李 佳，何雪龙，黄艳龙，苏建婷
（兰州兰石能源装备工程研究院有限公司，甘肃 兰州 730314）
摘要：阐述了径锻机锤头调节的原理，对比锤头调节的几种结构型式，分析了各种结构型式的优缺点。
关键词：径锻机；锤头调节；型式
径锻机全称“卧式径向精密锻造机”，是一种快速精密的锻压设备，由几个对称锤头对金属坯料进行高频锻打，主要用于机车车轴、炮管锻件和特殊钢料的加工。随着经济的快速发展，径锻机的使用也越来越广泛。径锻机相比于其他锻造设备具有自动化程度高、生产效率高、加工精度高等优点。目前最常用的是四锤头径锻机，锤头调节装置对称调整锤头位置，通过夹头的配合，可以将锻件锻打成方形、圆形、扁方、八方等形状的锻件，工艺参数灵活，针对不同的锤头调节方式有不同的程序设定和调节方法。本文致力于径锻机锤头调节部分的分析，为今后的产品开发和研究提供依据。
目前国内使用的径锻机主要是奥地利GFM和德国MEER生产的，其主要区别在于锤头调节传动方式。MEER为全液压式径锻机，机械结构简单，工艺调整手段灵活，锤头调节范围大，控制精度高，可进行开坯作业和大压下量锻造，工件锻透性更好；但其液压控制系统及电气控制系统复杂，使用及维护成本较高，因而目前使用较多的为机械传动径锻机。GFM公司的径锻机，分为SKK型、SX型和RF型。其原理均为电机带动偏心轮对工件进行高频锻打，其中SKK型和SX型采用的都是机械式锤头调节，该传动方式简单易维护，可以进行热锻、温锻和冷锻，锻造精度高，但只能设定比较小的道次压下量，锻透性一般；RF为液压式锤头调节，通过调节偏心轴与锤头之间的液压油容积来实现锤头位置的调整。三种型式锤头的结构对比分析如下。
1.1 SKK型
如图1所示为SKK型锤头结构示意图。SKK型径锻机锻造箱里面装有4个锤杆，并且互成90°，以锻造中心点进行对中调整。四个锤头由两组调节装置调节，一组调节装置调节对角的两组锤头，由液压马达、联轴器、两副涡轮蜗杆、连接轴等组成。每个滑块和锤杆之间都有一个调整螺母，螺母的外表面有多个凹槽，电机驱动一对蜗轮蜗杆副运动，与蜗轮形成紧配合的螺母随之转动。通过调整螺母中的锯齿螺纹可以使锤杆向锻造中心点移动或远离锻造中心点。锤杆的自由端联接锻造工具（朝着锻造中心方向），实现锤头的向上或者向下的运动。
图1 SKK型锤头结构
4个偏心轴产生锻造的正弦运动，这样理想状态下每次工作行程都以减速对工件进行锤击，锻造力被锻造箱吸收，不会传递到基础。这种传动形式可以实现较大的传动比，结构更加紧凑，传动更加平稳，但由于锤头调节采用丝杠螺母进行，丝杠螺母在工作时需承受锻造力的冲击，故此形式无法大型化。这种形式主要应用在汽车军工等领域，以冷锻为主。
1.2 SX型
如图2所示为SX型锤头示意图。SX型为我公司生产的1.6MN径锻机采取的方式，是目前最稳定的一种调节方式，由油缸、连杆、偏心套等组成。SX型采用双偏心结构，即锤头调节使用另一套偏心机构，通过偏心机构的旋转来实现锤头位置的调整。主电机驱动齿轮组传递扭矩与转速至偏心轮，通过偏心轴旋转带动滑块往返运动，从而带动锤杆使锤头往复运动。偏心轴安装在锻造箱偏心套中，偏心套装配在锻造箱体中，偏心套的旋转中心与偏心轴的旋转中心不同心，当偏心套旋转时即可实现偏心轴的位置变化，同时带动连杆的位置变化。锤头调节的驱动是通过驱动油缸带动连杆，再带动偏心套的旋转，两套偏心系统配合完成锻打和锤头调节。一般一个道次可以通过手动或者自动的方式调节一次锤头尺寸。
图2 SK型锤头结构
1.3 RF型
如图3所示为RF型锤头示意图。RF型径锻机锤头调节通过改变锤杆后帽与锤杆之间液压油的容积来改变。当所需锻造尺寸变小时，需要向油腔注入油液，使其容积变大，锤杆相对于锤杆后帽之间的距离变大，达到调节的目的。当进行锻打时就需封住油口，使得锤杆与锤杆后帽之间的距离不发生变化，由于油液有压缩性和油液的泄露，需随时对油液进行补充。当所需锻造尺寸变大时，就需要向外排液，使其容积变小，锤杆相对于锤杆后帽之间的距离变小，封住油口进行锻打。
图3 RF型锤头结构
通过对比分析几种型式锤头调节过程可知，液压型锤头压下量可调，锻透性较好，适合大吨位径锻机，主要应用在10t以上；机械型锤头调节结构紧凑，易维护，主要在中小型吨位的径锻机上应用。
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Analysis of adjusting process for hammer in radial forging machine
LI Jia，HE Xuelong，HUANG Yanlong，SU Jianting
（Lanzhou LS Energy Equipment Engineering Institute Co.,Ltd.,Lanzhou 730314,Gansu China）
Abstract：The principle of adjusting process for hammer in radial forging machine has been introduced.By comparing several kinds of adjustment structure for hammer,the advantages and disadvantages of each kind of structure have been analyzed.
Keywords：Radial forging machine;Hammer adjustment;SKK;SX;RF
中图分类号：TG315.5+2
文献标识码：B
DOI：10.16316/j.issn.1672-0121.2016.06.006
文章编号：1672-0121（2016）06-0028-02
收稿日期：2016-08-20；
修订日期：2016-09-29
作者简介：李 佳（1984-），女，助理工程师，从事径锻机等设备设计研发。E-mail：lemontreejia@163.com
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