CN207746352U - 环形支撑式液压径向锻造机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了环形支撑式液压径向锻造机，包括通过液压泵驱动同步动作的油缸，油缸至少设有四个且呈环形阵列分布，油缸的活塞杆上设置用于径向锻造的锻打头，还包括用于稳固油缸动作的支撑件，支撑件中部设有用于待锻打件进出的锻打孔。本实用新型结构简单明了，能造更大的径向锻造机，并且造价很低。初步估计，是国外进口的十分之一左右，所以在国内推广具有实质的意义。另外，本实用新型一改以往径向锻造机都是采用机械方式而为液压泵驱动方式，通过转阀的配合能够实现各个油缸的同步动作，且能实现短行程快锻，振动小、噪音低、性价比高。

Description

环形支撑式液压径向锻造机

技术领域

本发明涉及环形支撑式液压径向锻造机。

背景技术

目前的径向锻造机都是采用机械式驱动，普遍为滑块正弦机构的结构，且目前国内进口的最大的径锻造机（以四锤头的为例）为 2000吨×4共8000吨；进口的径向锻造机造价高昂。

发明内容

本发明的目的在于，用液压方式，提供多工位径向锻造机，造价低，能承受更大的力；结构简单明了，能造更大的径向锻造机，一改以往径向锻造机都是采用机械方式而为液压泵驱动方式，通过转阀的配合能够实现各个油缸的同步动作，且能实现短行程快锻，振动小、噪音低、性价比高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计环形支撑式液压径向锻造机，包括通过液压泵驱动同步动作的油缸，油缸至少设有四个且呈环形阵列分布，油缸的活塞杆上设置用于径向锻造的锻打头，还包括用于稳固油缸动作的支撑件，支撑件中部设有用于待锻打件进出的锻打孔。液压油经转阀（参见申请人申请的申请号为201710389289.4的发明专利）平均分配到各个油缸同时向内压，产生的反作用力承受到支撑件上，关键是承受反作用力的支撑件能承受多大的力。径向锻造的油缸就可以设计成多大，如果提高安全系数用钢丝缠绕的方法能承受更大的力。

为使结构简单、造价低，优选的技术方案是，支撑件包括顶板和底板，顶板的中部设有锻打孔，顶板与底板平行设置。

为保证油缸动作时的稳定，优选的技术方案为，支撑件还包括用于稳固油缸或用于稳固油缸与活塞杆的环形筒，顶板与底板通过环形筒连接且环形筒设置在顶板和底板的侧面上，环形筒数量与油缸一致，每个环形筒内设置一个油缸，环形筒内固定设有用于固定油缸的固定件。

为保证锻打头锻造时的运动轨迹不偏移，优选的技术方案为，环形筒内还固定设有用于稳定活塞杆运动的导向部。

另一种方案为，支撑件还包括连接顶板和底板的连接柱，连接柱与顶板垂直设置；油缸的设有活塞杆的那一端设置在顶板、底板与连接柱形成的空间中。

为保证油缸动作时的稳定及锻打头锻造时的运动轨迹不偏移，优选的技术方案为，顶板内壁及底板内壁还固定设有用于稳定活塞杆运动的导向部以及固定设有用于固定油缸的固定件。

为保证油缸较佳的同步性，优选的技术方案为，底板设置在地面或工作台面上，所述油缸设有四个，液压泵与油缸通过能实现油缸同步动作的转阀相连；顶板和/或底板为圆形或矩形或多边形；锻打孔为圆形或矩形或多边形。锻打孔的形状根据待锻打件的形状来决定。四个油缸为最优方案，也可以是六个或八个油缸（偶数个油缸更能较好地保证油缸动作的同步性）。液压油经转阀（发明专利申请号201710389289.4）平均分配到4个油缸同时向内压，产生的反作用力承受到两边的二个环形筒上，环形筒产生的变形抗力又作用在与之匹配的顶板和底板上，所以，这种设计结构简单明了，关键是二个承受反作用力的环形筒能承受多大的力。径向锻造的油缸就可以设计成多大。理论上，一个环形筒承受1万吨，二个环形筒承受2万吨。四个油缸能做2500吨×4，安全系数为2，如果提高安全系数用钢丝缠绕的方法能承受更大的力，目前国内进口的最大的径锻造机为 2000吨×4共8000吨，所以用这种方法能造更大的径向锻造机，并且造价很低。初步估计，是国外进口的十分之一左右，所以在国内推广具有实质的意义。

