一种机械式双储能冲击机构及冲击方法技术

一种机械式双储能冲击机构及冲击方法，包括机架，机架上安装有旋转轴，旋转轴固定连接摆臂，摆臂连接有击锤头，扭簧与旋转轴同轴安装，扭簧一端固定连接摆臂，另一端固定在机架上。电动驱动机构、第一电磁铁、安装在机架上，第一电磁铁上连接拉钩，齿轮离合器安装在电动驱动机构上，杠杆活动连接在机架上、并与拉钩活动配合；第二电磁铁通过安装臂安装在机架上。本发明专利技术具有扭簧变形储能和摆臂的弹性反弯储能两个储能环节，可以有效降低冲击时的接触应力，较好保护工件工作面。可替代现有较为繁重的人工锤击，减轻劳动强度；也可用于粉体输送过程中替代现有的启气动击器防止堵塞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械式双储能冲击机构和冲击方法，属于机械式冲击

技术介绍
低频锤击在粉体输送、机械加工领域有广泛应用，该操作需要采用低频大能量冲击机构。目前应用的低频大能量冲击机构主要有气动冲击机构和机械冲击机构两类。其中气动冲击机构工作力大，但气动机构设备成本和维护费用高、气源等配套装置成本高、占地大、布置复杂的缺点限制了其应用；传统的机械式冲击机构由于结构相对简单，设备成本和维护成本比气动装置低而得到广泛应用；但由于其机构为刚性装置，冲击头和被冲击对象接触时间极短，因此，冲击头负加速度大，冲击头与被冲击对象接触处应力很大，很容易造成局部变形破坏。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，可实现小功率储能、大功率释放、储能大小可调；且可通过二次弹性储能方式缓冲冲击初期巨大的接触应力。冲击接触时间长、能量传递效率高，冲击效果好。可以用较小的功率实现大能量冲击、并能保护受冲击的表面不会由于局部应力过大而产生破坏。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是一种机械式双储能冲击机构， 包括机架，机架上安装有旋转轴，旋转轴固定连接摆臂，摆臂连接有击锤头，扭簧与旋转轴同轴安装，扭簧一端固定连接摆臂，另一端固定在机架上。电动驱动机构、第一电磁铁、安装在机架上，第一电磁铁上连接拉钩，齿轮离合器安装在电动驱动机构上，杠杆铰接在机架上、并与拉钩活动配合；第二电磁铁通过安装臂安装在机架上。所述机架上设有缓冲块。所述击锤头还设有吸板。一种机械式双储能冲击冲击方法，由以下步骤构成步骤一电动驱动机构运行，带动击锤头缓慢向上摆动，并不断扭转扭簧； 步骤二 击锤头到位后，电动驱动机构停止运行，第二电磁铁吸合，此时扭簧储能完成， 此时第一电磁铁处于未吸合状态，齿轮离合器处于结合状态；步骤三得到控制系统指令后，第一电磁铁吸合，齿轮离合器脱开，延时一定时间后，第二电磁铁断电，磁力消失，击锤头在扭簧的作用下加速向下摆动；步骤四击锤头接触工件，在工件对击锤头反作用力下，摆臂向击锤头运动的相反方向弯曲储能，随摆臂的弯曲程度增大，击锤头与工件的作用力不断增大，将击锤头的动能不断传递给工件；步骤五冲击完成后，延时一定时间，第一电磁铁断电，齿轮离合器回位结合；电动驱动机构运行带动击锤头上摆，使扭簧变形储能，为下一次锤击做准备。3本专利技术，具有扭簧变形储能和摆臂的弹性反弯储能两个储能环节，可以有效降低冲击时的接触应力，较好保护工件工作面。冲击机构结构简单、调整方便、冲击能量可以在较大范围内调整、对冲击接触处破坏小，且有良好的节能效果。能完成电动回位储能、受控释放击锤头、击锤头在弹簧作用下加速、摆动冲击的功能；随后，击锤头由释放位置开始，电动回位储能，摆臂上扬回到初始位置，完成一个工作循环。在击锤头接触工件的瞬间，工件对锤头产生反作用力，致使摆臂在该反作用力的作用下大幅度反弯，降低工件与击锤头接触处的接触应力，从而保护工件表面不被损伤。本专利技术具有小功率储能、大功率释放的节能特点和保护工件表面不被损伤的优点。冲击机构具有结构简单、高效节能、可靠性高、冲击力大、冲击力准确且冲击力可调的特点。每分钟能完成冲击20-40次。可替代现有较为繁重的人工锤击，减轻劳动强度；也可用于粉体输送过程中替代现有的启动锤击器防止堵塞。因而降低设备和人工成本，起到节能增效的作用。击锤头设有吸板，第一是起到初始限位作用，第二是在扭簧变形角度相同情况下， 击锤头质量和速度的改变会改变冲击能量，影响冲击效果，吸板能调整击锤头质量，改变冲击速度。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明 图1为本专利技术冲击机构第一立体图2为本专利技术冲击机构第二立体图。