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        技術特點
        電液錘工作原理及設計計算理論
        4.1電液錘工作原理  電液錘是在原蒸-空鍛錘的基礎上,利用現代機電液壓技術,研發成功的一種新型節能環保型鍛造設備?! ‰娨哄N總的打擊能量由二部分合成,一部分是氮氣膨脹功;另一部分是鍛錘落下部分質量所產生的勢能?! ‰娨哄N的驅動介質是“液壓油+氮氣”。設備主缸上腔為壓縮氮氣,下腔為壓力油,其基本動作原理是:主缸下腔進油提錘壓縮上腔氮氣,然后通過隨動操作,下腔快速排油實現打擊?! 又麟姍C泵組,系統建壓,當蓄能器充滿油液后,系統處于保壓卸荷狀態。向上扳動操作桿,主閥打開進油,驅動快放閥(二級閥)閉合進油,主缸下腔進油,驅動錘桿錘頭上行,同時壓縮主缸上腔氮氣蓄能,實現“提錘”動作;向下扳動操作桿,主閥排油,驅動快放閥打開,主缸下腔排油,錘桿錘頭在主缸上腔氮氣壓力及自重力的作用下開始下行,主缸上腔氮氣釋放壓力,實現“落錘”動作。至此,電液錘就完成了一個“提錘?落錘”動作循環?! ‰娨哄N的主閥和快放閥是控制整個設備實現各種動作功能的較為核心的功能部件。二者都是“隨動(伺服)”原理設計,其控制關系是“隨動”主閥控制“隨動”快放閥。所以,電液錘的主要動作功能,都是靠扳動操作桿(操作主閥)的速度或幅度來實現的?! ≈卮颉焖俅蠓壬舷掳鈩硬僮鳁U;  輕打——快速小幅度上下扳動操作桿;  慢升——緩慢向上扳動操作桿;  慢降——緩慢向下扳動操作桿;  壓錘——使操作桿處于下位置;  上停錘(提錘待機)——使操作桿處于頂上或上部某一位置;  急收錘——緊急向上扳動操作桿。4.2電液錘設計計算數學模型4.2.1打擊能量的計算或 式中:E——打擊能量(焦)  Po——氮氣初始壓力(帕)  Vo——氮氣原始容積(m3)  ΔV——氮氣膨脹容積=As×S(m3)  As——氮氣驅動面積(m2)  S——行程(m)  M——錘頭系統質量(公斤)  g——重力加速度(9.81m/s2)4.2.2打擊速度計算4.2.3打擊時間的計算4.2.4回程油壓的計算式中:Py——回程油壓Fm——摩擦阻力Ah——主缸下腔面積4.2.5氮氣壓縮膨脹過程描述實際上,由于氮氣特性所決定,在等溫和絕熱壓縮過程中,上面公式中P氣是不斷變化的,因此回程油壓P油也是變化的。當錘頭長時間(一般超過五分鐘)停在底下位置時(合模),主缸氮氣室溫度與外界溫度相平衡,相當于上圖中的A點。在蓄能器充氣壓力足夠高可使錘頭快速回程到頂的情況下,回程時主缸氣室的壓力容積狀態將沿AB絕熱曲線變化,到B點時溫度高出室溫,容積為V上,壓力為P上,如果立即打擊,則會沿BA變回去。但此時如果停在頂上不動,溫度將會逐漸降低,壓力將由P上降到P上’,即BC。如果這時進行打擊,氣體將沿絕熱曲線CD變化,P上’下降到P下’,此時主缸氣室溫度將低于室溫。如果長時間停留在下面(合模),則氮氣溫度將升高,壓力由P下’升到P下,所以有一定的增壓。因上下停留時間不同,主缸氮氣的PV值實際上是在ABCD之間變化的。由圖可見,長時間在下停留后快速回程并立即打擊,所產生的能量比長時間停留在上面高一些,其高出部分即為ABCD之間的面積。
         2022-11-26   1933
