锻造液压机液压系统的分析与设计

　　O 引言

　　目前，国内外锻造设备由于受环保的影响，以及原有的锻锤存在噪声大、震动大、锻造空间小、锻透性差等缺陷，而很快被大、中型锻造液压机所取代。锻造液压机具有具有快锻、普锻、慢降、保压等多种功能，并且能在任意位置输出全部功率和保持所需压力，可满足有色与黑色金属的多种锻造工艺需求，是一种高性能的压力锻造设备。我国锻造行业拥有800-18$OOt等不同吨位的锻造液压机近3000台，在锻造能力上具有国际先进水平。但是在锻造频次上和国际水平差距较大，特别是在快锻频次上存在着很大差距，国内锻造液压机的快锻频次一般为45次／min，国外锻造液压机的快锻频次一般为90次／min，而且国内锻造液压机在快锻工况下，设备振动很大，实用性很差。实际上也很少使用快锻功能，往往一个锻件可一火锻成，实际却需要两火到三火，严重影响生产率，增加生产成本。因此，提高锻造液压机的锻造频次，是急需解决的大问题。

　　l 液压系统工作原理

　　锻造液压机普遍采用的液压系统原理图如图1所示。锻造液压机的结构形式大部分采用三梁四柱上推式，液压缸活塞均为柱塞式，3个大直径主缸安装在上梁上，输出锻造压力；上梁两侧安装两个小直径的回升缸，用于回程。

　　快速锻造时，主液压泵启动，液压系统回路建立压力，电磁换向阀8、l4得电，压力油进入3个主液压缸；电磁换向阀2得电，插装阀l7开启，两个回升缸和主缸接通，活动梁下行，形成差动锻造；当锻造结束后，电磁换向阀3、9得电，3个主液压缸分别通过插装阀5、6、7和l1、12、13形成三级快速卸荷；当系统内压力下降到设定压力后，电磁换向阀l、15、l6得电，压力油进入回升缸，3个主液压缸上的充液阀打开，依靠回升缸内遗留压力能和主液压泵的供油，使活动梁快速上行，完成一个锻造循环。然后通过压力或行程控制，自动进

　　入下一个循环，形成一个快锻循环。

　　图1 原液压原理图

　　1、2、3、8、9、14、15、16一电磁换向阀

　　4、5、6、7、10、11、12、13、17一插装阀

　　2 液压系统分析

　　从液压原理图分析上看，在系统流量一定的情况下，要提高锻造频次，只有减短卸荷时间和换向时间，并且在一定的回程高度下，减短回程时间。

　　(1)卸荷时间分析，以上液压原理图采用三级卸荷，如要缩短卸荷时间，一级泄荷阀5、11就需要调节为较大的开口，并且二级卸荷控制阀的控制压力4、10要高，这样在卸荷时振动很大，造成机身晃动和管路振动。相反，如一级泄荷阀5、11的开口较小，并且二级卸荷控制阀的控制压力4、10较低，虽然卸荷时无振动，但是在短时间内存在系统内部压力卸不尽，造成换向时机身晃动和管路振动。因此，只有在较短的时间内使卸荷阀开口平缓的由小到大迅速开启，才能保证卸荷平稳，无振动。