CN218598496U - 双驱动锤锻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及双驱动锤锻机，包括锤锻机架、及工作部；所述工作部的下部为液压油缸，包括油缸体、前盖、快推塞、活塞杆、及主活塞；所述主活塞与所述快推塞之间，沿所述油缸体设有主压油腔；所述主压油腔与外界的液压泵站相连；所述工作部的上部为螺杆机构，包括快推丝杆、快推螺母、旋转驱动机构、及驱动马达；所述快推丝杆与所述快推塞连接在一起；所述快推丝杆的外壁为外螺纹；所述快推螺母的内壁设有内螺纹；所述内螺纹与所述外螺纹相啮合；所述快推螺母通过旋转驱动机构与所述驱动马达相连接。本实用新型由螺杆机构来实现快速、低能耗动作，由液压油缸来实现低速、高压动作，充分满足锤锻机的高效、低能耗工作需求。

Description

双驱动锤锻机

技术领域

本实用新型涉及一种液压锤锻机，特别是具有液压油缸，及电动螺杆机构双驱动的锤锻机。

背景技术

锻锤，又可称为锤锻，是利用工作部分所积蓄的动能，在向下行程时对锻件进行击打，使锻件获得塑形变形的锻压机械。

一般采用空气锤时，由于需要通过足够高的自由落体过程来积蓄动能，故锤锻机的高度较高；但当采用液压作为驱动部件时，考虑到模具更换空间、待锤锻零件取放空间等，一般锤头位于升起状态时，会距离下砧座0.5米以上；但锻造模具腔室的受压行程一般在0.1米以内，甚至有些零部件模锻受压行程仅1厘米。

中国专利公开号为CN208178341U的一种方便更换锤头的锻造机，或中国专利公开号为CN212094196U的一种稳定型锻造锤机，都公开了目前比较常用的液压锤锻机的结构，采用一个竖直设置的液压缸提供升降驱动，在液压缸的末端设置锤头。锤锻机一般按照最后的施压力大小进行区分，如50吨级、1000吨级、3000吨级等，想要获得足够的最终施压力，就要求液压缸能够输出足够的压力；而液压油缸的输出压力，受限于活塞面积、液压泵输出压强，即活塞面积越大，液压泵输出压强越大，液压油缸的输出压力就越大，相应的锤锻机的施压力就越大。

但，当液压油缸的活塞面积越大，以及锤锻机本身要求的行程长度比较长，这就要求液压油缸的输油量较大；而高压液压泵为了获得足够的输出压强，相应的输出油量就比较小；由此导致目前的大型液压锤锻机，需要液压油缸为大部分的空行程提供大量的液压油，及液压泵工作能耗，且空行程动作也很缓慢，工作时间很长，造成大量的资源及时间浪费。为了提高工作效率，目前只能提高液压泵的功率，增加输油速率，但这无疑又会增加设备购置、维护成本。

针对目前液压锤锻机存在的不足，有必要对其进行结构改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双驱动锤锻机，采用电动与液压双驱动的形式，为锤锻机提供动力，从而提高锤锻机的工作效率，节约能源。

为达到上述实用新型目的，本实用新型提供了一种双驱动锤锻机，包括锤锻机架、及工作部；所述锤锻机架的上部固定有所述工作部，所述工作部向下伸出有活塞杆，所述活塞杆可上下伸缩运动；

