一种一次成型的变压器外壳冷锻设备

技术领域

本发明涉及冷锻机领域，尤其涉及一种一次成型的变压器外壳冷锻设备。

背景技术

冷锻是对物料再结晶温度以下的成型加工，是在回复温度以下进行的锻造。生产中习惯把不加热毛坯进行的锻造称为冷锻，变压器外壳的加工就采用此工艺。

目前的冷锻设备主要由机台、模具和冲击驱动单元几个部分构成，冲击驱动单元有曲轴冲击以及液压冲击，加工大型变压器时，由于变压器外壳体积大，要锻造的深度较深，不管是用液压还是曲轴冲击，都无法高效率的做到一次成型。

以曲轴冷锻为例，曲轴冷锻的锻造深度取决于曲轴的边轴到轴心的长度，而过深的变压器外壳要想一次成型，就需要边轴凸出长度至少为加工深度的二分之一，造成曲轴过大，曲轴强度无法保证，并且加工设备体积也会巨大，增加了变压器外壳的加工成本。

目前解决上述问题的方式是，更换多组模具，让变压器外壳原料经过多次锻造成型，此种方式，增加了模具的投入成本，且变压器外壳原料需要多次移动对模，过程中易出现偏差影响良率以及加工效率。

发明内容

（一）发明目的

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种一次成型的变压器外壳冷锻设备，以实现一次成型。

（二）技术方案

为达到上述技术目的，本发明提供了一种一次成型的变压器外壳冷锻设备：

其包括机台和模具，所述模具由凸模和凹模构成，所述凹模固定在机台上，所述凸模上装配有驱动凸模活动的冲击驱动单元，所述冲击驱动单元包括曲轴、连杆、轴承座和冲击块，所述曲轴两端分别与轴承座转动连接，所述轴承座与机台滑动连接，所述连杆的两端分别与曲轴和冲击块转动连接，所述冲击驱动单元上装配有驱动冲击驱动单元活动的油压驱动机构，所述油压驱动机构包括支撑梁，所述支撑梁的两侧分别固定在轴承座上，所述支撑梁的一侧装配有驱动支撑梁活动的推拉油缸，所述支撑梁的另一侧装配有给推拉油缸送油的送油器，所述送油器的一侧装配有给送油器供油的油路系统，且所述送油器的另一侧装配有驱动送油器的推拉组件。 优选的，所述冲击驱动单元还包括主动带轮、同步带、从动带轮、第一支撑板、第一直线滑轨组、第二直线滑轨组和连接架，所述主动带轮通过同步带与从动带轮连动，所述从动带轮套接固定在曲轴的端部，所述冲击块固定在第一支撑板的上表面，所述第一支撑板的两侧皆通过第一直线滑轨组与机台滑动连接，所述轴承座底部通过第二直线滑轨组与机台滑动连接，所述连接架的一端与冲击块固定连接，所述连接架的另一端与凸模固定连接。 优选的，所述机台上装配有对同步带进行张紧的张紧机构，所述张紧机构由第二支撑板、压轮架、压轮、钢索、第一固定桩、第二固定桩和拉簧构成，所述第二支撑板固定在机台上，所述第一固定桩和第二固定桩皆固定在第二支撑板上，所述压轮与同步带滑动连接，所述压轮的轴心处与压轮架转动连接，所述压轮架的底部通过钢索与拉簧连接固定，且所述钢索与第一固定桩滑动连接，所述拉簧远离钢索的一端与第二固定桩固定连接。 优选的，所述机台的内部固定有稳定座，所述连接架与稳定座滑动连接。优选的，所述推拉油缸由缸筒、缸座、第二活塞、第二阀座和第二阀片构成，所述缸座设有两个，两个所述缸座分别固定在缸筒的两端，所述第二活塞与缸筒滑动连接，且所述第二活塞的一端穿过其中一个缸座并与支撑梁固定连接，另一个所述缸座固定在稳定座上，两个所述缸座上皆固定有一个由第二阀座和第二阀片组成的节流阀，所述第二阀座的底部开设有过油孔，所述第二阀片固定在第二阀座的内壁上，且所述第二阀座与缸座的下表面固定连接。 优选的，所述送油器由油筒、第一活塞杆、第一阀座、第一阀片和固定螺栓构成，所述第一活塞杆与油筒滑动连接，所述第一阀座固定在油筒的内部，所述第一阀片通过固定螺栓与第一阀座固定连接。 优选的，油路系统由油箱、抽油管和送油管构成，油箱固定在支撑梁上，所述抽油管的两端分别与油筒的底部和油箱的底部固定连接，且所述送油器的内腔通过抽油管与油箱的内腔连通，所述送油管的两端分别与送油器的侧面和靠近送油管的第二阀座底部固定连接，所述第二阀座的内腔通过送油管与送油器连通，所述抽油管与送油器相连处位于第一阀座的下方，所述送油管与送油器相连处位于第一阀座的上方。 优选的，推拉组件由第三支撑板、推拉轮盘、从动锥形齿轮、主动锥形齿轮和推拉杆构成，所述主动锥形齿轮套接固定在曲轴上，所述第三支撑板底部固定在支撑梁上，所述推拉轮盘与从动锥形齿轮同轴与第三支撑板的顶部转动连接，且所述从动锥形齿轮与主动锥形齿轮啮合，所述主动锥形齿轮与从动锥形齿轮的传动比为一比二，所述推拉杆的两端分别与推拉轮盘和第一活塞杆转动连接，且所述推拉杆与推拉轮盘偏心连接。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下有益效果：

