一種液化天然氣驅(qū)動的徑向非對稱下料裝置制造方法
【專利摘要】一種液化天然氣驅(qū)動的徑向非對稱下料裝置，包括主機身和與其配合的配氣機構(gòu)和夾料機構(gòu)，下料機構(gòu)由沿主機身徑向分布的四套相同的鍛打機構(gòu)組成，依靠液化天然氣燃燒產(chǎn)生的高壓氣體驅(qū)動下料錘頭運動從而給棒管料一個徑向的偏載力，四套鍛打機構(gòu)的錘頭分別順次錘擊棒管料使得棒管料發(fā)生疲勞斷裂，即完成了下料過程，利用液化天然氣燃燒時產(chǎn)生的膨脹氣體推動下料錘頭運動進行下料的，污染小，本發(fā)明在低應(yīng)力疲勞下料法的基礎(chǔ)上利用液化天然氣燃燒爆炸膨脹的方法來驅(qū)動錘頭實現(xiàn)金屬棒管料的精密下料，具有生產(chǎn)效率高和節(jié)省材料的優(yōu)點。
【專利說明】一種液化天然氣驅(qū)動的徑向非對稱下料裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料加工機械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種液化天然氣驅(qū)動的徑向非對稱下料裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]金屬棒管料是工業(yè)生產(chǎn)中使用的最基本的一種坯料形式，其下料問題也是生產(chǎn)制造的第一步，傳統(tǒng)的大都是采用車床、帶鋸、熱切割機、沖裁機等機器進行下料，但是用這些下料機構(gòu)下料都存在斷面質(zhì)量差、浪費材料和生產(chǎn)效率低等問題。目前還處于實驗室研宄階段的低應(yīng)力疲勞下料法，是先在棒管料外壁上分段預(yù)制出環(huán)狀V形槽，然后將棒管料一端夾緊，再向棒管料的懸臂端施加高頻的周向循環(huán)彎曲載荷，使棒管料在V形槽處發(fā)生疲勞斷裂，通常這種工藝能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量斷面的坯料，而且載荷頻率越高下料速度越快斷面質(zhì)量越好，但是這種工藝一般都是在棒管料周向布置多個錘頭，靠錘頭順次鍛打棒管料來產(chǎn)生周向循環(huán)彎曲載荷，一般情況下錘頭的動力是靠電機驅(qū)動凸輪再驅(qū)動錘頭或是靠液壓氣壓來直接驅(qū)動錘頭來產(chǎn)生的。靠電機驅(qū)動凸輪的這種方法雖然可獲得高的鍛打頻率但是機器噪音大且易損壞，而采用液壓氣壓直接驅(qū)動錘頭的方式，通常難以達到較高的鍛打頻率，也就限制了下料速率和斷面質(zhì)量的提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種液化天然氣驅(qū)動的徑向非對稱下料裝置，在低應(yīng)力疲勞下料法的基礎(chǔ)上利用液化天然氣燃燒爆炸膨脹的方法來驅(qū)動錘頭實現(xiàn)金屬棒管料的精密下料，具有生產(chǎn)效率高和節(jié)省材料的優(yōu)點。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0005]一種液化天然氣驅(qū)動的徑向非對稱下料裝置，包括主機身和與其配合的配氣機構(gòu)和夾料機構(gòu)，其中主機身包括通過兩蓋板安裝于機架18上的主缸體1，主缸體I沿周向均布有四套相同的由缸筒4、彈簧3和錘頭2組成的鍛打機構(gòu)，每套鍛打機構(gòu)通過缸蓋7固定在主缸體I上，缸蓋7上裝有相應(yīng)的配氣機構(gòu)，
[0006]配氣機構(gòu)包括由進氣塞6、進氣彈簧8組成的進氣氣門和由排氣塞13、排氣彈簧14組成的排氣氣門，其中進氣塞6和排氣塞13均安裝于導(dǎo)板9上，并與由伺服電機11驅(qū)動的端面凸輪12相配合，同時缸蓋7上還裝有點火裝置5、進氣管接頭a和排氣管接頭b ;