进一步的技术方案为，每一对相对设置的两个油缸的进油口由转阀的一个出油口通过一根带有分支油路的油管相连。

其中，液压转阀包括阶梯圆柱体形的阀芯，内设用于阀芯旋转的空腔的阀体，空腔为圆柱体形，且其沿阀芯轴线方向贯穿阀体，阀体上设有用于封闭阀体的端盖；阀体上设有进油口和出油口，还包括设置在端盖或阀体上的油缸接口；阀芯上还设有相连通的第一通油孔和第二通油孔，阀芯的最大圆柱体的侧面上设有一进出油缓冲槽，所述进出油缓冲槽与第二通油孔相连通，油缸接口与第一通油孔相连通。所述第一通油孔与第二通油孔形成L形；所述油缸接口为直孔；或油缸接口为L形孔或T形孔，或为由若干个辐射状的横向孔及一个竖向孔构成的通油孔，其横向孔与油缸连接。所述空腔在阀芯轴线方向上贯穿阀体，在阀体的空腔两端分别设有上盖和下盖，上盖的外部形状与空腔的上端相匹配，下盖的外部形状与空腔的下端相匹配，上盖的中心设有用于阀芯顶部的圆柱体旋转的第一通孔，下盖的中心设有与第一通油孔的底端相连通的油缸接口，所述油缸接口呈“T”形孔，“T”形孔的竖向孔与第一通油孔的底端相连通，“T”形孔的两个横向孔分别与两个油缸相连，每个横向孔通过一个旋转阀接口与外部油路相连；阀体内壁设有环形的用于支撑下盖的旋转阀挡环，通过螺栓与下盖固定连接；所述上盖上方还设置有用于封闭阀体的箱体，箱体为壳状结构，通过若干个螺栓固定连接在阀体和/或上盖上。所述空腔在阀芯轴线方向上贯穿阀体，在阀体的空腔两端分别设有上盖和用于支撑阀芯的旋转阀轴承座，上盖的外部形状与空腔的上端相匹配，旋转阀轴承座的外部形状与空腔的下端相匹配，上盖的中心设有用于阀芯顶部的圆柱体旋转的第一通孔，旋转阀轴承座的中心设有与第一通油孔的底端相连通的第二通孔，所述油缸接口设有一个，油缸接口与第一通油孔相连通；空腔下端设有环形的用于支撑旋转阀轴承座的旋转阀挡环，通过螺栓与旋转阀轴承座固定连接；所述上盖上方还设置有用于封闭阀体的箱体，箱体为壳状结构，通过若干个螺栓固定连接在阀体上。所述阀体为长方体形或圆柱体形；阀芯的顶端圆柱体的中心设有用于和电机轴连接的传动孔。所述阀芯的顶端圆柱体上通过平键固定连接环形的发讯盘，发讯盘上设有一个或四个磁块，所述箱体上设有四个或五个接近开关。接近开关设有五个，分别为计数接近开关、第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关和第四接近开关，第一接近开关正对进出油缓冲槽的中部，第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关与第四接近开关呈逆时针圆周分布；进出油缓冲槽的两侧边与阀芯的中心所成圆心角为110°-130°。所述磁块设有四个，为位于同一圆上的第一磁块、第二磁块、第三磁块和第四磁块，第一磁块正对进出油缓冲槽的中部，第二磁块位于第一磁块顺时针旋转45°至60°的位置上，第三磁块位于第一磁块逆时针旋转0°至60°的位置上，第四磁块与第二磁块相对应；所述磁块设有一个，其位置正对进出油缓冲槽的中部；所述第二接近开关和第四接近开关相同，其中任一个与第二磁块或第四磁块对应时通电；第一接近开关与第一磁块对应；第三接近开关与第三磁块对应；第一接近开关、第二接近开关与第三接近开关的发射信号不同。通过阀芯的旋转实现液流方向的变换和通断，达到阀芯旋转一圈实现与阀体相连的油缸内的活塞杆完成一次下压、停顿和上行。