通过将冲击驱动单元与机台滑动连接，并通过油压驱动机构驱动冲击驱动单元在锻造过程中带动凸模逐步向凹模靠近，逐步增加锻造深度，从而达到在一个模具上成型变压器外壳的效果，解决了需要多组模具，以及需要转料的问题，提高加工效率及良率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种一次成型的变压器外壳冷锻设备的整体结构示意图； 图2为本发明提供的一种一次成型的变压器外壳冷锻设备的局部爆炸结构示意图； 图3为本发明提供的一种一次成型的变压器外壳冷锻设备的图2中冲击驱动单元的整体结构示意图； 图4为本发明提供的一种一次成型的变压器外壳冷锻设备的图2中油压驱动机构的整体结构示意图； 图5为本发明提供的一种一次成型的变压器外壳冷锻设备的图4中送油器的整体结构示意图； 图6为本发明提供的一种一次成型的变压器外壳冷锻设备的图4中推拉油缸的整体结构示意图； 图7为本发明提供的一种一次成型的变压器外壳冷锻设备的俯视结构示意图； 图8为本发明提供的一种一次成型的变压器外壳冷锻设备的图7中A-A处剖视结构示意图； 图9为本发明提供的一种一次成型的变压器外壳冷锻设备的图2中张紧机构的整体结构示意图。

附图说明：1、机台；2、冲击驱动单元；21、主动带轮；22、同步带；23、从动带轮；24、曲轴；25、连杆；26、轴承座；27、冲击块；28、第一支撑板；29、第一直线滑轨组；210、第二直线滑轨组；211、连接架；3、张紧机构；31、第二支撑板；32、压轮架；33、压轮；34、钢索；35、第一固定桩；36、第二固定桩；37、拉簧；4、油压驱动机构；41、支撑梁；42、油箱；43、送油器；431、油筒；432、第一活塞杆；433、第一阀座；434、第一阀片；435、固定螺栓；44、抽油管；45、送油管；46、推拉油缸；461、缸筒；462、缸座；463、第二活塞；464、第二阀座；465、第二阀片；47、第三支撑板；48、推拉轮盘；49、从动锥形齿轮；410、主动锥形齿轮；411、推拉杆；5、模具；51、凸模；52、凹模；6、限位板；7、稳定座。

具体实施方式

下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相同或相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本公开的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本公开各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本公开的实施方式的相关细节或结构。

参照图1-9：

一种一次成型的变压器外壳冷锻设备，包括机台1和模具5，模具5由凸模51和凹模52构成，凹模52固定在机台1上，凸模51上装配有驱动凸模51活动的冲击驱动单元2，冲击驱动单元2包括主动带轮21、同步带22、从动带轮23、曲轴24、连杆25、轴承座26、冲击块27、第一支撑板28、第一直线滑轨组29、第二直线滑轨组210和连接架211，主动带轮21通过同步带22与从动带轮23连动，从动带轮23套接固定在曲轴24的端部，主动带轮21通过同步带22带动从动带轮23转动，使从动带轮23能带动曲轴24转动；

