CN109201989A - 一种分传动直驱式四锤头精锻机的锤杆机构 - Google Patents
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Abstract
一种分传动直驱式四锤头精锻机的锤杆机构，克服了现有机械传动精锻机结构复杂、制造难度大、成本高且不方便维修以及液压式精锻机结构复杂、稳定性差且频次低，不适合制造小型精锻机的问题，特征是在主轴上安装有电机，所述电机与主轴直接连接，所述电机为空心伺服电机，在滑动支架的上端螺纹连接压下蜗轮，压下蜗轮与蜗杆连接，在滑动支架的上端还插入有位置传感器，当空心伺服电机转动时，带动偏心轮转动，使得锤杆滑块压下，完成一次锤头的冲击做功，锤头回程时，通过锤头复位弹簧使锤头与锤杆滑块联动上升，电机每转动一周，锤头往复工作一次，有益效果是主传动机构简单，安装和维护简便，且避免了大量的传动连接件的消耗和更换。
Description
技术领域
本发明属于锻造机械技术领域，特别涉及一种分传动直驱式四锤头精锻机的锤杆机构。
背景技术
现有技术中有两种类型的四锤头精锻机，第一种类型是机械传动，由1台或2台电机，通过齿轮组传递到4个锤杆上，如奥地利GFM公司的精锻机，有4套锤杆机构，所述锤杆机构包括偏心套、偏心轴和双滑块机构，成对以对角线位置安装在一个方形整体锻造箱内。在锻造箱后方有一整体主传动齿轮箱，该齿轮箱对应于每个偏心轴处都有一个盘形大齿轮通过联轴器及飞轮带动偏心轴旋转，偏心轴的旋转运动通过双滑块正弦机构转换为主滑块的直线往复运动，带动锤头对棒料进行锻打，所述偏心轴装在偏心套内，蜗轮通过丝杠带动偏心套旋转，从而改变偏心轴的位置，因此可获得不同尺寸的锻件截面，4个偏心大齿轮用中间齿轮啮合起来，以保持4个偏心轴的同步旋转。该类型精锻机有比较强的稳定性，工作频次高，可以达到1000次/分钟。但是，该类型精锻机的锤杆机构结构复杂，加工要素多，精度要求高，制造难度大，加工周期长，成本高且不方便维修，且锤杆机构与主驱动电机的连接结构复杂，部件繁多。申请号为CN89210704.9的实用新型公开了一种“四锤头径向锻造机”，该实用新型包括4套对角线配置的单元锻造箱，相应的锤头驱动系统以及径向进给机构，该实用新型改进了GMF精锻机双滑块正弦机构的结构，但是采用的是组合式机架，4套打击机构分别装在4个独立的单元锻造箱内，各单元锻造箱由箱体、偏心轴、横滑块、主滑块和飞轮组成，每个单元锻造箱后装有一个齿轮包，单元锻造箱的箱体内，驱动锤头打击的双滑块正弦机构，其中的横滑块分为二块分别嵌在主滑块的幅板两侧，单元锻造箱内偏心轴一端装有飞轮，另一端装有平衡轮，且飞轮及平衡轮上均有配重块；特别是，该实用新型采用电机通过皮带轮驱动轴S1，再通过锥齿轮组带动轴S3旋转，还要以滑键及万向轴节相联接，以保证4个偏心轴的同步旋转，因此，该实用新型结构相对比较复杂；
第二种类型是液压式，如德国西玛克梅尔的全液压精锻机，该类型精锻机可以实现大吨位压力，但是，只适合大型机，且液压控制系统复杂，存在液漏隐患，特别是达不到很高的频次，最高只能达到300次/分钟，不适合制造小型精锻机。