        電液錘結構組成
        (1)液壓站部分:主要有油箱、主電機油泵組、濾油系統、電磁卸荷閥組、液壓站本體、管路等組成。(2)動力頭部分:主要有箱體梁、專用閥(三閥)、蓄能器、主油缸、主氣缸、副氣罐、緩沖缸組件、銅套軸承等組成。(3)落下部分:主要有上模具(砧塊)、錘頭、錐套、錘桿等組成。(4)油液冷卻(加熱)部分:分二種冷卻方式,一種是板式冷卻器冷卻方式,一種是電制冷冷卻方式?! ?nbsp;板式冷卻器冷卻方式主要有板式冷卻器、油循環電機泵組、水循環電機泵組等組成?! ?nbsp;電制冷冷卻方式主要有冷凝機組、油循環電機泵組及獨立電氣控制部分等組成?! ?nbsp;油液加熱裝置主要有電加熱器組成,且主要在冬季北方寒冷地區使用。(5)氮氣站部分:主要有氮氣瓶組、高壓球閥、固定架等組成。(6)管路部分:主要有進油高壓鋼管及膠管、回油鋼管及軟連接、高壓氮氣鋼管及膠管、管路支架等組成。(7)操作部分:主要有主操作桿、副操作桿、軸承及固定件等組成。(8)電氣控制部分:主要有PLC主控柜、機旁操作柜、壓力傳感件、油溫傳感件、液位傳感件、霍爾開關組件、光電傳感件(特殊要求時有)、現場電纜等組成。(9)潤滑部分:分人工澆油潤滑、手動油泵注油潤滑和電動油泵注油潤滑三種方式。對電液錘來說,一般選用前二種方式。(10)機身部分:主要有機身及固定件、橡膠墊、導軌及墊板、導軌固定件、上連接板、下連接板(自由鍛)、等組成。(11)砧座部分:主要有砧座、砧墊(自由鍛)、模座、下砧(自由鍛)等組成。(12)基礎部分:分墊木基礎和彈簧阻尼隔振基礎?!  |木基礎主要有墊木及聯接螺栓、鋼混地坑、瀝青砂石、地腳螺栓等組成?!  椈勺枘岣粽窕A主要有彈簧阻尼隔振單元、基礎塊(鋼混或鋼板)、鋼混地坑、地腳螺栓等組成。
         2022-11-26   638
        我公司電液錘結構性能優點
        (1)打擊能量可在一定范圍內任意調節。這一設計特點,為用戶在鍛造大中小鍛件時,有效利用設備提供了方便,拓寬了設備的工藝范圍。提醒:有些用戶,為了提高班產量,隨便調節打擊能量,導致設備超負荷運行,這樣對設備是不利的,應慎重。(2)足夠的打擊能量。有些廠家生產的電液錘,很多用戶反映打擊無力,達不到額定打擊能量。其原因是系統設計問題或違反(不懂)電液錘這方面的設計理論,犯下了原則性錯誤。用戶自己比較,都反映我公司電液錘打擊有勁,能量充足。(3)具有“專用閥”技術,操作靈活自如。電液錘“專用閥”是控制鍛錘完成全部動作功能核心的系統部件,如果“專用閥”系統設計不合理,就會導致設備操作不靈活。有些廠家生產的電液錘,操作“重打”動作沒問題,其它動作,如:輕打、慢升、慢降卻很不靈活,就是這個原因,而這種問題很容易造成安全事故。(4)動力頭箱體梁均衡剛度結構設計。箱體梁是電液錘關鍵受力部件。箱體梁設計為方形箱體而不是階梯形箱體結構,經過計算機“有限元”剛度分析設計計算,確保鍛錘打擊時所產生的沖擊力,不會導致箱體梁變形,影響設備精度和穩定性。而階梯形箱體梁勢必產生兩端剛度不均勻,階梯端剛度薄弱變形,容易導致箱體焊縫開裂漏油,且破壞設備精度。(5)低的內泄,低的能耗。液壓系統“專用閥”屬非標液壓元件,存在一定量的內泄是不可避免的。