CN110181029B - 一种双缸式空气锤及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸造机械技术。本发明的双缸式空气锤，包括空气锤本体，所述空气锤本体包括外壳体和内壳体，所述内壳体套设在外壳体内，在外壳体两端分别设有前端封口盖和后端封口盖，所述外壳体上设有与外腔室连通的气源通道，所述内腔室内设有能沿其腔室滑动活塞头和活塞冲轴，所述后端封口盖内侧设有变位坐盘，所述变位坐盘端面与活塞头接触，且变位坐盘与后端盖封口盖之间连有弹性部件，所述活塞头与变位坐盘之间形成推送压腔，在空气锤本体上还设有驱动变位坐盘位置变化的变位控制件。该空气锤快速实现去浇冒口的打击动作，操作简单，对操作人员的技术水平要求不高，提高操作效率，并提高操作有效性和安全性。

Description

一种双缸式空气锤及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种铸造机械技术，特别涉及一种双缸式空气锤及其使用方法。

背景技术

在铸件生产的过程中，会产生大量的浇冒口，采用什么样的方式将浇冒口快速去除，且不对铸件本身产生损伤是业内有待解决的问题。现有的处理方式是采用乙炔加氧气切割、人工铁锤敲打、悬置重物撞击等去除浇冒口的方式，这些方式投入成本高、耗材更换也需投入成本，维修困难，对操作人员经验要求也较高，成为影响铸件生产效率的制约因素。

随着科技进步，逐步发展出了一系列空气锤产品，通过高压的空气压力作为动力带动打击部件对浇冒口进行打击，以达到去除浇冒口的目的。但现有的相关空气锤产品多是简单的单腔式结构，通过向腔体内充入高压气体、然后释放打击部件实现整个去冒过程，如申请号为201720495663.4的中国实用新型专利：一种浇冒口气冲锤，公开了带有密封缸体的气冲锤，当密封缸体内随着气体充入压强达到设定压强时，关闭空气入口阀门、按下保险阀开关，在不松手的情况下再按冲击阀，从而推动活塞杆进行去冒操作。

该方案虽然能从技术上能替代传统方式的浇冒口去除方式，但其结构仍然较为复杂，对操作人员的专业程度也较高，需要随时观察到压力数据、关闭入口门和按下冲击阀等操作，空气锤的使用存在一定的安全隐患，因此有必要对空气锤的结构进一步进行优化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有铸件生产浇冒口去除传统方式存在效率低、成本高的问题，而已经开发出的空气锤产品存在结构和操作复杂、操作难度大、存在安全隐患的技术问题，提供一种双缸式空气锤及其使用方法, 该空气锤通过双腔设计及变位坐盘的运用，快速实现去浇冒口的打击动作，操作简单，对操作人员的技术水平要求不高，提高操作效率，并提高操作有效性和安全性。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种双缸式空气锤，包括空气锤本体，所述空气锤本体包括外壳体和内壳体，所述内壳体套设在外壳体内，在外壳体两端分别设有前端封口盖和后端封口盖，形成相互独立的外腔室和内腔室，所述外壳体上设有与外腔室连通的气源通道，在外壳体上还设有与内腔室连通的冲嘴筒，所述内腔室内设有能沿其腔室滑动活塞头和活塞冲轴，所述后端封口盖内侧设有变位坐盘，所述变位坐盘端面与活塞头接触，且变位坐盘与后端盖封口盖之间连有弹性部件，所述活塞头与变位坐盘之间形成推送压腔，在空气锤本体上还设有驱动变位坐盘位置变化的变位控制件。

区别于现有的空气锤结构，本申请的双缸式空气锤设置外壳体和壳体，通过两端的前端封口盖和后端封口盖形成相互独立的外腔室和内腔室，在前端封口盖上设置与内腔室连通的冲嘴筒，在内腔室内设置活塞头及活塞冲轴，将活塞冲轴与冲嘴筒对应设置，利用在后端盖封口盖内侧设置的变位坐盘与活塞头之间形成推送压腔，且变位坐盘通过与其连接的弹性部件将变位坐盘与活塞头紧密接触，形成密闭的推送压腔；

