專利名稱：電動(dòng)定位沖擊式楔緊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于機(jī)械領(lǐng)域的模鍛錘，特別是涉及模鍛錘模具緊固楔鐵的楔緊設(shè)備。
背景技術(shù)：
模鍛錘是廣泛使用的大型通用鍛壓設(shè)備，而其工作部分即鍛錘模具，是根據(jù)用戶 的要求另行設(shè)計(jì)制造，再用一種叫緊固楔鐵的結(jié)構(gòu)件，將上、下模具分別楔緊在模鍛錘錘頭 及砧座上。因用戶產(chǎn)品更換或因模具磨損需要修磨，緊固楔鐵要不時(shí)地打出、楔進(jìn)，以進(jìn)行 上、下模具的拆卸換裝。現(xiàn)行的打擊方法都是用擺動(dòng)自由撞擊法，即由人推動(dòng)吊著的撞錘， 通過(guò)擺動(dòng)，撞擊楔鐵來(lái)進(jìn)行。這種方式雖然簡(jiǎn)單，但存在兩大弊病。一是耗用人力多而且極 不安全。實(shí)際生產(chǎn)中，楔緊一臺(tái)一噸以上模鍛錘的緊固楔鐵，其撞錘的質(zhì)量在兩噸左右，用 天車吊著，四個(gè)人在兩邊快速推動(dòng)，撞擊緊固楔鐵。楔鐵頭部較小，而撞錘粗大，頻繁快速 的反復(fù)自由擺動(dòng)撞擊，無(wú)法定位，稍有偏心，撞錘極易扭擺，將操作工人掃倒，并可能一起碰 到模鍛錘的機(jī)身，造成人身傷害。這種安全事故已經(jīng)不止一次的發(fā)生；二是實(shí)際使用的撞 錘，長(zhǎng)度兩米左右，要達(dá)到一定的擺動(dòng)速度，產(chǎn)生足夠的撞擊力，至少需要三米以上的擺動(dòng) 距離，這樣，模鍛錘后邊至少要有六米以上的空距，勢(shì)必占用很大的車間面積。因此，研發(fā)一 種更好的方法和裝備來(lái)楔緊鍛錘模具的緊固楔鐵，一直是模鍛錘使用企業(yè)最想解決的難題 之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服原來(lái)采用撞錘撞擊楔緊緊固楔鐵的缺點(diǎn)，提供一種用于楔 緊或打出楔鐵，使用方便，安全可靠的電動(dòng)定位沖擊式楔緊機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)方案是由機(jī)體、沖擊機(jī)構(gòu)、吊裝機(jī)構(gòu)組成，機(jī)體上有吊裝機(jī)構(gòu)，機(jī) 體中有沖擊機(jī)構(gòu)，沖擊機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、滑輪架、滑輪軸、平面凸輪、沖擊鐵塊、返回彈簧組 成，平面凸輪的一個(gè)端面上有平滑連接的原位圓錐面、螺旋圓錐面、凸起圓錐面，形成連續(xù) 的曲面，凸起圓錐面高于原位圓錐面5-10mm，螺旋圓錐面在平面凸輪端面圓周的角度為 9-18°，滑輪軸上有與平面凸輪上連續(xù)曲面角度相吻合的圓錐臺(tái)，滑輪軸通過(guò)軸承與滑輪 架聯(lián)接，滑輪架通過(guò)軸承與滑輪架座聯(lián)接，滑輪架座緊固在機(jī)體中，滑輪架的軸孔與電動(dòng)機(jī) 的輸出軸聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)緊固在機(jī)體中，平面凸輪與沖擊鐵塊固定連接，沖擊鐵塊上的沖擊頭 穿過(guò)機(jī)體的前擋板，可與插入前擋板沖擊孔的楔鐵含頭接觸，返回彈簧壓在沖擊鐵塊上，使 緊固在沖擊鐵塊上的平面凸輪與滑輪軸上的圓錐臺(tái)保持貼接，沖擊鐵塊四周有軸承排，軸 承排安裝在機(jī)體上，電動(dòng)機(jī)通過(guò)電纜與電控柜電連接。前擋板有上返回彈簧調(diào)整桿。機(jī)體后部可設(shè)有手柄、按鈕開(kāi)關(guān)等構(gòu)成操作控制機(jī)構(gòu)，方便操作，電控柜可設(shè)置有 變頻器，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，以適應(yīng)不同的楔鐵或不同的楔緊階段所需的不同的楔緊 沖擊力。