具体实施例方式一种机械式双储能冲击机构，包括机架1，机架1上安装有旋转轴12，旋转轴12固定连接摆臂4，摆臂4连接有击锤头7，扭簧2与旋转轴12同轴安装，扭簧2 —端固定连接摆臂4，另一端固定在机架1上；电动驱动机构8、第一电磁铁9、安装在机架1上，第一电磁铁9上连接拉钩13，齿轮离合器14安装在电动驱动机构8上，杠杆15铰接在机架1上、并与拉钩13活动配合； 第二电磁铁5通过安装臂3安装在机架1上。所述机架1上设有缓冲块10。所述击锤头7还设有吸板6。一种机械式双储能冲击冲击方法，由以下步骤构成步骤一电动驱动机构8运行，带动击锤头7缓慢向上摆动，并不断扭转扭簧2 ； 步骤二 击锤头7到位后，电动驱动机构8停止运行，第二电磁铁5吸合，此时扭簧2储能完成，此时第一电磁铁9处于未吸合状态，齿轮离合器14处于结合状态；步骤三得到控制系统指令后，第一电磁铁9吸合，齿轮离合器14脱开，延时一定时间后，第二电磁铁5断电，磁力消失，击锤头7在扭簧2的作用下加速向下摆动；步骤四击锤头7接触工件，在工件对击锤头7反作用力下，摆臂4向击锤头7运动的相反方向弯曲储能，随摆臂4的弯曲程度增大，击锤头7与工件的作用力不断增大，将击锤4头7的动能不断传递给工件；步骤五冲击完成后，延时一定时间，第一电磁铁9断电，齿轮离合器14回位结合；电动驱动机构8运行带动击锤头7上摆，使扭簧2变形储能，为下一次锤击做准备。所述摆臂4为一片状弹簧板。所述第一电磁铁9为离合电磁铁。所述第二电磁铁5为辅助定位电磁铁。所述安装臂3为辅助定位电磁铁安装臂。实施例如图1、图2所示，本专利技术的机械式双储能冲击机构由机架1、扭簧2、辅助定位电磁铁安装臂、摆臂、辅助定位电磁铁、吸板6、击锤头7、电动驱动机构8、离合电磁铁、缓冲块10、轴承11、旋转轴12、拉钩13、齿轮离合器14、杠杆15、安装螺钉16组成。机架1对整个机构起支撑作用，通过螺钉16安装在主体设备的相应位置。旋转轴 12通过轴承11在机架1上安装定位。扭簧2、旋转轴12同轴安装，一端固定在摆臂4上， 另一端固定在机架1上。电动驱动机构8、离合电磁铁、缓冲块10安装于机架1上相应位置。齿轮离合器14安装在电动驱动机构8上，齿轮离合器14滑动安装在电动驱动机构8的电机转轴上。杠杆15活动连接在机架1上、并与拉钩13活动配合，杠杆15设有旋转点，与机架 1铰接，杠杆15通过旋转点在机架1上旋转，杠杆15与拉钩13活动配合，拉钩13拨动杠杆 15，控制齿轮离合器14的脱开，当拉钩13不动作时，齿轮离合器14在回位弹簧的作用下回位，齿轮离合器14闭合。电磁铁的动作铁芯上固定拉钩13，在电磁铁通电产生收缩，拨动杠杆15，使齿轮离合器14脱开，此时旋转轴12可在弹簧力的作用下旋转；摆臂4为一片状弹簧板，与旋转轴12固定连接，当旋转轴12在弹簧力的作用下旋转时，驱动摆臂4带动击锤头7向下加速运动，直至锤击到工件表面；缓冲块10为摆动机构的行程安全保护机构，用于防止击锤头7 过度下摆；辅助定位电磁铁通过辅助定位电磁铁安装臂安装于机架1上，用于在机构储能回位后吸住击锤头7后方的吸板6，减小齿轮离合器14上的载荷，当机构释放时，首先启动离合电磁铁，使齿轮离合器14脱开，延时一定时间后，释放辅助定位电磁铁，随后，击锤头7 在弹簧作用下加速向下击打；在击锤头7接触工件的瞬间，工件对击锤头7产生反作用力， 致使摆臂4在该反作用力的作用下大幅度反弯，降低工件与击锤头7接触处的的接触应力， 从而保护工件表面不被损伤。权利要求1.一种机械式双本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种机械式双储能冲击机构，包括机架（１），其特征在于：机架（１）上安装有旋转轴（１２），旋转轴（１２）固定连接摆臂（４），摆臂（４）连接有击锤头（７），扭簧（２）与旋转轴（１２）同轴安装，扭簧（２）一端固定连接摆臂（４），另一端固定在机架（１）上；电动驱动机构（８）、第一电磁铁（９）、安装在机架（１）上，第一电磁铁（９）上连接拉钩（１３），齿轮离合器（１４）安装在电动驱动机构（８）上，杠杆（１５）铰接机架（１）上、并与拉钩（１３）活动配合；第二电磁铁（５）通过安装臂（３）安装在机架（１）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹隽，张园，李力，张宗弋，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：42