当通过气源通道向外腔室充入气体并达到一定压强后，变位控制件操作变位坐盘压缩弹性部件，打开推送压腔，高压的气体瞬间进入推送压腔，推动活塞头运动，并将活塞冲轴快速冲出冲嘴筒，将浇冒口打掉，该空气锤整个冲击过程操作简便，气体通过外腔室积累高压、将高压气体瞬间引入推送压腔、再通过推送压腔推动活塞冲轴，实现去浇冒口的打击动作，随后活塞冲轴和变位坐盘自动回位，整个打击动作操作简单，对操作人员的技术水平要求不高，提高操作效率，并提高操作有效性和安全性。

作为优选，所述变位控制件包括设置在内壳体上的导流阀，所述导流阀打开时将外腔室与推送压腔连通，并与导流阀配设有气动或液压控制系统，在外壳体上设有控制导流阀开闭的冲击控制部。内壳体上设置导流阀，并通过导流阀连通外腔室和推送压腔，当外腔室内气体量及压力达到预设值后，打开导流阀，将外腔室内的气体通入推送压腔内，气体压力自动将变位座盘压缩，扩大推送压腔空间，从推送活塞头及活塞冲轴进行去浇冒口动作。

作为优选，在外腔室内还设有气室隔板，所述气室隔板将外腔室分为相互独立的充气腔室和回位腔室，所述回位腔室为更靠近冲嘴筒侧，在内壳体上设有连通内腔室与回位腔室的平衡气孔。通过气室隔板将外腔室分为相互独立的充气腔室和回位腔室，且通过内壳体上的平衡气孔连通内腔室和回位腔室，在进行浇冒口冲击动作时，活塞冲轴端头部冲出到冲嘴筒外部对浇冒口打击，打击完成同时，活塞头后部的推送压腔通过平衡气孔与回位腔室连通，进而使一次打击完成后迅速完成推送压腔的泄压，便于活塞头及活塞冲轴的回位。

作为优选，所述平衡气孔的位置与推送压腔最大容积时活塞头的位置相适应，即活塞头运动到最靠近冲嘴筒时，平衡气孔将推送压腔与回位腔室连通。当打击动作时，活塞头运动到最靠近冲嘴筒的位置，此时将推送压腔与回位腔室连通，高压气体进入回位腔室，减小推送压腔内的压强，便于活塞头及活塞冲轴回位。

作为优选，所述回位腔室的内壳体上还设有回位气孔，所述回位气孔相对于平衡气孔更靠近冲嘴筒，使得当活塞头运动到最靠近冲嘴筒时，活塞头能接受从回位气孔冲出的气体冲击，在活塞头的侧面上对应设有回位凹槽。在活塞头的侧面上设置回位凹槽，在完成浇冒口打击动作后，进入回位腔室的带压气体通过回位气孔对活塞头的回位凹槽进行反向冲击，将活塞头往变位坐盘侧带回，当活塞头回位到完全不与回位气孔接触后，回位压腔的气体直接进入内腔室，更快速地将活塞头及活塞冲轴带回到初始位置，整个活塞头回位动作自动完成，为下一次打击动作做好准备。

作为优选，所述活塞头与变位坐盘接触的端面上设有空位凹槽。设置在活塞头端面上的空位凹槽增加初始状态时推送压腔的腔体容积。

作为优选，所述外壳体上还连有吊环板，所述吊环板的两端与壳体相连，在吊环板上设有吊耳，所述外壳体上还设有用于安装吊耳的吊耳座。

作为优选，还设有用于安置空气锤本体的底座架，所述底座架与空气锤本体对应设有挡板结构，在底座架上还设有行走轮。

作为优选，在外壳体设有两根调位控制杆，所述调位控制杆一端连接在底座架上、且杆体与外壳体外表面相适应地折弯，使调位控制杆的另一端位于外壳体上方。两根调位控制杆分别为调向控制杆和定位杆，调向控制杆设置在靠近冲嘴筒侧外壳体端部，定位杆设置在靠近外壳体另一端面的位置，