申请号为CN201310204729.6本发明公开了一种液压调尺四锤头机械精锻机。该发明在机架上固定连接着工件尺寸调整油缸，工件尺寸调整油缸内装有内活塞及外活塞，内活塞与连杆固定连接，外活塞与锤杆及锤头固定连接，每个偏心轴的驱动电动机都是伺服电动机，本发明的优点是不必设置偏心套和机械调整机构，所以结构简单，但是，该发明每一组打击机构都是由驱动电机、带外齿的小齿轮、带外齿的飞轮、偏心轴、连杆、锤杆、锤头、工件尺寸调整油缸、内活塞、外活塞等组成的，带外齿的小齿轮与动电机固定连接带外齿的小齿轮与带外齿的飞轮啮合，工件尺寸调整油缸与机架固定连接，内活塞、外活塞与工件尺寸调整油缸滑动连接，可见，该发明的机械传动系统中电机还需要通过齿轮箱将动力传递到主轴上，同时，该发明通过工件尺寸调整油缸来调整锤头位置，结构复杂，精度低且稳定性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术机械式传动结构的不足之处，提供传动系统简单可靠，设备的安装和维护简便的一种分传动直驱式四锤头精锻机的锤杆机构。
本发明采用的技术方案包括主轴、锤杆、锤头和电机，所述主轴为四段式阶梯轴，由左至右分别为第一圆柱段、第二圆柱段、第三圆柱段和第四圆柱段，在第一圆柱段与第二圆柱段之间还设有涨套定位台肩，在主轴的第一圆柱段上安装有电机，所述电机与主轴直接连接，在主轴的第二圆柱段上安装有偏心轮，偏心轮左右两侧安装有轴套，在左侧轴套上安装有滑动支架，在右侧轴套上安装有轴套压盖，在主轴的第四圆柱段上安装有飞轮，飞轮的右端用轴头端盖压紧固定，在滑动支架的上端螺纹连接有压下蜗轮，压下蜗轮与蜗杆连接，在滑动支架的下端偏心轮的下面安装有锤杆滑块，在锤杆滑块的下面安装锤杆，锤杆的下端安装锤头，在锤杆上还套装有锤头复位弹簧，当蜗杆转动时，带动压下蜗轮转动，通过压下蜗轮与滑动支架螺纹的相对作用，可使滑动支架上下移动，以调整锤头的工作位置，当电机转动时，带动偏心轮转动，使得锤杆滑块压下，锤头回程时，通过锤头复位弹簧使锤头联动上升，电机每转动一周，锤头往复工作一次。
在所述滑动支架的上端还插入有位置传感器。
所述电机为空心伺服电机。
在所述主轴的第一圆柱段上安装有涨套，并通过涨套使主轴与电机直接连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明采用空心伺服电机与主轴直连的结构，使得主传动机构非常简单，避免了大量的传动连接件，传动系统简单可靠，设备的安装和维护简单方便，且避免了大量的传动连接件的消耗和更换；
（2）本发明空心伺服电机与主轴直连，当电机转动时，并在飞轮的储能作用下，带动偏心轮转动，使得锤杆滑块压下，完成一次锤头的冲击做功，锤头回程时，通过锤头复位弹簧使锤头与锤杆滑块联联动上升，电机每转动一周，锤头往复工作一次，由此获得稳定高效的锻造频次，可以达到1000次/分钟以上；
（3）采用本发明，取消了锻造过程4个锤头同步调整的机械同步调整机构，锻造过程中4个锤头的同步运行是通过采用空心伺服电机控制的，空心伺服电机的转速和位置检测和控制精度远超过机械的同步精度，因此在取消机械同步调整机构后，结构更加简单可靠，避免了机械传动故障和备件的更换成本。
附图说明
图1 是本发明的结构示意图，
图2是图1的A-A剖视图,
图3 是本发明的是使用状态安装示意图。
图中：
1.主轴，2.锤杆，
3.锤头，4.锤杆滑块，
5.轴头端盖，6.飞轮，
7.滑动支架，8.压下蜗轮，
9.位置传感器，10.蜗杆，
11.偏心轮，12.电机，
13.锤头复位弹簧，14.机架，
15.锤杆机构安装腔，16.封头箱，
17.涨套，18.轴套，
19.轴套压盖，20.矩形工作腔。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明采用的技术方案包括主轴1、锤杆2和锤头3，所述主轴1为四段式阶梯轴，由左至右分别为第一圆柱段、第二圆柱段、第三圆柱段和第四圆柱段，在第一圆柱段与第二圆柱段之间还设有涨套定位台肩，在主轴1的第一圆柱段上安装有涨套17，并通过涨套17使主轴1与电机12直接连接，所述电机12为空心伺服电机，在主轴1的第二圆柱段上安装有偏心轮11，偏心轮11左右两侧安装有轴套18，在左侧轴套18上安装有滑动支架7，在右侧轴套18上安装有轴套压盖19，在主轴1的第四圆柱段上安装有飞轮6，飞轮6的右端用轴头端盖5压紧固定，在所述滑动支架7的上端螺纹连接有压下蜗轮8，压下蜗轮8与蜗杆10连接，在滑动支架7的上端还插入有位置传感器9，在滑动支架7的下端偏心轮11的下面安装有锤杆滑块4，在锤杆滑块4的下面安装锤杆2，锤杆2的下端安装锤头3，在锤杆2上还套装有锤头复位弹簧13。