所述工作部由液压油缸，及螺杆机构组成；

所述工作部的下部为液压油缸，包括油缸体、前盖、快推塞、活塞杆、及主活塞；

所述油缸体固定在所述锤锻机架上，所述油缸体的底部设有前盖，所述油缸体内位于上部设有快推塞，所述快推塞可沿所述油缸体移动；

所述活塞杆穿过所述前盖，所述活塞杆的顶部设有所述主活塞；所述主活塞位于所述油缸体内，且位于所述快推塞的下方；

所述主活塞与所述前盖之间，沿所述油缸体及所述活塞杆设有回程油腔；

所述前盖或所述油缸体的前端设有回程接口，所述回程接口连接到所述回程油腔；

所述主活塞与所述快推塞之间，沿所述油缸体设有主压油腔；所述主压油腔与外界的液压泵站相连；

所述工作部的上部为螺杆机构，包括快推丝杆、快推螺母、旋转驱动机构、及驱动马达；

所述快推丝杆与所述快推塞连接在一起；

所述快推丝杆的外壁为外螺纹；

所述快推螺母通过轴承安装在所述油缸体的上方；

所述快推螺母的内壁设有内螺纹；所述内螺纹与所述外螺纹相啮合；

所述快推螺母通过旋转驱动机构与所述驱动马达相连接；

所述驱动马达通过所述旋转驱动机构驱动所述快推螺母旋转，即带动所述内螺纹旋转，进而螺母螺杆啮合下，驱动所述外螺纹上下运动，即带动所述快推丝杆及所述快推螺母上下运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述快推塞及所述快推丝杆内设有主压油管；

所述主压油管连接到所述主压油腔；

所述主压油管与所述液压泵站相连的接口位于所述快推丝杆的顶部。

作为本实用新型的进一步改进，所述油缸体的下部壁面上设有主压接口；

所述主压油腔随所述主活塞及所述快推塞移动到所述油缸体的下部时，所述主压接口连接到所述主压油腔；

所述主压接口与所述液压泵站相连。

进一步的，所述油缸体的下部壁面上设有1个及以上的主压接口。

作为本实用新型的进一步改进，所述活塞杆的前进方向设有行程开关；

或所述快推丝杆的前进方向上设有行程开关。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动马达为伺服电机，或伺服液压马达。

作为本实用新型的进一步改进，所述旋转驱动机构为齿轮机构；

在所述快推螺母上设有从动齿，在所述驱动马达的输出轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿相啮合。

作为本实用新型的进一步改进，所述旋转驱动机构为蜗轮蜗杆机构；

在所述快推螺母上设有蜗轮，所述驱动马达的输出轴上设有蜗杆，所述蜗轮与所述蜗杆相啮合。

作为本实用新型的进一步改进，所述快推螺母设有上下2处内螺纹；

2处内螺纹从上下2个部位与所述快推丝杆的外螺纹相啮合。

作为本实用新型的进一步改进，所述内螺纹与所述外螺纹之间的螺纹连接采用梯形齿或矩形齿。

作为本实用新型的进一步改进，所述快推塞的上部沿所述油缸体形成辅助腔；

所述辅助腔为敞开的空腔，

或所述辅助腔内部设有液压油，在所述油缸体上部设有辅助接口，所述辅助接口连接到所述辅助腔；所述辅助接口与补油箱相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述快推塞与所述主活塞之间设有快推体；

所述快推体位于所述快推塞的底部，或位于所述主活塞的顶部；

所述主压油腔的腔体空间最小时，所述快推塞与所述主活塞通过所述快推体接触在一起。

本实用新型的双驱动锤锻机，仍保留液压泵站，液压泵站的油泵的输出油路上设有电磁换向阀，所述电磁换向阀为三位二通换向阀，具有三个状态(2种通路，及1种封闭)；电磁换向阀的输出与所述主压油管，及所述回程接口相连。

本实用新型的双驱动锤锻机工作时，具有以下工作过程：

工作过程1，快推过程；

电磁换向阀位于中间通路，使所述主压油管封闭，即所述主压油腔封闭；

所述回程接口与回油管路相贯通；

然后，启动所述驱动马达，使所述快推丝杆向下移动，进而带动所述快推塞向下移动；由于所述主压油腔封闭，或由于所述快推体推动，带动所述主活塞沿所述油缸体的内腔向下移动，最终带动所述活塞杆向下动作。