但如果內泄嚴重,設備待機狀態下油泵電機仍將頻繁工作,不但浪費電,而且也降低相關功能件的使用壽命,所以必須嚴格控制這些“專用閥”的加工精度,大程度減少內泄量。我公司“專用閥”全部在高精度數控機床上加工,嚴格保證其設計間隙,確保其具有低的內泄量和低的能耗。(6)防止油氣互串的獨特結構設計。一是采用高質量奧地利進口“愛科”牌密封圈;二是在錘桿活塞上,利用“縫隙減壓”原理,使油、氣壓力在活塞上基本平衡,這樣即使密封圈磨損,也不致使大量油液串至氮氣腔。實踐證明,這一獨特的結構設計,可以有效防止油氣互串現象的頻繁發生。(7)系統壓力數顯停機安全保護功能。當霍爾開關(易損件)失效時,如果操作人員不注意,系統壓力超壓,設備就會處于高壓溢流狀態工作,導致系統發熱,嚴重者可導致油管爆裂;當油管偶然出現斷裂,如果不及時停機,就會跑掉很多油。為了避免此類現象發生后造成不良后果,我公司為系統設置了超壓和失壓數顯停機安全保護功能,可有效避免不良后果的產生。(8)油液自動加熱、冷卻功能。當油液溫度低于10℃,系統自動對油液進行加熱,至20℃時自動停止加熱;當油液溫度達到35℃時(可調),冷卻系統自動開機冷卻,冷卻到35℃(可調),冷卻系統自動停止冷卻。油溫超過50℃,系統報警,55℃自動停機。(9)多霍爾開關控制功能。第 一個霍爾開關失效后,不必立即停機更換,以免影響正在進行的生產過程,造成鍛件重復加熱,浪費能源。這時其它霍爾開關繼續控制設備工作。待完成該班班產后,再停機更換失效的霍爾開關。
         2022-11-26   409
        我公司電液錘技術規范
        8.1設備功能規范8.1.1打擊能量可在一定范圍內任意調整。8.1.2能夠靈活可靠實現重打、輕打、慢升、慢降、急收錘、壓錘、提錘待機(上停錘)功能。8.1.3 電液錘不能實現“悠錘”操作(這是與蒸-空鍛錘的區別)。8.1.4 具有電氣和液壓系統自動安全保護功能(見“第6項”)。8.1.5 具有系統自動冷卻和加熱控制功能。8.1.6具有壓力及油溫數控功能。8.1.7鍛錘基礎具有彈簧阻尼隔振功能(用戶要求時配置)。8.2主要零部件材料及加工技術規范8.2.1砧座和機架?! 〔捎描T鋼材質,砧座材料牌號ZG200-400,機架材料ZG230-450,采用真空脫氣電弧爐(而非中頻爐)熔煉,執行JB/T5000.6-2007《重型機械通用技術條件  鑄鋼件》標準。鑄鋼件機加工前后各探傷一次,探傷標準需滿足JB/T5000.14-2007《重型機械通用技術條件  鑄鋼件無損探傷》中Ⅲ級標準要求?! 榱舜_保砧座和機架零件成品精度(尺寸、形狀和幾何精度),其機械加工工序全部采用大型數控鏜銑床加工。8.2.2錘頭和模座  采用鍛鋼材質,材料牌號為35CrMo,VD+LF鋼錠。用4000噸液壓機鍛造,“三鐓三拔”工藝,鍛比大于3.0,確保鍛件內在質量。鍛后和熱處理后各進行一次探傷,探傷標準需滿足GB/T5402-91 《鍛件超聲波探傷技術條件》中Ⅱ級標準要求?! ″N頭上的導軌槽和燕尾槽以及模座上的燕尾槽進行表面淬火處理,深度≥2.0毫米。淬火后在專用導軌磨床上磨削加工,保證粗糙度1.6級?! ”WC錘頭和模座的整體調質硬度,承擊時不會產生局部“塌陷”和整體變形現象。8.2.3錘桿  采用40CrNiMoA鍛鋼材質,鍛后和熱處理后各進行一次探傷,探傷標準需滿足GB/T5402-91 《鍛件超聲波探傷技術條件》中Ⅰ級標準要求。