112MN离合器式螺旋压力机隔振状态下的振动测试分析

　　一、引言

　　离合器式螺旋压力机是一种兼有传统螺旋压力机、机械压力机和液压机优点的新型螺旋压力机。该压力机的飞轮通过一离合器与螺杆相连,压力机工作时,控制系统使离合器迅速结合,滑块在很短的时间内达到额定速度,打击工件期间,机身产生弹性变形,当打击力达到预设值时,控制系统使离合器迅速脱开,滑块随之停止运动。此后在机身弹性力作用下螺杆反转,打击结束后,螺杆在回程机构作用下继续反转并带动滑块回程。当回程到上死点时,制动系统使滑块制动,压力机完成一个工作循环。

　　打击工件期间,其滑块的动量及飞轮的动量矩都发生了变化,这些变化以惯性力及惯性力矩的形式作用于机身及基础,使机身及其基础产生垂向及水平扭转振动。此外随着打击力的变化,机身发生垂向伸缩振动。滑块启动及回程制动时,其动量也发生了较大的变化,同时螺杆及与之结为一体的离合器从动盘的动量矩也发生相应的变化,使机身及基础产生振动。压力机吨位越大,振动越强烈。减轻振动危害的途径之一是对压力机进行隔振。国产螺旋压力机尚未见采用隔振基础的报导。但从德国进口的PZS900型80MN电动螺旋压力机、SPKA11200型112MN离合器式螺旋压力机都采用了隔振基础。SPKAll200型离合器式螺旋压力机是无锡叶片厂为锻制大型汽轮机叶片而引进的号称“亚洲第一锤”的大型螺旋压力机。该机作往复运动的部件(滑块)重达13t,滑块的额定速度为0.5m/s,压力机启动、制动时滑块的动量变化均达65tm/s,这大致相当于10t锻锤锤头所具有的动量;打击工件时,滑块的动量变化量则要超过65tm/s。

　　因而所激起振动会相当强烈。为保证厂房安全,保证附近精密加工能正常工作,该设备采用了隔振基础。

　　二、压力机隔振基础及振动实测

　　无锡叶片厂安装的SPKA11200型离合器式螺旋压力机,其隔振基础如图1所示。压力机与惯性块连为一体,惯性块由16只T1030-128/32型和24只VL41-8/32型隔振器支承在基础坑内。测点布置如图2所示。利用位移传感器YHD30拾取惯性块角部的水平(测点1)位移或垂向(测点2)位移信息,经动态应变仪YD15送入CF920,得出测点位移曲线;利用磁电式速度传感器CD-7-C(垂向)和CD-7-S(水平向)拾取基础(测点:3、5)的振动速度信息,送入CF920经积分后得出测点的位移曲线;利用公害测振仪GHZ-1测量基础坑内测点4及基础上表面测点5处的振动强度,可直接读出测量结果。测试框图如图3。

　　测试时,压力机锻制工件或进行冷打。所锻制的工件为上汽905C叶片,材料为17 4PH,坯重51kg,打击力为120MN左右,额定能量利用率约为70%。测量结果如图4~图7和表1及表2所示。