由于螺杆机构的输出速度较快，故此时所述活塞杆向下运动的速度较快；且基本为空载，能耗较低。

工作过程2，主压过程；

所述活塞杆带动上砧座下移足够距离，即将与下砧座上的工件接触时，即触发所述行程开关，工作状态切换；

此时，驱动马达停止工作，且由于螺母螺杆机构的自锁，或旋转驱动机构的自锁，使所述快推丝杆连同所述快推塞停留在所述油缸体内的下部位置；

电磁换向阀动作，位于右侧通路，使油泵的输出与所述主压油管相贯通；

回程接口仍与回油管路相贯通；

所述油泵向所述主压油腔内注入液压油，由于所述快推塞的位置保持，故液压油推动所述主活塞沿所述油缸体的内腔继续向下移动，进而带动所述活塞杆向下动作，实现锤锻作业。

工作过程3，回程过程；

电磁换向阀动作，位于左侧通路，使油泵的输出与回程接口、回程油腔相贯通；

主压油管与回油管路相贯通；

驱动马达反向工作；

使所述主活塞带动所述活塞杆沿所述油缸体的内腔向上移动，直至完全复位，待下次作业。

本实用新型的双驱动锤锻机，采用螺杆机构、及液压油缸，下压时实现分段作业，由螺杆机构来实现快速、低能耗动作，而由液压油缸来实现低速、高压动作，充分满足锤锻机的高效、低能耗工作需求。

本实用新型的双驱动锤锻机，由于所述油缸体固定在锤锻机架上，且螺杆机构底部输送快推塞位于所述油缸体内；故当进行主压作业时，压力转移施加到锤锻机架上，相对于简单的螺杆机构与液压油缸串联作业，结构更加可靠、稳定，能够满足锤锻机的大压力作业需求。

附图说明

图1为本实用新型的双驱动锤锻机的整体结构示意图；

图2为本实用新型的电动液压双驱动工作部的整体结构示意图；

图3为本实用新型的电动液压双驱动工作部的局部放大示意图；

图4为本实用新型的电动液压双驱动工作部使用状态示意图；

图5为本实用新型的工作驱动原理图；

附图标记：锤锻机架1，下砧座11、上砧座12；

油缸体21、前盖22、快推塞23、快推体231；活塞杆24、主活塞25；

回程油腔26、回程接口27；主压油腔28、存油腔281；主压油管29；

快推丝杆31、外螺纹311；快推螺母32，内螺纹321、从动齿322；

轴承33、主动齿轮34、驱动马达35；辅助腔36、辅助接口37；

油箱41、油泵42；压力继电器43、电磁溢流阀44；

电磁换向阀45；单向顺序阀46、单向阀461，电磁阀462；行程开关47。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

如图1所示，为本实用新型的双驱动锤锻机的整体结构示意图，包括锤锻机架1、及工作部；所述锤锻机架1为C形，内腔下部为下砧座11；所述工作部具体如图2所示，所述工作部的下方设有伸出的活塞杆24，所述活塞杆24的底部设有上砧座12；所述下砧座11与所述上砧座12根据需要安装锤锻模具，然后在下砧座11的模具内放入待锤锻的坯料；所述上砧座12在所述工作部的驱动下，向下运动；所述上砧座12的上模具，与所述下砧座11的下模具配合，对坯料进行锤锻。

因操作需要，坯料待加工状态时，所述上砧座12与所述下砧座11之间的距离很远，一般可达到1米左右；而所述上砧座12与所述下砧座11的压合工作行程一般也就10厘米左右。

本实用新型的重点是对所述工作部的结构进行改进，进一步如图2-图4所示；所述工作部由2部分组成，液压油缸，及螺杆机构，分别实现大压力锤锻，及快推伸出。

所述工作部的下部为液压油缸，包括油缸体21、前盖22、快推塞23、活塞杆24、及主活塞25；所述油缸体21固定在所述锤锻机架1上，所述油缸体21的底部设有前盖22，所述油缸体21内位于上部设有快推塞23，所述快推塞23可沿所述油缸体21移动；所述活塞杆24穿过所述前盖22，所述活塞杆24的顶部设有所述主活塞25；所述主活塞25位于所述油缸体21内，且位于所述快推塞23的下方。