作为优选，在底座架上还设有气源控制器，气源管穿过气源控制器与气源通道连通，在气源控制器上设有监测外腔室内压力的压力监测部件。通过设置气源控制器和压力监测部件，能对充入空气锤本体内的气体量、气流速度进行控制，并能根据外腔室内气体压力判断充入的气体量是否到位，当外腔室内气体达到预设压力值时，便于控制切断气源输入，保证浇冒口去除操作的安全性。

一种双缸式空气锤的使用方法，将上述的双缸式空气锤用于浇冒口打击时：首先，利用吊装装置吊住空气锤本体上的吊耳，并将空气锤本体的冲嘴筒对准待去除浇冒口；随后，通过气源控制器向外腔室内充入气体，并通过压力监测部件观测外腔室内的压力值；当外腔室内的压力值达到预设值时，停止注入气体，操作冲击控制部打开导流阀，让外腔室内的气体瞬间进入推送压腔，进而使活塞冲轴端部冲出冲嘴筒对浇冒口进行打击；最后通过平衡气孔、回位腔室、回位气孔和内腔室的气体流动，实现活塞头及活塞冲轴的回位；循环进行浇冒口去除动作。

该双缸式空气锤的使用方法因其特殊的双腔式设计而简便流畅，浇冒口打击准确，活塞冲轴自动回位，对操作人员的技术性要求低，操作效率高，提高操作有效性和安全性。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该空气锤通过双腔设计及变位坐盘的运用，快速实现去浇冒口的打击动作，操作简单，对操作人员的技术水平要求不高，提高操作效率，并提高操作有效性和安全性；

2、内壳体上设置导流阀，并通过导流阀连通外腔室和推送压腔，当外腔室内气体量及压力达到预设值后，打开导流阀，将外腔室内的气体通入推送压腔内，气体压力自动将变位座盘压缩，扩大推送压腔空间，从推送活塞头及活塞冲轴进行去浇冒口动作；

3、通过气室隔板将外腔室分为相互独立的充气腔室和回位腔室，且通过内壳体上的平衡气孔连通内腔室和回位腔室，在进行浇冒口冲击动作时，活塞冲轴端头部冲出到冲嘴筒外部对浇冒口打击，打击完成同时，活塞头后部的推送压腔通过平衡气孔与回位腔室连通，进而使一次打击完成后迅速完成推送压腔的泄压，便于活塞头及活塞冲轴的回位；

4、当打击动作时，活塞头运动到最靠近冲嘴筒的位置，此时将推送压腔与回位腔室连通，高压气体进入回位腔室，减小推送压腔内的压强，便于活塞头及活塞冲轴回位；在活塞头的侧面上设置回位凹槽，在完成浇冒口打击动作后，进入回位腔室的带压气体通过回位气孔对活塞头的回位凹槽进行反向冲击，将活塞头往变位坐盘侧带回，当活塞头回位到完全不与回位气孔接触后，回位压腔的气体直接进入内腔室，更快速地将活塞头及活塞冲轴带回到初始位置，整个活塞头回位动作自动完成，为下一次打击动作做好准备；

5、通过设置气源控制器和压力监测部件，能对充入空气锤本体内的气体量、气流速度进行控制，并能根据外腔室内气体压力判断充入的气体量是否到位，当外腔室内气体达到预设压力值时，便于控制切断气源输入，保证浇冒口去除操作的安全性；