本发明的优点和有益效果在于：

1、结构简单明了，能造更大的径向锻造机，并且造价很低。

2、本发明一改以往径向锻造机都是采用机械方式而为液压泵驱动方式，通过转阀的配合能够实现各个油缸的同步动作，且能实现短行程快锻，振动小、噪音低、性价比高；

3、油缸动作时很稳定；锻打头锻造时的运动轨迹不偏移。

4、四个油缸能做2500吨×4，安全系数为2，如果提高安全系数用钢丝缠绕的方法能承受更大的力，目前国内进口的最大的径锻造机为 2000吨×4共8000吨，所以用这种方法能造更大的径向锻造机，并且造价很低。初步估计，是国外进口的十分之一左右，所以在国内推广具有实质的意义。

附图说明

图1是本发明环形支撑式液压径向锻造机实施例一的结构示意图；

图2是图1的纵向剖面图；

图3是图2中环形筒部分的放大示意图；

图4是图1中转阀部分的放大示意图；

图5是本发明实施例二的结构示意图；

图6是图5的纵向剖面图中油缸上半部分的放大示意图；

图7为图1中转阀的结构示意图；

图8为图7中阀体的示意图；

图9为图8的A-A向示意图；

图10本图8的俯视图；

图11为图7中阀芯逆时针旋转90°后的示意图；

图12为图11的C-C向示意图；

图13为图11的B-B向示意图；

图14为图11的K-K向示意图；

图15为图14的D-D向示意图；

图16为图7中箱体的示意图；

图17为图7中发讯盘的示意图；

图18为图17的右视图；

图19为图7中上盖的示意图；

图20为图7中下盖的示意图；

图21为图7中旋转阀接口的示意图；

图22为图7中旋转阀挡环的示意图；

图23为图22的俯视图；

图24为图7中摆线针轮减速机的示意图；

图25为图11沿其轴线剖面图的俯视图。

图中：1、液压泵；2、油缸；3、活塞杆； 4、锻打头； 5、锻打孔；6、顶板；7、底板；8、环形筒；9、固定件；10、导向部；11、连接柱；12、转阀；13、出油口；14、油管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1至图4所示，本发明是环形支撑式液压径向锻造机，包括通过液压泵1驱动同步动作的油缸2，油缸2设有四个且呈环形阵列分布，油缸2的活塞杆3上设置用于径向锻造的锻打头4，还包括用于稳固油缸2动作的支撑件，支撑件中部设有用于待锻打件进出的锻打孔5。支撑件包括顶板6和底板7，顶板6的中部设有锻打孔5，顶板6与底板7平行设置。支撑件还包括用于稳固油缸2与活塞杆3的环形筒8，顶板6与底板7通过环形筒8连接且环形筒8设置在顶板6和底板7的侧面上，环形筒8数量与油缸2一致，每个环形筒8内设置一个油缸2，环形筒8内固定设有用于固定油缸2的固定件9。环形筒8内还固定设有用于稳定活塞杆3运动的导向部10。底板7设置在地面上，所述油缸2设有四个，液压泵1与油缸2通过能实现油缸2同步动作的转阀12相连；顶板6和底板7为圆形；锻打孔5为圆形。每一对相对设置的两个油缸2的进油口由转阀12的一个出油口13通过一根带有分支油路的油管14相连。

实施例二：

与实施例一的不同在于，如图5、图6所示，支撑件还包括连接顶板6和底板7的连接柱11，连接柱11与顶板6垂直设置；油缸2的设有活塞杆3的那一端设置在顶板6、底板7与连接柱11形成的空间中。顶板6内壁及底板7内壁还固定设有用于稳定活塞杆3运动的导向部10以及固定设有用于固定油缸2的固定件9。