電動(dòng)機(jī)及電氣連接、控制等均采用常規(guī)技術(shù)。楔鐵含頭、沖擊孔、軸承排等構(gòu)成導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)，軸承排對(duì)沖擊鐵塊進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向和其它五個(gè)方位自由度的限位，而楔鐵含頭、沖擊孔的組合則對(duì)整個(gè)楔緊機(jī)進(jìn)行定 位。軸承排是軸承的組合，對(duì)沖擊鐵塊進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向和其它五個(gè)方位自由度的 限位，其軸承座安裝在機(jī)體相應(yīng)部位上，在上下左右四個(gè)方向由軸承形成軸承排。吊裝機(jī)構(gòu)采用常規(guī)的吊裝方式。
在平面凸輪端面的連續(xù)曲面中，螺旋圓錐面是原位圓錐面和凸起圓錐面之間的過(guò)渡。本發(fā)明工作時(shí)，按不同噸位的模鍛錘選擇楔鐵含頭，裝入沖擊孔內(nèi)，通過(guò)吊裝機(jī)構(gòu) 的懸掛鋼索繩將整個(gè)裝置掛在天車的掛鉤上，扶住楔緊機(jī)的手柄，通過(guò)移動(dòng)天車，將楔鐵含 頭含住待楔緊的模具緊固楔鐵的頭部，稍用力推壓完成楔緊機(jī)啟動(dòng)前的定位，然后按下手 柄上的開(kāi)關(guān)按鈕，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)滑輪架旋轉(zhuǎn)，裝在其上的滑輪軸的圓錐臺(tái)沿著與其貼接 的平面凸輪上的連續(xù)曲面同時(shí)作隨滑輪架的旋轉(zhuǎn)和繞其軸線的自轉(zhuǎn)，當(dāng)由原位圓錐面轉(zhuǎn)至 螺旋圓錐面上時(shí)，相互推壓，產(chǎn)生軸向推力，使平面凸輪帶動(dòng)沖擊鐵塊快速向前作沖擊運(yùn) 動(dòng)，其沖擊頭，穿過(guò)前檔板中部的沖擊孔沖撞楔鐵含頭及其含著的緊固楔鐵，將沖擊能量轉(zhuǎn) 換成沖擊力，楔進(jìn)緊固楔鐵，平面凸輪及沖擊鐵塊在沖撞時(shí)反作用力的作用下，將反彈向后 退回，使平面凸輪與滑輪軸上的圓錐臺(tái)始終保持貼接，當(dāng)滑輪軸的圓錐臺(tái)由凸起圓錐面、螺 旋圓錐面轉(zhuǎn)至原位圓錐面時(shí)，借助回位彈簧的反推力，平面凸輪將退回原位，而一直旋轉(zhuǎn)著 的滑輪軸又再次推壓凸輪，如此反復(fù)，形成連續(xù)沖擊，直至將緊固楔鐵完全楔緊。前擋板有上返回彈簧調(diào)整桿，通過(guò)調(diào)整桿可調(diào)整返回彈簧彈力，壓緊沖擊鐵塊，使 緊固其上的凸輪與滑輪軸上的圓錐臺(tái)保持貼接。本發(fā)明根據(jù)物理學(xué)中運(yùn)動(dòng)物體具有的能量與其運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比，因而達(dá)到 同樣大小的動(dòng)能，提高運(yùn)動(dòng)速度可以大大減小運(yùn)動(dòng)重物質(zhì)量的理論，解決了運(yùn)動(dòng)重物小型 化、可內(nèi)置的難題；并按照運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)中速度、質(zhì)量、能量和力之間相互關(guān)系的理論，推導(dǎo)出 產(chǎn)生足夠大的沖撞力，所需運(yùn)動(dòng)重物的質(zhì)量、產(chǎn)生軸向推力的平面凸輪的擠壓曲線及所需 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率的理論計(jì)算公式；以此為基礎(chǔ)，用沖擊鐵塊的快速定位沖擊取代吊裝 重物的自由擺動(dòng)撞擊來(lái)楔緊鍛錘模具的緊固楔鐵，并經(jīng)多次試打調(diào)整完善，研發(fā)出實(shí)用的 電動(dòng)定位沖擊式楔緊機(jī)，它不存在工作時(shí)扭擺傷人和占用空間大的弊病，徹底解決了模鍛 錘使用企業(yè)一直懸而未決的難題。