6、该双缸式空气锤的使用方法因其特殊的双腔式设计而简便流畅，浇冒口打击准确，活塞冲轴自动回位，对操作人员的技术性要求低，操作效率高，提高操作有效性和安全性。

附图说明

图1是本发明双缸式空气锤的外部结构示意图。

图2为实施例中双缸式空气锤的剖视图。

图3为实施例中双缸式空气锤打击动作时的状态图。

图中标记：1-空气锤本体，101-平衡腔壳，102-平衡气孔，103-吊耳座，104-外腔室，105-外壳体，106-回位弹簧，107-坐盘，108-后端封口盖，109-变位坐盘，110-推送压腔，111-活塞头，112-活塞冲轴，113-内腔室，114-内壳体，115-气室隔板，116-回位腔室，117-前端封口盖，118-回位凹槽，2-定位杆，3-行走轮，4-气源控制器，5-底座架，6-调向控制杆，7-冲嘴筒，8-冲口，9-吊环板，10-控制扳机。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例的双缸式空气锤，包括空气锤本体1，所述空气锤本体1包括外壳体105和内壳体114，所述内壳体114套设在外壳体105内，在外壳体105两端分别设有前端封口盖117和后端封口盖108，形成相互独立的外腔室104和内腔室113，所述外壳体105上设有与外腔室104连通的气源通道，在外壳体105上还设有与内腔室113连通的冲嘴筒7，冲嘴筒7端口为冲口8，所述内腔室113内设有能沿其腔室滑动活塞头111和活塞冲轴112，所述后端封口盖108内侧设有变位坐盘109，所述变位坐盘109端面与活塞头111接触，且变位坐盘109与后端盖封口盖108之间连有弹性部件，本实施例的弹性部件为回位弹簧106，所述活塞头111与变位坐盘109之间形成推送压腔110，在空气锤本体1上还设有驱动变位坐盘109位置变化的变位控制件；本实施例在后端封口盖108和变位坐盘109之间还设有用于安置回位弹簧106的坐盘107。

区别于现有的空气锤结构，本申请的双缸式空气锤设置外壳体和壳体，通过两端的前端封口盖和后端封口盖形成相互独立的外腔室和内腔室，在前端封口盖上设置与内腔室连通的冲嘴筒，在内腔室内设置活塞头及活塞冲轴，将活塞冲轴与冲嘴筒对应设置，利用在后端盖封口盖内侧设置的变位坐盘与活塞头之间形成推送压腔，且变位坐盘通过与其连接的弹性部件将变位坐盘与活塞头紧密接触，形成密闭的推送压腔；

当通过气源通道向外腔室充入气体并达到一定压强后，变位控制件操作变位坐盘压缩弹性部件，打开推送压腔，高压的气体瞬间进入推送压腔，推动活塞头运动，并将活塞冲轴快速冲出冲嘴筒，将浇冒口打掉，该空气锤整个冲击过程操作简便，气体通过外腔室积累高压、将高压气体瞬间引入推送压腔、再通过推送压腔推动活塞冲轴，实现去浇冒口的打击动作，随后活塞冲轴和变位坐盘自动回位，整个打击动作操作简单，对操作人员的技术水平要求不高，提高操作效率，并提高操作有效性和安全性。

实施例2

如图1至图3所示，根据实施例1所述的双缸式空气锤，本实施例的变位控制件包括设置在内壳体114上的导流阀，所述导流阀打开时将外腔室104与推送压腔110连通，并与导流阀配设有液压控制系统，在外壳体105上设有控制导流阀开闭的冲击控制部，本实施例的冲击控制部为控制扳机10。内壳体上设置导流阀，并通过导流阀连通外腔室和推送压腔，当外腔室内气体量及压力达到预设值后，打开导流阀，将外腔室内的气体通入推送压腔内，气体压力自动将变位座盘压缩，扩大推送压腔空间，从推送活塞头及活塞冲轴进行去浇冒口动作。