所述主活塞25与所述前盖22之间，沿所述油缸体21及所述活塞杆24设有回程油腔26，所述前盖22或所述油缸体21的前端设有回程接口27，所述回程接口27连接到所述回程油腔26。

所述主活塞25与所述快推塞23之间，沿所述油缸体21设有主压油腔28；所述快推塞23内设有主压油管29，所述主压油管29连接到所述主压油腔28。

所述工作部的上部为螺杆机构，包括快推丝杆31、快推螺母32、旋转驱动机构、及驱动马达35；所述快推丝杆31与所述快推塞23连接在一起，所述快推丝杆31内设有所述主压油管29，所述主压油管29的接口位于所述快推丝杆31的顶部；所述快推丝杆31的外壁为外螺纹311；所述快推螺母32通过轴承33安装在所述油缸体21的上方，所述快推螺母32的内壁设有内螺纹321；所述内螺纹321与所述外螺纹311相啮合；所述快推螺母32通过旋转驱动机构与所述驱动马达35相连接；所述驱动马达35通过所述旋转驱动机构，驱动所述快推螺母32旋转，即带动所述内螺纹321旋转，进而螺母螺杆啮合下，驱动所述外螺纹311上下运动，即带动所述快推丝杆31相对所述快推螺母32进行上下运动(所述快推螺母32的高度位置不变)。

所述驱动马达35为伺服电机，或伺服液压马达；优选为伺服电机，可直接通电控制。

所述旋转驱动机构为齿轮机构，即在所述快推螺母32上设有从动齿322，在所述驱动马达35的输出轴上设有主动齿轮34，所述主动齿轮34与所述从动齿322相啮合；所述主动齿轮34、所述从动齿322可以为直齿、斜齿、人字齿等齿形。

所述旋转驱动机构还可以为蜗轮蜗杆机构，即在所述快推螺母32上设有蜗轮，所述驱动马达35的输出轴上设有蜗杆，所述蜗轮与所述蜗杆相啮合。

所述旋转驱动机构优选为密封的传动齿轮箱。

所述快推螺母32优选的设有上下2处内螺纹321，从而增大与所述快推丝杆31的外螺纹311的接触面积。

所述内螺纹321与所述外螺纹311优选的采用梯形齿或矩形齿，从而可实现螺杆自锁。

所述快推塞23的上部沿所述油缸体21形成辅助腔36，所述辅助腔36为敞开的空腔，或内部设有液压油，且在所述油缸体21上部设有辅助接口37，所述辅助接口37连接到所述辅助腔36。

进一步，如图3所示，所述快推塞23的底部设有若干突出的快推体231，所述快推体231可抵在所述主活塞25的顶面上，从而实现机械接触及传递推力；相应的，所述快推体231也可设置在所述主活塞25的顶部，向上延伸抵在所述快推塞23的底面。当所述快推塞23与所述主活塞25通过所述快推体231接触在一起时，所述主压油腔28的有效横截面被所述快推体231所占用，仅保留存油腔281。

进一步结合图5，液压泵站包括油箱41、油泵42；油泵42的输出油路上设有压力继电器43、及电磁溢流阀44，在系统不再需要输油，或油压过高时，可激活压力继电器43及电磁溢流阀44进行回油，确保系统安全。

所述油泵32的输出油路上设有电磁换向阀45，所述电磁换向阀45为三位二通换向阀，具有三个状态(2种通路，及1种封闭)；所述电磁换向阀45的输出与所述主压油管29，及所述回程接口27相连；优选的，所述回程接口27前段还可设有单向顺序阀46，所述单向顺序阀46包括单向阀461，及电磁阀462。所述辅助接口37与补油箱相连，或直接接入所述油箱41。所述活塞杆24的行程前方设有行程开关47，所述行程开关47的高度位置可调，用来给出信号，实现工作部的工作状态的切换。