[0007]夾料機構(gòu)包括用于夾持棒管料16的上夾料夾15、下夾料夾17和高壓油進出管接頭c，其中下夾料夾17固定于機架18上，上夾料夾15通過彈簧支撐于下夾料夾17的上邊，同時上夾料夾15的位置由固連的四個壁板約束著，使其只能在豎直方向運動，四個壁板的上部固連著帶有高壓油進出管接頭c的頂板19，頂板19和上加料夾15之間的密封空間用來存儲高壓油，整個夾料結(jié)構(gòu)固定于機架18上，棒管料16的端頭伸入鍛打機構(gòu)的工作區(qū)，棒管料16上有預(yù)制的環(huán)狀V形槽；
[0008]所述的進氣管接頭a和外部天然氣與空氣的混合高壓氣源的出氣管相連接；所述的排氣管接頭b與外部大氣直接相連；所述的高壓油進出管接頭C與外部高壓油源相連。
[0009]所述下料裝置的下料工藝，包括以下步驟:
[0010]下料時，先將棒管料16放入上夾料夾15和下夾料夾17中間，再通過高壓油進出管接頭c通入高壓油將棒管料16加緊，然后控制伺服電機11帶動端面凸輪12在當(dāng)前狀態(tài)下轉(zhuǎn)動90°，此時端面凸輪12推動進氣塞6向下運動，進氣氣門被打開，通過進氣管接頭a向缸筒4內(nèi)通入一定量的天然氣與空氣的混合氣體，然后再控制端面凸輪12轉(zhuǎn)動90°，使進氣氣門和排氣氣門同時保持關(guān)閉狀態(tài)，之后通過點火裝置5將氣體引燃使氣體發(fā)生爆炸式燃燒，由燃燒產(chǎn)生的膨脹氣體推動錘頭2向下高速運動給棒管料16 —個瞬時的鍛打作用，燃燒完后再控制端面凸輪12轉(zhuǎn)動90°，打開排氣塞13將燃燒后的廢氣從排氣管接頭b排出，這樣順次向四個缸筒4中通入混合氣體并點燃，靠氣體燃燒膨脹來推動錘頭2順次鍛打棒管料使其發(fā)生疲勞斷裂。
[0011]本發(fā)明是利用液化天然氣燃燒時產(chǎn)生的膨脹氣體推動下料錘頭運動進行下料，下料速率高，其能源為干凈清潔的天然氣，下料裝置結(jié)構(gòu)簡單，污染小。該下料裝置可實現(xiàn)近凈下料的目的，可用于多種棒管料材料的下料，下料斷面質(zhì)量高，節(jié)省材料，生產(chǎn)效率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的正面剖視圖。
[0013]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0014]圖3是圖1的B-B剖視圖。
[0015]圖4是圖1的G處局部放大圖。
[0016]圖5是端面凸輪12沿母線的展開圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述。
[0018]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，一種液化天然氣驅(qū)動的徑向非對稱下料裝置，包括主機身和與其配合的配氣機構(gòu)和夾料機構(gòu)，其中主機身包括通過兩蓋板安裝于機架18上的主缸體1，主缸體I沿周向均布有四套相同的由缸筒4、彈簧3和錘頭2組成的鍛打機構(gòu)，每套鍛打機構(gòu)通過缸蓋7固定在主缸體I上，缸蓋7上裝有相應(yīng)的配氣機構(gòu)；
[0019]配氣機構(gòu)包括由進氣塞6、進氣彈簧8組成的進氣氣門和由排氣塞13、排氣彈簧14組成的排氣氣門，其中進氣塞6和排氣塞13均安裝于由螺栓固定著的導(dǎo)板9上，并與由伺服電機11驅(qū)動的端面凸輪12相配合，同時缸蓋7上還裝有點火裝置5、進氣管接頭a和排氣管接頭b ;
[0020]夾料機構(gòu)包括用于夾持棒管料16的上夾料夾15、下夾料夾17和高壓油進出管接頭c，其中下夾料夾17通過螺栓固定于機架18上，上夾料夾15通過彈簧支撐于下夾料夾17的上邊，同時上夾料夾15的位置由通過螺栓固連的四個壁板約束著，使其只能在豎直方向運動，四個壁板的上部通過螺栓固連著帶有高壓油進出管接頭c的頂板19，頂板19和上加料夾15之間的密封空間用來存儲高壓油，整個夾料結(jié)構(gòu)通過螺栓固定于機架18上，棒管料16的端頭伸入鍛打機構(gòu)的工作區(qū)，棒管料16上有預(yù)制的環(huán)狀V形槽；
[0021]所述的進氣管接頭a和外部天然氣與空氣的混合高壓氣源的出氣管相連接；所述的排氣管接頭b與外部大氣直接相連；所述的高壓油進出管接頭C與外部高壓油源相連。