进一步地，在外腔室104内还设有气室隔板115，所述气室隔板115将外腔室104分为相互独立的充气腔室和回位腔室116，所述回位腔室116设置在更靠近冲嘴筒7侧，在内壳体114上设有连通内腔室113与回位腔室116的平衡气孔102。通过气室隔板将外腔室分为相互独立的充气腔室和回位腔室，且通过内壳体上的平衡气孔连通内腔室和回位腔室，在进行浇冒口冲击动作时，活塞冲轴端头部冲出到冲嘴筒外部对浇冒口打击，打击完成同时，活塞头后部的推送压腔通过平衡气孔与回位腔室连通，进而使一次打击完成后迅速完成推送压腔的泄压，便于活塞头及活塞冲轴的回位。

更进一步地，所述平衡气孔102的位置与推送压腔110最大容积时活塞头111的位置相适应，即活塞头111运动到最靠近冲嘴筒7时，平衡气孔102将推送压腔110与回位腔室116连通。当打击动作时，活塞头运动到最靠近冲嘴筒的位置，此时将推送压腔与回位腔室连通，高压气体进入回位腔室，减小推送压腔内的压强，便于活塞头及活塞冲轴回位。

本实施例中，所述回位腔室116的内壳体114上还设有回位气孔，所述回位气孔相对于平衡气孔102更靠近冲嘴筒7，使得当活塞头111运动到最靠近冲嘴筒7时，活塞头111能接受从回位气孔冲出的气体冲击，在活塞头111的侧面上对应设有回位凹槽118，本实施例中，所述回位凹槽118的侧壁为斜向设置，使得回位凹槽118的开口大、底部小。在活塞头的侧面上设置回位凹槽，在完成浇冒口打击动作后，进入回位腔室的带压气体通过回位气孔对活塞头的回位凹槽进行反向冲击，将活塞头往变位坐盘侧带回，当活塞头回位到完全不与回位气孔接触后，回位压腔的气体直接进入内腔室，更快速地将活塞头及活塞冲轴带回到初始位置，整个活塞头回位动作自动完成，为下一次打击动作做好准备。

实施例3

如图1至图3所示，根据实施例1或实施例2所述的双缸式空气锤，本实施例的活塞头111与变位坐盘109接触的端面上设有空位凹槽。设置在活塞头端面上的空位凹槽增加初始状态时推送压腔的腔体容积。

进一步地，所述外壳体105上还连有吊环板9，所述吊环板9的两端与壳体相连，在吊环板9上设有吊耳，所述外壳体105上还设有用于安装吊耳的吊耳座103。

本实施例中，还设有用于安置空气锤本体1的底座架5，所述底座架5与空气锤本体1对应设有挡板结构，在底座架5上还设有行走轮3。

更进一步地，在外壳体105设有两根调位控制杆，所述调位控制杆一端连接在底座架5上、且杆体与外壳体105外表面相适应地折弯，使调位控制杆的另一端位于外壳体105上方。两根调位控制杆分别为调向控制杆6和定位杆2，调向控制杆6设置在靠近冲嘴筒7侧外壳体端部，定位杆2设置在靠近外壳体105另一端面的位置，

更进一步地，在底座架5上还设有气源控制器4，气源管穿过气源控制器4与气源通道连通，在气源控制器4上设有监测外腔室104内压力的压力监测部件。通过设置气源控制器和压力监测部件，能对充入空气锤本体内的气体量、气流速度进行控制，并能根据外腔室内气体压力判断充入的气体量是否到位，当外腔室内气体达到预设压力值时，便于控制切断气源输入，保证浇冒口去除操作的安全性。

实施例4

如图1至图3所示，将实施例2或实施例3所述的双缸式空气锤用于浇冒口打击时，其使用方法为：首先，利用吊装装置吊住空气锤本体上的吊耳，并将空气锤本体的冲嘴筒对准待去除浇冒口；随后，通过气源控制器向外腔室内充入气体，并通过压力监测部件观测外腔室内的压力值；当外腔室内的压力值达到预设值时，停止注入气体，操作冲击控制部打开导流阀，让外腔室内的气体瞬间进入推送压腔，进而使活塞冲轴端部冲出冲嘴筒对浇冒口进行打击；最后通过平衡气孔、回位腔室、回位气孔和内腔室的气体流动，实现活塞头及活塞冲轴的回位；循环进行浇冒口去除动作。