本实用新型的双驱动锤锻机工作时，具有以下工作过程：

工作过程1，快推过程；

电磁换向阀45位于中间通路，使所述主压油管29封闭，即所述主压油腔28封闭；

电磁阀462开启，使所述回程接口27与回油管路相贯通；

然后，启动所述驱动马达35，使所述快推丝杆31向下移动，进而带动所述快推塞23向下移动；由于所述主压油腔28封闭，或由于所述快推体231推动，带动所述主活塞25沿所述油缸体21的内腔向下移动，最终带动所述活塞杆24向下动作。

由于螺杆机构的输出速度较快，故此时所述活塞杆24向下运动的速度较快；且基本为空载，能耗较低。

所述活塞杆24向下运动的过程中，所述回程油腔26内的液压油排出，经电磁阀462排回油箱41内。

工作过程2，主压过程；

所述活塞杆24带动所述上砧座12下移足够距离，即将与所述下砧座11上的工件接触时，即触发所述行程开关47，工作状态切换；

此时，所述驱动马达35停止工作，且由于螺母螺杆机构的自锁，或旋转驱动机构的自锁，使所述快推丝杆31连同所述快推塞23停留在所述油缸体21内的下部位置(如图4所示)；

电磁换向阀45动作，位于右侧通路，使油泵42的输出与所述主压油管29相贯通；

所述回程接口27仍与回油管路相贯通，电磁阀462保持开启；

所述油泵42向所述主压油腔28内注入液压油，由于所述快推塞23的位置保持，故液压油推动所述主活塞25沿所述油缸体21的内腔继续向下移动，进而带动所述活塞杆24向下动作，实现锤锻作业。

工作过程3，回程过程；

电磁换向阀45动作，位于左侧通路，使油泵42的输出与回程接口27、回程油腔26相贯通；此时，所述电磁阀462保持关闭，由单向阀461保持油路畅通；

所述主压油管29与回油管路相贯通；

所述驱动马达35反向工作；

使所述主活塞25带动所述活塞杆24沿所述油缸体21的内腔向上移动，直至完全复位，待下次作业。

如所述行程开关47的位置固定，即所述快推过程中所述快推塞23每次都只沿所述油缸体21运动到固定的位置，此时也可以在所述油缸体21上开设主压接口，与所述主压油腔28相贯通；在工作过程2时，所述油泵42经所述主压接口向所述主压油腔28内注入液压油进行主压。而工作过程3时，则先保持所述驱动马达35不动，待所述回程油腔26进油，将所述主活塞25回退到与快推塞23相接触处，将所述主压油腔28内的液压油排净后，再启动所述驱动马达35反转，使快推塞23、及主活塞25一起向上运动进行复位。

或，沿所述油缸体21的壁面设有多个主压接口，根据下砧座11、上砧座12内模具的间距，选定其中1个主压接口，连接到电磁换向阀45上，并在相应位置设置行程开关47；其他主压接口封闭，亦能实现该功能。

所述行程开关47可以设置在所述活塞杆24的前进方向上，由所述活塞杆24，或其上的上砧座12进行触发，此时其安装位置在下方，方便调节安装位置。

当然，由于所述行程开关47主要用于工作状态的切换，也可以安装在上方，感应所述快推丝杆31的工作位置，由所述快推丝杆31来触发；如行程开关47在工作过程1的前段常压在所述快推丝杆31的壁面上，当快推丝杆31下移足够距离，使行程开关47复位，则触发信号，进行工作状态切换。

本实用新型的双驱动锤锻机，采用螺杆机构、及液压油缸，下压时实现分段作业，由螺杆机构来实现快速、低能耗动作，而由液压油缸来实现低速、高压动作，充分满足锤锻机的高效、低能耗工作需求。

本实用新型的双驱动锤锻机，由于所述油缸体21固定在锤锻机架1上，且螺杆机构底部输送快推塞23位于所述油缸体21内；故当进行主压作业时，压力转移施加到锤锻机架1上，相对于简单的螺杆机构与液压油缸串联作业，结构更加可靠、稳定，能够满足锤锻机的大压力作业需求。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不仅限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.双驱动锤锻机，包括锤锻机架、及工作部；所述锤锻机架的上部固定有所述工作部，所述工作部向下伸出有活塞杆，所述活塞杆可上下伸缩运动；