由于采用電動(dòng)機(jī)、滑輪架、滑輪軸、平面凸輪、沖擊鐵塊等構(gòu)成沖擊機(jī)構(gòu)，使本發(fā)明 可以快速定位沖擊楔緊鍛錘模具的緊固楔鐵，具有使用方便，安全可靠的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明側(cè)剖視示意圖。圖2為本發(fā)明平面凸輪和滑輪軸部分的局部放大剖面示意圖。圖3為本發(fā)明平面凸輪端面示意圖。圖4為圖1的AA剖面示意圖。圖5為本發(fā)明吊裝懸掛時(shí)的外觀示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1至圖5所示，一種電動(dòng)定位沖擊式楔緊機(jī)，由機(jī)體1、沖擊機(jī)構(gòu)、吊裝機(jī)構(gòu)2組成，機(jī)體1上有吊裝機(jī)構(gòu)2，機(jī)體1中有沖擊機(jī)構(gòu)，沖擊機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)3、滑輪架4、滑輪軸5、平面凸輪6、沖擊鐵塊7、返回彈簧8組成，平面凸輪6的一個(gè)端面上有平滑連接的原位圓錐面10、螺旋圓錐面11、凸起圓錐面12，形成連續(xù)的曲面，凸起圓錐面12比原位圓錐面10在軸向上高5-10mm，螺旋圓錐面11在平面凸輪6的端面圓周的角度為9-18°，滑輪軸5上有與平面凸輪6上連續(xù)曲面角度相吻合的圓錐臺(tái)13，滑輪軸5通過(guò)軸承與滑輪架4聯(lián)接，滑輪架4通過(guò)軸承與滑輪架座14聯(lián)接，滑輪架座14緊固在機(jī)體1中，滑輪架4的軸孔與電動(dòng)機(jī)3的輸出軸聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)3緊固在機(jī)體1中，平面凸輪6與沖擊鐵塊7固定連接，沖擊鐵塊7上的沖擊頭9穿過(guò)機(jī)體1的前擋板15，可與插入前擋板15的沖擊孔16的楔鐵含頭17接觸，返回彈簧8壓在沖擊鐵塊7上，使緊固在沖擊鐵塊7上的平面凸輪6與滑輪軸5上的圓錐臺(tái)13保持貼接，沖擊鐵塊7四周有軸承排18，軸承排18安裝在機(jī)體1上，電動(dòng)機(jī)3通過(guò)電纜與電控柜電連接。前擋板15有上返回彈簧調(diào)整桿19。本發(fā)明中平面凸輪6和與其貼接的滑輪軸5的軸線相交成90°，也可以采用其它的結(jié)構(gòu)形式，其原理和作用都是一樣的，即都是為了通過(guò)它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使其相互推壓以產(chǎn)生推力，驅(qū)動(dòng)沖擊重物沖撞緊固楔鐵。經(jīng)分析比較，采用本結(jié)構(gòu)是最實(shí)用的。平面凸輪6和沖擊鐵塊7間可加入鍵，防止平面凸輪6產(chǎn)生隨滑輪軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)?；喖?的軸孔與電動(dòng)機(jī)3的輸出軸也有軸鍵，以傳遞扭矩。平面凸輪6上的原位圓錐面10，在軸向上的凸起升程，即滑輪軸5上圓錐臺(tái)13對(duì)平面凸輪6在軸向上的推壓距離，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，其取值在5-10mm之間為宜。凸起圓錐面12在平面凸輪6的端面圓周上可以設(shè)計(jì)一段，或兩段以上，本發(fā)明實(shí)施例中為一段。凸起圓錐面12在端面圓周上的角度，在理論上可以為0°，但這樣形成一個(gè)尖角，極易磨損，實(shí)際應(yīng)用可取5-15°左右。螺旋圓錐面11是凸起圓錐面12與原位圓錐面10之間的平滑連接的螺旋曲面，其在平面凸輪6端面圓周上的角度為9-18°，電動(dòng)機(jī)可以正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，可以提高凸輪的使用壽命。