该双缸式空气锤的使用方法因其特殊的双腔式设计而简便流畅，浇冒口打击准确，活塞冲轴自动回位，对操作人员的技术性要求低，操作效率高，提高操作有效性和安全性。

Claims (7)

1.一种双缸式空气锤，包括空气锤本体，其特征在于，所述空气锤本体包括外壳体和内壳体，所述内壳体套设在外壳体内，在外壳体两端分别设有前端封口盖和后端封口盖，形成相互独立的外腔室和内腔室，所述外壳体上设有与外腔室连通的气源通道，在外壳体上还设有与内腔室连通的冲嘴筒，所述内腔室内设有能沿其腔室滑动的活塞头和活塞冲轴，所述后端封口盖内侧设有变位坐盘，所述变位坐盘端面与活塞头接触，且变位坐盘与后端盖封口盖之间连有弹性部件，所述活塞头与变位坐盘之间形成推送压腔，在空气锤本体上还设有驱动变位坐盘位置变化的变位控制件,在外腔室内还设有气室隔板，所述气室隔板将外腔室分为相互独立的充气腔室和回位腔室，所述回位腔室更靠近冲嘴筒侧，在内壳体上设有连通内腔室与回位腔室的平衡气孔, 所述平衡气孔的位置与推送压腔最大容积时活塞头的位置相适应，即活塞头运动到最靠近冲嘴筒时，平衡气孔将推送压腔与回位腔室连通, 所述回位腔室的内壳体上还设有回位气孔；所述回位气孔相对于平衡气孔更靠近冲嘴筒，使得当活塞头运动到最靠近冲嘴筒时，活塞头能接受从回位气孔冲出的气体冲击，在活塞头的侧面上对应设有回位凹槽。

2.根据权利要求1所述的双缸式空气锤，其特征在于，所述变位控制件包括设置在内壳体上的导流阀，所述导流阀打开时将外腔室与推送压腔连通，并与导流阀配设有气动或液压控制系统，在外壳体上设有控制导流阀开闭的冲击控制部。

3.根据权利要求1或2所述的双缸式空气锤，其特征在于，所述活塞头与变位坐盘接触的端面上设有空位凹槽。

4.根据权利要求3所述的双缸式空气锤，其特征在于，还设有用于安置空气锤本体的底座架，所述底座架与空气锤本体对应设有挡板结构，在底座架上还设有行走轮。

5.根据权利要求4所述的双缸式空气锤，其特征在于，在外壳体设有两根调位控制杆，所述调位控制杆一端连接在底座架上、且杆体与外壳体外表面相适应地折弯，使调位控制杆的另一端位于外壳体上方。

6.根据权利要求5所述的双缸式空气锤，其特征在于，在底座架上还设有气源控制器，气源管穿过气源控制器与气源通道连通，在气源控制器上设有监测外腔室内压力的压力监测部件。

7.一种双缸式空气锤的使用方法，其特征在于，将权利要求2-6之一所述的双缸式空气锤用于浇冒口打击时：首先，利用吊装装置吊住空气锤本体上的吊耳，并将空气锤本体的冲嘴筒对准待去除浇冒口；随后，通过气源控制器向外腔室内充入气体，并通过压力监测部件观测外腔室内的压力值；当外腔室内的压力值达到预设值时，停止注入气体，操作冲击控制部打开导流阀，让外腔室内的气体瞬间进入推送压腔，进而使活塞冲轴端部冲出冲嘴筒对浇冒口进行打击；最后通过平衡气孔、回位腔室、回位气孔和内腔室的气体流动，实现活塞头及活塞冲轴的回位；循环进行浇冒口去除动作。