具体的，曲轴24两端分别通过轴承与轴承座26转动连接，保证曲轴24转动稳定性，轴承座26底部通过第二直线滑轨组210与机台1滑动连接，第一直线滑轨组29和第二直线滑轨组210皆由滑块和滑轨构成，第一直线滑轨组29和第二直线滑轨组210中的滑轨皆固定在机台1上，第一直线滑轨组29和第二直线滑轨组210中的滑块则分别与轴承座26和第一支撑板28固定连接，滑块与滑轨滑动连接，保证轴承座26和第一支撑板28在机台1上的滑动稳定性，连杆25的两端分别与曲轴24和冲击块27转动连接，冲击块27固定在第一支撑板28的上表面，当曲轴24转动时，既可通过连杆25带动冲击块27往复运动，而连接架211的一端与冲击块27固定连接，连接架211的另一端与凸模51固定连接，从而带动凸模51向着凹模52反复运动。

进一步的，如图2所示，在机台1上固定有限位板6，限位板6与凹模52之间形成的空间，用于放置变压器外壳的料板，凹模52的开口处呈外张的喇叭形，让变压器外壳的料板能逐步压入凹模52内。

更进一步的，如图2所示，连接架211由两块平板和两根光轴构成，光轴两端分别与两块平板连接固定，平板上开设有螺孔方便与凸模51及冲击块27连接固定，机台1的内部固定有稳定座7，光轴通过直线轴承与稳定座7滑动连接，提高凸模51往复运动的稳定性。

为了让冲击驱动单元2能逐步向凹模52靠近，故在冲击驱动单元2上装配有驱动冲击驱动单元2活动的油压驱动机构4，油压驱动机构4包括支撑梁41，支撑梁41的两侧分别固定在轴承座26上，支撑梁41的一侧装配有驱动支撑梁41活动的推拉油缸46，支撑梁41的另一侧装配有给推拉油缸46送油的送油器43，送油器43的一侧装配有给送油器43供油的油路系统，且送油器43的另一侧装配有驱动送油器43的推拉组件，推拉组件与曲轴24连动，曲轴24转动过程中即可带动送油器43将油路系统中的油送入推拉油缸46中，让推拉油缸46拉动冲击驱动单元2靠近凹模52； 具体的，如图4和图6所示，推拉油缸46由缸筒461、缸座462、第二活塞463、第二阀座464和第二阀片465构成，缸座462设有两个，两个缸座462分别固定在缸筒461的两端，第二活塞463与缸筒461滑动连接，且第二活塞463的一端穿过其中一个缸座462并与支撑梁41固定连接，另一个缸座462固定在稳定座7上，两个缸座462上皆固定有一个由第二阀座464和第二阀片465组成的节流阀，节流阀的节流方向为由内向外，当凸模51冲击凹模52时，反作用力给到驱动冲击驱动单元2，驱动冲击驱动单元2会拉动第二活塞463，第二活塞463会通过节流阀将油液推出缸筒461，由于节流的限制，避免反作用力完全给到凸模51，保证凸模51冲击凹模52的力度，同时还能有部分缓冲效果，降低曲轴24收到反作用力的冲击，提高曲轴24的使用寿命，第二阀座464的底部开设有过油孔，第二阀片465固定在第二阀座464的内壁上，且第二阀座464与缸座462的下表面固定连接，第二阀片465上对应过油口开设有锥形孔，向外出油的孔径小于向内进油孔径，达到节油的效果； 如图4和图5所示，送油器43由油筒431、第一活塞杆432、第一阀座433、第一阀片434和固定螺栓435构成，第一活塞杆432与油筒431滑动连接，第一阀座433固定在油筒431的内部，第一阀片434通过固定螺栓435与第一阀座433固定连接，通过第一活塞杆432在油筒431内活塞运动，能将油抽入油筒431内，第一阀座433表面开设有通孔用于过油，而第一阀片434位于第一阀座433上表面盖住了通孔，限制油筒431内油通过第一阀座433排出，又向油筒431内进入可以顶开第一阀片434； 如图4所示，油路系统由油箱42、抽油管44和送油管45构成，油箱42固定在支撑梁41上，油箱42用于给送油器43提供油以及给推拉油缸46回油，抽油管44的两端分别与油筒431的底部和油箱42的底部固定连接，且送油器43的内腔通过抽油管44与油箱42的内腔连通，送油管45的两端分别与送油器43的侧面和靠近送油管45的第二阀座464底部固定连接，第二阀座464的内腔通过送油管45与送油器43连通，抽油管44与送油器43相连处位于第一阀座433的下方，送油管45与送油器43相连处位于第一阀座433的上方，这样油液能通过抽油管44抽入送油器43内，再通过送油管45送入缸筒461内；