[0022]所述下料裝置的下料工藝，包括以下步驟:
[0023]下料時先將棒管料16放入上夾料夾15和下夾料夾17中間，再通過高壓油進出管接頭c通入高壓油將棒管料16加緊，然后控制伺服電機11帶動端面凸輪12在當(dāng)前狀態(tài)下轉(zhuǎn)動90°，此時端面凸輪12推動進氣塞6向下運動，進氣氣門被打開，通過進氣管接頭a向缸筒4內(nèi)通入一定量的天然氣與空氣的混合氣體，然后再控制端面凸輪12轉(zhuǎn)動90°，使進氣氣門和排氣氣門同時保持關(guān)閉狀態(tài)，之后通過點火裝置5將氣體引燃使氣體發(fā)生爆炸式燃燒，由燃燒產(chǎn)生的膨脹氣體推動錘頭2向下高速運動給棒管料16 —個瞬時的鍛打作用，燃燒完后再控制端面凸輪12轉(zhuǎn)動90°，打開排氣塞13將燃燒后的廢氣從排氣管接頭b排出，這樣順次向四個缸筒4中通入混合氣體并點燃，靠氣體燃燒膨脹來推動錘頭2順次鍛打棒管料使其發(fā)生疲勞斷裂。
【權(quán)利要求】
1.一種液化天然氣驅(qū)動的徑向非對稱下料裝置，包括主機身和與其配合的配氣機構(gòu)和夾料機構(gòu)，其特征在于:主機身包括通過兩蓋板安裝于機架(18)上的主缸體(1)，主缸體(I)沿周向均布著四套相同的由缸筒(4)、彈簧(3)和錘頭(2)組成的鍛打機構(gòu)，每套鍛打機構(gòu)通過缸蓋(7)固定在主缸體(I)上，缸蓋(7)上裝有相應(yīng)的配氣機構(gòu)， 配氣機構(gòu)包括由進氣塞￠)、進氣彈簧(8)組成的進氣氣門和由排氣塞(13)、排氣彈簧(14)組成的排氣氣門，其中進氣塞(6)和排氣塞(13)均安裝于導(dǎo)板(9)上，并與由伺服電機(11)驅(qū)動的端面凸輪(12)相配合，同時缸蓋(7)上還裝有點火裝置(5)、進氣管接頭(a)和排氣管接頭(b); 夾料機構(gòu)包括用于夾持棒管料(16)的上夾料夾(15)、下夾料夾(17)和高壓油進出管接頭(c)，其中下夾料夾(17)固定于機架(18)上，上夾料夾(15)通過彈簧支撐于下夾料夾(17)的上邊，同時上夾料夾(15)的位置由固連的四個壁板約束著，使其只能在豎直方向運動，四個壁板的上部固連著帶有高壓油進出管接頭(c)的頂板(19)，頂板(19)和上加料夾(15)之間的密封空間用來存儲高壓油，整個夾料結(jié)構(gòu)固定于機架(18)上，棒管料(16)的端頭伸入鍛打機構(gòu)的工作區(qū)，棒管料(16)上有預(yù)制的環(huán)狀V形槽； 所述的進氣管接頭(a)和外部天然氣與空氣的混合高壓氣源的出氣管相連接；所述的排氣管接頭(b)與外部大氣直接相連；所述的高壓油進出管接頭(c)與外部高壓油源相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述下料裝置的下料工藝，其特征在于，包括以下步驟: 下料時先將棒管料(16)放入上夾料夾(15)和下夾料夾(17)中間，再通過高壓油進出管接頭(c)通入高壓油將棒管料(16)加緊，然后控制伺服電機(11)帶動端面凸輪(12)在當(dāng)前狀態(tài)下轉(zhuǎn)動90°，此時端面凸輪(12)推動進氣塞(6)向下運動，進氣氣門被打開，通過進氣管接頭(a)向缸筒(4)內(nèi)通入一定量的天然氣與空氣的混合氣體，然后再控制端面凸輪(12)轉(zhuǎn)動90°，使進氣氣門和排氣氣門同時保持關(guān)閉狀態(tài)，之后通過點火裝置(5)將氣體引燃使氣體發(fā)生爆炸式燃燒，由燃燒產(chǎn)生的膨脹氣體推動錘頭(2)向下高速運動給棒管料(16) —個瞬時的鍛打作用，燃燒完后再控制端面凸輪(12)轉(zhuǎn)動90°，打開排氣塞(13)將燃燒后的廢氣從排氣管接頭(b)排出，這樣順次向四個缸筒⑷中通入混合氣體并點燃，靠氣體燃燒膨脹來推動錘頭(2)順次鍛打棒管料使其發(fā)生疲勞斷裂。
【文檔編號】B21J5/06GK104493034SQ201410606096
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】趙升噸, 景飛, 范淑琴, 于揚惠文, 陳超 申請人:西安交通大學(xué)