其中，转阀的结构为：如图7至图25，一种液压转阀，包括阀体1、阀芯2和端盖，阀体1内设有一个用于阀芯2旋转的空腔3，阀芯2为阶梯圆柱体形，空腔3与阀芯2的形状相匹配，空腔3的沿阀芯2轴线方向的两端贯穿阀体1，阀体1上被空腔3贯穿的部分设有能将阀体1封闭的端盖；阀体1上设有进油口4、出油口5和油缸接口6，进油口4和出油口5在阀体1上相对设置，进油口4与出油口5的轴线垂直于阀芯2的轴线；所述油缸接口6设有两个，两个油缸接口6在阀体1上相对设置（即形成T形孔）；阀芯2的轴线上设有整体呈圆柱体形、顶端为圆锥体形的第一通油孔7，第一通油孔7的底端面向阀体1的底端；阀芯2上还设有形状与第一通油孔7相同的第二通油孔8，第二通油孔8的轴线垂直于第一通油孔7的轴线；阀芯2的最大圆柱体的侧面上设有一进出油缓冲槽9，所述进出油缓冲槽9与第二通油孔8的底端相连通；第一通油孔7与第二通油孔8相连通。空腔3在阀芯2轴线方向上贯穿阀体1，在阀体1的被空腔3贯穿的两端分别设有上盖10和下盖11，上盖10的外部形状与空腔3的上端相匹配，下盖11的外部形状与空腔3的下端相匹配，上盖10的中心设有用于阀芯2顶部的圆柱体旋转的第一通孔12，下盖11的中心设有与第一通油孔7的底端相连通的第二通孔13，所述油缸接口6设有两个，所述第二通孔13呈“T”形孔，“T”形孔的竖向孔13-1与第一通油孔7的底端相连通，“T”形孔的两个横向孔13-2分别与两个油缸接口6相连通，每个油缸接口6通过一个旋转阀接口14与外部油路相连；空腔3下端设有环形的用于支撑下盖11的旋转阀挡环15，通过螺栓16与下盖11固定连接；所述上盖10上方还设置有用于封闭阀体1的箱体17，箱体17呈中空的阶梯圆柱体形，通过若干个螺栓16固定连接在阀体1和上盖10上。阀芯2的顶端圆柱体的中心设有用于和摆线针轮减速机26的传动轴固定连接的传动孔19。阀体1为长方体形；阀芯2的顶端圆柱体上通过平键固定连接圆环形的发讯盘20，发讯盘20上设有四个磁块，所述箱体17的下表面设有五个接近开关。磁块设有四个，为位于同一圆上的第一磁块21、第二磁块23、第三磁块24和第四磁块25，第一磁块正对进出油缓冲槽的中部，第二磁块位于第一磁块顺时针旋转50°的位置上，第三磁块位于第一磁块逆时针旋转10°的位置上，第四磁块位于第二磁块所在的直径上。接近开关设有五个，分别为计数接近开关22、第一接近开关27、第二接近开关28、第三接近开关29和第四接近开关30，第一接近开关27正对进出油缓冲槽9的中部，第一接近开关27、第二接近开关28、第三接近开关29与第四接近开关30呈逆时针圆周分布；进出油缓冲槽9在其中部的水平截面上的两端点与阀芯2的中心呈120°的圆心角，如图6所示，阀芯在其最大的圆柱体处的直径是600mm，进出油缓冲槽的深度是150mm，这样进出油缓冲槽9在其中部的水平截面上的两端点与阀芯2的中心恰好呈120°的圆心角，第一通油孔的直径为230mm，进油口为阶梯圆孔，外圆孔径为290mm，内圆孔径为230mm；阀体为长方体形，底面为750mm×920mm的矩形，进油口、出油口距离阀体的空腔的最近距离为150mm；这样的尺寸设置能够满足如图25所示（位置关系上，图25中的阀芯的进出油缓冲槽正对着阀体上的进油口，而图25中270°的位置此时正对着出油口），当阀芯旋转至345°-135°（即图25的阀芯的345°-135°的部分正对着进油口时）的范围时，液压油从进油口进入油缸接口，与阀体相连的油缸33下压（油缸33的有杆腔的一侧始终连接油泵31，另一侧连接油箱32，阀体的油缸接口连接油缸33的无杆腔，阀体的进油口4始终连接一个油泵31，阀体的出油口5连接油箱32，因此当进出油缓冲槽正对着阀体上的进油口时，液压油从进油口进入油缸接口与阀体相连的油缸33下压）。当阀芯旋转至135°-165°（即图25的阀芯的135°-165°的部分正对着进油口时）的范围时（即阀芯的位置），进出油缓冲槽既不正对进油口、也不正对出油口，液压油不进不出，油缸33（即锻压机的油缸）的活塞杆停止不动；当阀芯旋转至165°-315°（即图25的阀芯的165°-315°的部分正对着进油口时）时（即阀芯的位置），液压油从油缸接口进入出油口（此时阀体旁的油泵不输入油，因为油口被堵，而油缸的有杆腔的油泵输入油），油缸33的活塞杆上行，完成回程的动作。当阀芯旋转至315°-345°时液压油不进不出，活塞杆停止不动。