值得一提的是，送油器43的容积是推拉油缸46容积的八分之一，送油器43送八次油，才能将推拉油缸46中第二活塞463由缸筒461一端完全推向另一端，保证凸模51能经过多次叠段后完成冲入凹模52内； 如图4所示，推拉组件由第三支撑板47、推拉轮盘48、从动锥形齿轮49、主动锥形齿轮410和推拉杆411构成，主动锥形齿轮410套接固定在曲轴24上，第三支撑板47底部固定在支撑梁41上，推拉轮盘48与从动锥形齿轮49同轴与第三支撑板47的顶部转动连接，且从动锥形齿轮49与主动锥形齿轮410啮合，主动锥形齿轮410与从动锥形齿轮49的传动比为一比二，目的是让曲轴24转动一周，送油器43能往复做一次完整活塞运动，达到送油效果，推拉杆411的两端分别与推拉轮盘48和第一活塞杆432转动连接，且推拉杆411与推拉轮盘48偏心连接，曲轴24通过主动锥形齿轮410带动从动锥形齿轮49转动，使推拉轮盘48带动推拉杆411以推拉轮盘48轴心为圆心圆周运动，从而带动第一活塞杆432在油筒431内活塞运动。 更具体的，如图8-9所示，为了保证同步带22始终张紧，故在机台1上装配有对同步带22进行张紧的张紧机构3，张紧机构3由第二支撑板31、压轮架32、压轮33、钢索34、第一固定桩35、第二固定桩36和拉簧37构成，第二支撑板31固定在机台1上，第一固定桩35和第二固定桩36皆固定在第二支撑板31上，压轮33与同步带22滑动连接，压轮33的轴心处与压轮架32转动连接，压轮架32的底部通过钢索34与拉簧37连接固定，且钢索34与第一固定桩35滑动连接，拉簧37远离钢索34的一端与第二固定桩36固定连接，拉簧37给给钢索34提供拉力，当钢索34通过压轮架32带动压轮33能始终压紧同步带22，保证同步带22张紧。

工作原理：使用时，将外部驱动电机或燃油机输出端与主动带轮21连接，而机台1需要通过膨胀螺丝固定在地面上，保证该变压器外壳冷锻设备工作时的稳定性；

以图8的方向为例，将加工的变压器外壳料板从限位板6和凹模52之间插入，通过外部驱动电机或燃油机带动主动带轮21转动，主动带轮21通过同步带22带动从动带轮23驱动曲轴24转动，曲轴24通过连杆25带动冲击块27沿着机台1的左右方向移动，让冲击块27通过连接架211带动凸模51冲击变压器外壳料板，将变压器外壳压入凹模52中成型；

曲轴24在转动的同时，可通过主动锥形齿轮410带动从动锥形齿轮49转动，从动锥形齿轮49通过推拉轮盘48带动推拉杆411推拉第一活塞杆432在油筒431内做活塞运动，第一活塞杆432向油筒431外移动时，可将油箱42内油液通过抽油管44抽入油筒431内，第一活塞杆432向油筒431内运动时，油压推动第一阀片434压在第一阀座433上，避免油液从抽油管44回流入油箱42内，油液会通过送油管45流入第二阀座464内，再进入缸筒461内推动第二活塞463向缸筒461内侧滑动，第二活塞463则通过支撑梁41带动轴承座26在第二直线滑轨组210上滑动，将曲轴24、连杆25、冲击块27和连接架211推着凸模51向凹模52靠近，凸模51再次发动冲击，既可进一步冲击变压器外壳原料，如此往复，直至变压器外壳原料完全压入凹模52中得到成型的变压器外壳；

冲击驱动单元2在移动时，冲击驱动单元2中的主动带轮21和同步带22保持不动，拉簧37通过钢索34拉着压轮架32，让压轮架32能通过压轮33始终压着同步带22保持张紧，保证传动效果；

值得一提的是，送油器43在抽油时，凸模51与凹模52为合起状态，此时推拉油缸46内不会进油，而送油器43在送油时，凸模51与凹模52为分开状态，推拉油缸46内不会受到凸模51向凹模52冲击时的反作用力，从而让送油更加轻松，而推拉油缸46中另一个不与送油管45相连的第二阀座464则通过管道（未示出）与油箱42相连，油箱42中装有油泵（未示出），管道通过三通阀（未示出）与油泵的输出端相连，在变压器外壳成型状态下，油泵停止工作，推拉油缸46内多余油液通过管道回流入油箱42内，成型完成后，通过油泵工作，将油液通过管道压入缸筒461内，使第二活塞463回到初始位置进行下一轮工作。

上文中参照优选的实施例详细描述了本公开所提出的方案的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本公开理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本公开提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。