其特征在于，所述工作部由液压油缸，及螺杆机构组成；

所述工作部的下部为液压油缸，包括油缸体、前盖、快推塞、活塞杆、及主活塞；

所述油缸体固定在所述锤锻机架上，所述油缸体的底部设有前盖，所述油缸体内位于上部设有快推塞，所述快推塞可沿所述油缸体移动；

所述活塞杆穿过所述前盖，所述活塞杆的顶部设有所述主活塞；所述主活塞位于所述油缸体内，且位于所述快推塞的下方；

所述主活塞与所述前盖之间，沿所述油缸体及所述活塞杆设有回程油腔；

所述前盖或所述油缸体的前端设有回程接口，所述回程接口连接到所述回程油腔；

所述主活塞与所述快推塞之间，沿所述油缸体设有主压油腔；所述主压油腔与外界的液压泵站相连；

所述工作部的上部为螺杆机构，包括快推丝杆、快推螺母、旋转驱动机构、及驱动马达；

所述快推丝杆与所述快推塞连接在一起；

所述快推丝杆的外壁为外螺纹；

所述快推螺母通过轴承安装在所述油缸体的上方；

所述快推螺母的内壁设有内螺纹；所述内螺纹与所述外螺纹相啮合；

所述快推螺母通过旋转驱动机构与所述驱动马达相连接；

所述驱动马达通过所述旋转驱动机构驱动所述快推螺母旋转，即带动所述内螺纹旋转，进而螺母螺杆啮合下，驱动所述外螺纹上下运动，即带动所述快推丝杆及所述快推螺母上下运动。

2.如权利要求1所述的双驱动锤锻机，其特征在于，所述快推塞及所述快推丝杆内设有主压油管；

所述主压油管连接到所述主压油腔；

所述主压油管与所述液压泵站相连的接口位于所述快推丝杆的顶部。

3.如权利要求1所述的双驱动锤锻机，其特征在于，所述油缸体的下部壁面上设有主压接口；

所述主压油腔随所述主活塞及所述快推塞移动到所述油缸体的下部时，所述主压接口连接到所述主压油腔；

所述主压接口与所述液压泵站相连。

4.如权利要求3所述的双驱动锤锻机，其特征在于，所述油缸体的下部壁面上设有1个及以上的主压接口。

5.如权利要求1所述的双驱动锤锻机，其特征在于，所述活塞杆的前进方向设有行程开关；

或所述快推丝杆的前进方向上设有行程开关。

6.如权利要求1所述的双驱动锤锻机，其特征在于，所述驱动马达为伺服电机，或伺服液压马达。

7.如权利要求1所述的双驱动锤锻机，其特征在于，所述旋转驱动机构为齿轮机构；

在所述快推螺母上设有从动齿，在所述驱动马达的输出轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿相啮合。

8.如权利要求1所述的双驱动锤锻机，其特征在于，所述旋转驱动机构为蜗轮蜗杆机构；

在所述快推螺母上设有蜗轮，所述驱动马达的输出轴上设有蜗杆，所述蜗轮与所述蜗杆相啮合；

所述快推螺母设有上下2处内螺纹；

2处内螺纹从上下2个部位与所述快推丝杆的外螺纹相啮合。

9.如权利要求1所述的双驱动锤锻机，其特征在于，所述内螺纹与所述外螺纹之间的螺纹连接采用梯形齿或矩形齿。

10.如权利要求1所述的双驱动锤锻机，其特征在于，所述快推塞与所述主活塞之间设有快推体；

所述快推体位于所述快推塞的底部，或位于所述主活塞的顶部；

所述主压油腔的腔体空间最小时，所述快推塞与所述主活塞通过所述快推体接触在一起。

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