第二接近开关28和第四接近开关30相同，其中任一个与第二磁块23或第四磁块25对应时通电；第一接近开关27与第一磁块21对应；第三接近开关29与第三磁块24对应；第一接近开关27、第二接近开关28与第三接近开关29均不同。初始位置时，第一磁块与第一接近开关对应（此时阀芯的270°位置处对应阀体上的出油口），第一接近开关通电（第二接近开关、第三接近开关、第四接近开关均失电），发讯使伺服电机（伺服电机通过减速机驱动阀芯旋转）停止并刹车，液压油从进油口进入油缸接口，锻压机的油缸33的活塞杆一直下压；当阀芯和发讯盘旋转至位置时，第二接近开关28和第四接近开关30通电，第一接近开关27和第三接近开关29失电，发讯使伺服电机停止并刹车，液压油不进不出。当阀芯和发讯盘旋转至如位置时，第三接近开关通电，第一接近开关、第二接近开关和第四接近开关失电，发讯使伺服电机停止并刹车，液压油从油缸接口进入出油口，锻压机的油缸的活塞杆一直上行。当第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关和第四接近开关均不通电时，伺服电机运转就能实现快锻连续压制。计数接近开关22常通电。

如果采用变量泵，将更节能，只需一个变量泵（不需要两个油泵31）、本发明的阀和油缸，只需此三个部件即可实现快速锻打。用变量泵速度可以更快，结构更简单、更节能，同时用变量泵是考虑有时不需要很快，这样使得本发明的适用范围更广。

实施例三：

与实施例二的不同在于，油缸设有六个。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.环形支撑式液压径向锻造机，其特征在于，包括通过液压泵驱动同步动作的油缸，油缸至少设有四个且呈环形阵列分布，油缸的活塞杆上设置用于径向锻造的锻打头，还包括用于稳固油缸动作的支撑件，支撑件中部设有用于待锻打件进出的锻打孔。

2.如权利要求1所述的环形支撑式液压径向锻造机，其特征在于，所述支撑件包括顶板和底板，顶板的中部设有锻打孔，顶板与底板平行设置。

3.如权利要求2所述的环形支撑式液压径向锻造机，其特征在于，所述支撑件还包括用于稳固油缸或用于稳固油缸与活塞杆的环形筒，顶板与底板通过环形筒连接且环形筒设置在顶板和底板的侧面上，环形筒数量与油缸一致，每个环形筒内设置一个油缸，环形筒内固定设有用于固定油缸的固定件。

4.如权利要求3所述的环形支撑式液压径向锻造机，其特征在于，所述环形筒内还固定设有用于稳定活塞杆运动的导向部。

5.如权利要求2所述的环形支撑式液压径向锻造机，其特征在于，所述支撑件还包括连接顶板和底板的连接柱，连接柱与顶板垂直设置；油缸的设有活塞杆的那一端设置在顶板、底板与连接柱形成的空间中。

6.如权利要求5所述的环形支撑式液压径向锻造机，其特征在于，所述顶板内壁及底板内壁还固定设有用于稳定活塞杆运动的导向部以及固定设有用于固定油缸的固定件。

7.如权利要求4或6所述的环形支撑式液压径向锻造机，其特征在于，所述底板设置在地面或工作台面上，所述油缸设有四个，液压泵与油缸通过能实现油缸同步动作的转阀相连；顶板和/或底板为圆形或矩形或多边形；锻打孔为圆形或矩形或多边形。

8.如权利要求7所述的环形支撑式液压径向锻造机，其特征在于，每一对相对设置的两个油缸的进油口由转阀的一个出油口通过一根带有分支油路的油管相连。