹性销（614）、阀片（615）、限位销（616）和缸盖（617），

缸体（612）呈中空圆筒状，缸体（612）的底端设置圆台状的缸头，缸头的中心轴线处设置与缸体中空内腔同轴的导向通孔（612-1），活塞（611）设置在缸体（612）的内腔中且活塞（611）与缸体（612）内腔滑动配合，活塞（611）下端设置锤体（611-1），锤体（611-1）由缸头的导向通孔（612-1）伸出对铁锅（401）进行锤打，锤体（611-1）与导向通孔（612-1）滑动配合，锤体（611-1）外表面与缸体（612）内腔壁之间形成气缸内孔（611-2）；阀体（613）密封设置在缸体（612）顶部的开口处，缸盖（617）套在缸体（612）顶部，阀体（613）和缸盖（617均通过弹性销（614）与缸体（612）固定；阀片（615）放置在阀体（613）的上表面上，并通过销（618）定位在阀体（613）上；限位销（616）设置在缸盖（617）内用于限定阀片（615）的轴向位置；

缸体（612）的侧壁上沿轴向方向设置轴向盲孔（622），轴向盲孔（622）的开口处设置堵头（619）；轴向盲孔（622）的上端通过第一缸体径向孔（621）与阀体（613）上设置的第一阀体径向孔（613-1）相通，第一阀体径向孔（613-1）为在阀体（613）外表面上沿径向方向设置的盲孔，第一缸体径向孔（621）为在缸体（612）内腔壁上沿径向方向设置的盲孔；轴向盲孔（622）的下端通过第二缸体径向孔（623）与气缸内孔（611-2）相通；第二缸体径向孔（623）为在缸体（612）内腔壁上沿径向方向设置的盲孔；在缸体（612）的中部位置处对称开有两个缸体径向排气孔（624），缸体径向排气孔（624）为在缸体（612）外表面上沿径向方向设置的通孔；缸体（612）的上端对称开有两个供弹性销（614）穿过的缸体径向销孔（625）；

阀体（613）呈圆柱形，阀体（613）外表面上沿径向方向开有供弹性销（614）穿过的阀体径向销孔（613-6）；在阀体（613）的上表面上沿轴向方向设置径向进气盲孔（613-2），径向进气盲孔（613-2）与第一阀体径向孔（613-1）相通；在阀体（613）的上表面上沿轴向方向设置截面呈弧形的贯穿阀体（613）的进气道（613-5），进气道（613-5）连通缸体（612）的缸体内腔；进气道（613-5）与径向进气盲孔（613-2）位于阀体径向销孔（613-6）的两侧，在位于阀体（613）上表面的进气道（613-5）口处内凹设置进气槽（613-4）；在阀体（613）上表面上设置用于固定销（618）的限位销孔（613-3）；

阀片（615）呈圆板状，阀片（615）上表面为平面，阀片（615）厚度为自阀片（615）中心向边缘逐渐变薄；在阀片（615）边缘处对称设置两个用于卡合销（618）的“U”型缺口（615-1）；在阀片（615）边缘处设置第一弧形进气缺口（615-3），第一弧形进气缺口（615-3）位于两个“U”型缺口（615-1）之间，在与第一弧形进气缺口（615-3）相对的阀片（615）边缘处设置第二弧形进气缺口（615-2），第二弧形进气缺口（615-2）的弧长大于第一弧形进气缺口（615-3）的弧长；

缸盖（617）呈圆柱形，缸盖（617）的底端内凹设置用于缸体（612）上端插入的缸盖空腔（617-5），缸盖（617）上端的外表面上沿径向方向设置进气通道（617-2），进气通道（617-2）的长度大于缸盖（617）的半径小于缸盖（617）的直径；在进气通道（617-2）的进口处设置进气接口（617-1）；在缸盖空腔（617-5）的腔底设置环形布气槽（617-4），进气通道（617-2）的末端通过轴向气孔（617-3）连通环形布气槽（617-4）；在缸盖空腔（617-5）的内腔壁上设置用于安装O型密封圈的环形密封槽（617-6）；在缸盖（617）下端对称开有两个供弹性销（614）穿过的缸盖径向销孔（617-7）。

8.根据权利要求7所述的气锤冲击式自动冷锻铁锅设备，其特征在于，锤体（611-1）末端的截面呈与铁锅（401）相配合的圆弧形。