[发明专利]一种电直接驱动式冲击锻造锤

说明书

技术领域

本发明一种电直接驱动式冲击锻造锤，属于锻造设备技术领域，是一种由直线电机驱动的冲击锻造锤。它与现有空气锤相比，具有结构简单、驱动机理先进及故障率低等优点，可广泛应用于设备制造、机械加工等行业。

背景技术

锻造是对金属坯料施加一外力，使之产生塑性变形，从而获得具有一定尺寸、形状及内部组织要求的机械零件毛坯的一种压力加工方法，是机械制造中常用的成型工艺。

大型锻件主要由水压机和油压机等大型锻压设备来完成，中小型锻件主要由蒸汽锤、夹板锤和空气锤来完成。蒸汽锤由于能耗大，能源利用率低，相比较而言在机械制造行业大量使用空气锤，加工成本较低。

现有空气锤的结构由电动机、减速机构、空气压缩机、空气锤工作气缸、操纵机构、锤头组成部分、砧座及锤身等组成。砧座、锤头组成部分与空气锤工作气缸保持垂直，中心线保持一致，锤头组成部分与空气锤工作气缸在上方，砧座在下方；空气压缩机由曲轴、连杆、气缸、活塞、活塞环及轴承组成；空气锤工作气缸由气缸、活塞及活塞环组成，其中活塞与锤头连接为一体，活塞上下移动时带动锤头一起上下移动。现有空气锤的工作原理：电动机通过皮带和齿轮两级减速机构使曲轴旋转，曲轴带动连杆，连杆推动活塞在气缸内上下运动，产生压缩空气。当操纵机构处于空挡时，空气压缩机压缩缸上下气道与大气相通，压缩空气不进入空气锤工作气缸，电动机空转，锤头不动作；当操纵机构操纵上下旋阀时，压缩空气进入空气锤工作气缸的上部或下部，推动空气锤工作活塞上下运动，从而带动锤头上升或下降，完成对锻件各种锻造动作。

现有空气锤存在的缺陷：

1.转换过程太多，效率低。需要将电动机的旋转运动，经过两级活塞与气缸机构转换成锤头的直线运动。

2.结构相对复杂，故障率高，检修困难。转动和动作部件太多，活塞环、铜瓦、轴承都是易损件，经过一段时间使用就会出现活塞环漏气，锤头击打无力的情况。

3.不节能。由于电动机功率较大，启动困难，锤头不需要动作时，电动机也必须空转。

4.锤头击打次数不可调。

5.造价高。

发明内容

本发明一种电直接驱动式冲击锻造锤，目的是为了解决传统空气锤的不足，从而公开一种以直线电机驱动的冲击锻造锤的技术方案。其具有结构简单、运行可靠、冲击力大、击打次数可调及维修工作量小等优点。

本发明一种电直接驱动式冲击锻造锤，其特征在于是一种锤头的驱动方式采用应用在磁悬浮列车和航空母舰飞机起飞的，能够将电能直接转换成直线运动的机械能的，而不需要中间转换机构的三相交流直线电机直接驱动的冲击式锻造锤，也是一种没有减速机构、空气压缩机、空气锤工作气缸、曲轴、连杆、活塞、活塞环、轴承、齿轮、轴、皮带轮等易损机械部件的冲击式锻造设备，整套设备由锤头1、锤体2、导轨3、托架4、三相交流直线电机5、锤身6和砧座7组成，其所述锤头1和锤体2连接为-体，由金属材料制造成方形体，锤体2两侧加工有导轨槽，导轨槽与导轨3尺寸吻合，导轨3用铸铁加工成三角形，固定在托架4上，托架4用20-50mm厚钢板焊接成槽型，用螺栓紧固在锤身6上，锤身6由铸铁铸造而成，三相交流直线电机5安装在托架4上，见附图(1.2.3)，三相交流直线电机5与锤体2之间的距离保持在2--3mm，组装完成后要求锤头1与锤体2在导轨3导向作用下能够上下滑动。

上述一种电直接驱动式冲击锻造锤，其特征在于所述的三相交流直线电机5是采用单边型长定子扁平式三相交流直线电机直接驱动。

下面结合附图(1.2.3)阐述本发明一种新式锻造锤工作过程：接通电源启动三相交流直线电机5，在其电枢内部及表面会产生一个交变移动磁场。由于三相交流直线电机5与锤体2之间的距离比较近(2-3mm)，交变移动磁场移动过程中在锤体2靠近三相交流直线电机5一侧切割磁力线，并在锤体2靠近三相交流直线电机5一侧内部及表面产生感应电流(涡流)，该感应电流产生磁场与交变移动磁场相互作用产生电磁推力，推动锤体2带动锤头1沿着导轨3向上运动(过程类似于磁悬浮列车)，运动到一定高度后，三相交流直线电机5断电，锤体2与锤头1在重力作用下垂直落下，锤头1打击放在砧座7上的锻件一次，通过控制三相交流直线电机5的通电时间，控制锤体2与锤头1的上升高度，从而控制锤头1打击锻件的力度。

本发明一种电直接驱动式冲击锻造锤的优点在于：