凸起圓錐面12高出原位圓錐面10可取值5mm，或者取值10mm，及其間的任意值，與之配合，螺旋圓錐面11在平面凸輪6的端面圓周的角度取值為9-18°范圍內(nèi)均可。為了減小重物沖擊緊固楔鐵時(shí)反作用力造成的震動(dòng)，本發(fā)明的總體質(zhì)量以大于沖擊重物質(zhì)量的20倍為宜。為方便裝配，機(jī)體1可由單獨(dú)的鋼板通過(guò)緊固連接構(gòu)成，另外，機(jī)體1中的各個(gè)組成部件，如軸承、加工裝配孔洞及蓋板、緊固件、電動(dòng)機(jī)、電纜、開(kāi)關(guān)等，均按照常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)要求和加工工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)加工裝配，需要緊固安裝的，通常采用螺栓、螺母連接。
權(quán)利要求
一種電動(dòng)定位沖擊式楔緊機(jī)，由機(jī)體(1)、沖擊機(jī)構(gòu)、吊裝機(jī)構(gòu)(2)組成，機(jī)體(1)上有吊裝機(jī)構(gòu)(2)，機(jī)體(1)中有沖擊機(jī)構(gòu)，其特征在于沖擊機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)(3)、滑輪架(4)、滑輪軸(5)、平面凸輪(6)、沖擊鐵塊(7)、返回彈簧(8)組成，平面凸輪(6)的一個(gè)端面上有平滑連接的原位圓錐面(10)、螺旋圓錐面(11)、凸起圓錐面(12)，形成連續(xù)的曲面，凸起圓錐面(12)比原位圓錐面(10)在軸向上高5-10mm，螺旋圓錐面(11)在平面凸輪(6)的端面圓周的角度為9-18°，滑輪軸(5)上有與平面凸輪(6)上連續(xù)曲面角度相吻合的圓錐臺(tái)(13)，滑輪軸(5)通過(guò)軸承與滑輪架(4)聯(lián)接，滑輪架(4)通過(guò)軸承與滑輪架座(14)聯(lián)接，滑輪架座(14)緊固在機(jī)體(1)中，滑輪架(4)的軸孔與電動(dòng)機(jī)(3)的輸出軸聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)(3)緊固在機(jī)體(1)中，平面凸輪(6)與沖擊鐵塊(7)固定連接，沖擊鐵塊(7)上的沖擊頭(9)穿過(guò)機(jī)體(1)的前擋板(15)，可與插入前擋板(15)的沖擊孔(16)的楔鐵含頭(17)接觸，返回彈簧(8)壓在沖擊鐵塊(7)上，使緊固在沖擊鐵塊(7)上的平面凸輪(6)與滑輪軸(5)上的圓錐臺(tái)(13)保持貼接，沖擊鐵塊(7)四周有軸承排(18)，軸承排(18)安裝在機(jī)體(1)上，電動(dòng)機(jī)(3)通過(guò)電纜與電控柜電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)定位沖擊式楔緊機(jī)，其特征在于前擋板(15)有上返回 彈簧調(diào)整桿(19)。
全文摘要
一種電動(dòng)定位沖擊式楔緊機(jī)，克服原來(lái)采用撞錘撞擊楔緊模鍛錘模具的緊固楔鐵的缺點(diǎn)，采用主要由電動(dòng)機(jī)、滑輪架、滑輪軸、平面凸輪、沖擊鐵塊等構(gòu)成沖擊機(jī)構(gòu)的電動(dòng)沖擊式技術(shù)方案，使本發(fā)明可以定位沖擊楔緊模鍛錘模具的緊固楔鐵，具有占用工作空間小，使用方便，安全可靠等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B25B27/02GK101797742SQ20101010115
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者張運(yùn)軍, 徐順生, 胡立國(guó), 胡道財(cái), 邵光保, 陳天賦, 靳立平 申請(qǐng)人:湖北三環(huán)鍛造有限公司