錘桿表面滾壓加工,粗糙度達到0.4級,以滿足高速運動和密封的要求。8.2.4動力頭箱體梁  采用整體焊接結構,中間主缸座采用整體20鍛件,四周箱體采用Q235中厚鋼板,用CO2保護焊連續焊接,焊后對焊縫進行探傷處理,保證焊縫無缺陷,并整體退火處理,確保其具有足夠的強度和剛度?! 〔捎脭悼冂M銑床整體機加工,以確保其各部分尺寸、形狀和幾何精度。8.2.5主缸、蓄能器缸和緩沖缸  采用45調質厚壁鋼管毛坯,經專用機床加工而成。內孔滾壓加工,粗糙度達到0.4級,確保其密封和相對高速運動的要求。8.2.6油箱  采用Q235鋼板及型鋼組焊而成,焊后不得有明顯變形,平面度誤差達到1.5/1000,對角線誤差達到3.0/1000。油箱上面開有二個450×600方形人孔門,以方便維修及清潔油箱?! ∶芊庠囼灒汉负髮λ泻缚p及開孔進行密封試驗,用煤油涂抹焊縫和開孔密封面,不得有任何滲漏現象?! ∏鍧嵍缺WC措施:鋼板除銹→組焊→內部焊縫打磨清理→拌和油面精細清理→立即涂液壓油→立即密封油箱。確保油箱清潔度滿足JB/T9954-1999《鍛壓機械液壓系統  清潔度》中19/16級標準要求。8.2.7錘桿密封采用進口高質量“愛科”牌密封圈,大幅度提高系統密封壽命,避免了頻繁更換密封圈的煩惱。8.2.8采用華德斜軸式柱塞泵,輸油效率高,使用壽命長。8.3電器設備技術規范8.3.1電氣設備主要包括:PLC主控柜一臺,機旁操作箱二個(主機旁一個,液壓站上一個),數顯壓力表,數顯溫度計,霍爾開關,電機,現場電纜等。8.3.2電源8.3.2.1電源為380V/220V—50Hz,三相四線制。8.3.2.2 PLC控制柜使用AC220V—50Hz。8.3.2.3 當電源電壓、頻率在下列范圍內變化時,所有電器設備和控制系統均能正常工作:       交流電源:(+5%~-10%)Ue       頻    率:±2% 50Hz長期       當電壓在-22.5%Ue,時間不超過1分鐘。8.3.2.4 全部電機采用普通異步電動機,防護等級不低于IP54。8.3.2.5 主控柜采用GGD標準柜,防護等級不低于IP54。8.3.2.6 控制柜鋼板厚度不低于1.5mm,采用冷軋板,外表涂漆顏色為乳白色。8.3.2.7 控制柜內端子排留有20%備用量。8.3.2.8 所有電纜均采用銅芯線,保證其截面積具有足夠的載流能力。電纜敷設設時,均有橋架保護。8.3.2.9 指示燈顏色,按國標設計。8.4電氣控制技術規范8.4.1 電液錘工作全部由PLC控制完成。8.4.2 PLC控制及檢測范圍8.4.2.1 電機的啟動、工作、停止。8.4.2.2 霍爾開關信號的檢測與控制。第 一個霍爾開關失效,其它霍爾開關繼續控制系統工作。8.4.2.3 壓力檢測與控制。工作壓力數顯,超壓和失壓數顯與保護。8.4.2.4 油溫檢測與控制。將采集的油溫信號進行處理并控制加熱和冷卻系統(電制冷機組對冷卻過程單獨自動控制)。8.4.2.5 冷卻系統控制。油溫超標自動停機。8.4.2.6 油位檢測與控制。液位低于設定值,電機停止工作。8.4.2.7 系統卸荷檢測與控制。蓄能器滿,系統自動卸荷。
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