如图3所示，使用时，将4个本发明呈十字交叉分别安装在机架14的4个锤杆机构安装腔15内，4个锤头3伸入位于机架14中心的矩形工作腔20中， 在机架14上对应每个锤杆机构安装腔15安装有封头箱16，所述蜗杆10和位置传感器9分别安装在封头箱16上，当蜗杆10转动时，带动压下蜗轮8转动，通过压下蜗轮8与滑动支架7螺纹的相对作用，可使滑动支架7上下移动，以调整锤头3 的工作位置，且锤头3 的工作位置的调整可以通过位置传感器9进行检测和控制；当电机12 转动时，并在飞轮6的储能作用下，带动偏心轮11转动，使得锤杆滑块4压下，完成一次锤头3 的冲击做功，锤头3回程时，通过锤头复位弹簧13使锤头3联动上升，电机12 每转动一周，锤头3 往复工作一次，由此获得稳定的较高的锻造频次，可以达到1000次/分钟以上。
采用本发明，取消了锻造过程4个锤头3同步调整的机械同步调整机构，锻造过程中4个锤头3的同步运行是通过采用空心伺服电机控制的，空心伺服电机的转速和位置检测和控制精度远超过机械的同步精度，因此在取消机械同步调整机构后，结构更加简单可靠，避免了机械传动故障和备件的更换成本。
Claims (4)
1.一种分传动直驱式四锤头精锻机的锤杆机构，包括主轴（1）、锤杆（2）、锤头（3）和电机（12），所述主轴（1）为四段式阶梯轴，由左至右分别为第一圆柱段、第二圆柱段、第三圆柱段和第四圆柱段，在第一圆柱段与第二圆柱段之间还设有涨套定位台肩，在主轴（1）的第一圆柱段上安装有电机（12），所述电机（12）与主轴（1）直接连接，在主轴（1）的第二圆柱段上安装有偏心轮（11），偏心轮（11）左右两侧安装有轴套（18），在左侧轴套（18）上安装有滑动支架（7），在右侧轴套（18）上安装有轴套压盖（19），在主轴（1）的第四圆柱段上安装有飞轮（6），飞轮（6）的右端用轴头端盖（5）压紧固定，在滑动支架（7）的上端螺纹连接有压下蜗轮（8），压下蜗轮（8）与蜗杆（10）连接，在滑动支架（7）的下端偏心轮（11）的下面安装有锤杆滑块（4），在锤杆滑块（4）的下面安装锤杆（2），锤杆（2）的下端安装锤头（3），在锤杆（2）上还套装有锤头复位弹簧（13），当蜗杆（10）转动时，带动压下蜗轮（8）转动，通过压下蜗轮（8）与滑动支架（7）螺纹的相对作用，可使滑动支架（7）上下移动，以调整锤头（20） 的工作位置，当电机（12） 转动时，带动偏心轮（11）转动，使得锤杆滑块（4）压下，锤头（3）回程时，通过锤头复位弹簧（13）使锤头（3）联动上升，电机（12 ）每转动一周，锤头（3）往复工作一次。
2.根据权利要求1所述的一种分传动直驱式四锤头精锻机，其特征在于，
在所述滑动支架（7）的上端还插入有位置传感器（9）。
3.根据权利要求1所述的一种分传动直驱式四锤头精锻机，其特征在于，所述电机（12）为空心伺服电机。
4.根据权利要求1所述的一种分传动直驱式四锤头精锻机，其特征在于，在所述主轴（1）的第一圆柱段上安装有涨套（17），并通过涨套（17）使主轴（1）与电机（12）直接连接。
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