大型液压机实现快锻工艺的途径

郑庆明

摘要：本文立足实践，对大型液压机快锻工艺的方法和途径进行了系统的分析，以期借助大型液压件，形成更加高效快速锻造控制系统。

关键词：大型液压机 快锻工艺 途径

前言：

随着社会的发展和经济的进步，工业领域对于大型自由快锻液压机的需求呈现飞速发展的趋势。但是，对于能够实现快速锻造的大型液压件而言，其所涉及的核心技术、关键部件的处理和保养以及整机操作还需要进口的支持，对国外技术、产品和操作的依赖性较强，因此，需要重视机电液一体化体系的发展，加快研发适应行业需求的大型自由快锻液压机组，保证技术的先进性，强化结构设计的合理性，重视实用性和高效性，为系统的可靠、稳定运行提供保证，促进操作的便捷性，满足节能环保的理念。因此，要全面探讨满足快锻功能的大型液压件的使用方法和操作模式，立足实践，明确其在进行自由锻造过程中应用的新的控制模式和操作流程。

1 全面介绍阀控液压件快锻功能的实现过程

1.1 重视对压机控制系统的改进以及对控制性能的增强

通过对压机控制系统的全面改革，实现其基本性能的健全和完善，促使机器相应的时间范围被延长，能够更加适合快速锻压的要求。对于大型液压机而言，其整个系统的运行能够实现对液控充液阀的直接管控。在工作缸体执行操作的过程中，也就是快速上升和下降的时候，对液压机快锻产生关键性影响的因素是大通径充液阀打开的及时程度。在锻造阶段，在工作缸体实现呈现快速上升和下降的过程中，及时、迅速的补液过程需要进行有效的控制，尤其是要保证元件能够在第一时间迅速、及时的打开，只有这样，才能保证在滑块迅速上下操作的过程中，实现对油液的及时供给。对于液油，存在不清洁的状态，一旦出现，会对整个系统产生不良影响，对快锻的整个流程产生阻碍，影响整个操作流程的顺利进行。因此，要对10通径的电磁换向阀控制体系进行变更，设置为二通插装阀集成的控制系统，主要原因是这种装置不会对油液产生严重的污染，对其敏感度不高，有效降低故障发生的频率，实现整个控制系统性能的增强，延长相应的时间周期。同时，需要将管路进行更改，有DN12更改为DN25，当与被控元件的距离十分接近的时候，有需要调整为DN16，目的是保证较为科学与合理的流量、流苏以及压力值，在此基础上，恩哥哥保证被控元件具有较高的敏感性，能够进行及时的反应，加快被控元件动作的速度，在根本上达到快锻工艺的基本要求。

1.2 重视机身结构形式的调整以及机身刚度的增强

对于机身而言，要做好对结构形式的明确，保证较高的刚度参数，同时，要增设管路支架，保证刚度达标，确定合理的管理系统连接方式和模式，目的是在高压液体频繁进行工艺操作，达到能量交换的时候，降低其对整个机身产生的不良影响，避免整个管路系统发生刚性不达标的情况，在根本上，达到快锻工艺的标准和要求。在当前，我国主要的快锻液压机在结构上由上推式和下拉式组成，两种结构类型在立柱上都是双柱矩形或者六边形的截面。这种结构的优势是更加有效地满足快速锻造在机身结构方面的要求。但是，二者都存在一定的技术问题和不足，需要引起高度关注。首先，在上推式的机构中，结构设计主要借鉴了水压机的构造，也就是说，将发挥主要功能的主缸设置在整个结构的顶部位置，保证其恰好处于上横梁和活动梁的中间位置。对于其发生运动的位置，其多承受的惯性力不大，能够进行合理、有效的控制，降低操作功率，同时，没有过多的标准，基础性要求不高。但是，对于这种结构类型，其重心位置较高，需要较长的液压管线配合，弹性变形极易发生，直接引发液压冲击力，振动明显，不利于工作效率的提升。因此，为了有效应对这一问题，要将高强度的管理支架、法兰以及管套设置其中，目的是降低弹性变形发展的几率，避免对液压机产生的过度冲击，防止过度振动的发生。同时，结合实际，对滑块的导向长度进行增大，有效降低在快锻操作中，机身遭受损坏的程度。对于下拉式结构，结构模式比较新，也就是说下部是主缸选择的位置，处于固定梁与下横梁的中间位置。这种结构类型，稳定性比较突出，主机位于重心不高的位置，主缸和液压阀处于较劲的范围之内，能够是对液压冲击的有效抵制，避免出现明显的振动情况，对空间范围要求不高，不需要较大的场地，安全性比较突出。但是，其不足之处是在运动中，惯性力较大，会发生功率出现部分损失的情况，给整个控制工作增加了难度，要求压机具有可靠的基础设置，增大了土建方面的施工投入。对于这种结构类型，在中小型快锻机中应用较多，大型液压件还是将上推式作为主要的结构应用模式。

1.3 重视液压集成阀的合理布控

要重视对液压集成阀布控方式的介绍，目的是减小外界对机器的冲压，降低振动幅度，实现建压时间的有效缩短，在根本上达到快速锻造的工艺要求。对于大型液压件的快速锻造，要将处于集成状态的阀进行分开布置，进行合理和有效的布控。在整个设计过程中，要保证进油集成阀与动力源的距离较近，在缸体的附近是控制与卸掉系统。在工作缸的位置，是充液阀，保证其完全进入油液中，能够在无管的状态下实现有效的充液和排液。在滑块运动过程中，尤其是上升和下降的进程，进行及时、安全和有效的补液。卸荷系统需要与工作缸在同一范围内，目的是保证液压缸能够较快地进行液体的输入和排出，保证液体循环路线的单行性，形成循环回路，降低能量转换过程中对机体产生的震荡和冲击。控制系统与其响应的元件处于同一范围，能够进行迅速的反应，提升建压速度。这些做法都为快锻操作提供了坚实的保障。

1.4 借助差动系统满足压机快锻功能的实现

对于大型压机阀控制系统，为了满足快速锻造的工艺需要，需要将回程缸和工作缸进行有效的连接，此时，就形成了差动系统。对于回程缸，如果常通高压油，就会免去回程系统对建压时间的要求，同时，有效降低压力，操作速度被加快，形成缩短，时间缩短，实现了锻造次数的增加。对于用于快锻的压机，要求工作缸和回程缸的面积速比相符合，通常，回程缸的面积与压机相比，参数稍大，回程压力较低，行为速度较快，呈现稳定运行的状态。同时，针对差动环境下的主缸与提升缸，需要减小差动流量差，目的是避免能力损失的发生，保证一定的提升速度，满足快锻的需要。

1.5 借助比例插装阀加速建压和卸载的操作

比例插装阀的应用，能够实现建压时间的缩短，进行及时的卸载。在应用过程中，在0.1秒的时间内，压力能够迅速进行升降，状态比较平稳，能够达到快锻操作的需要。将大通径尺寸的插装阀应用在快锻压机上，有效调节系统的流量和压力，发挥了传统以及泵控方式的有点，对其自身的缺陷进行有效的克制，控制效果更加突出。这种阀门的形状是锥面形，呈现密封和无泄漏状态。在这种阀门的应用下，会产生较大的过流面积，通流量的规模巨大，开启阶段的行程不大，自身重量较轻，动态反应较为敏捷，启闭系统较为稳定，能够满足快锻压机的要求，满足锻造次数的要求，停位的准确度得到提升。

1.6 重视应用快速液控卸荷集成系统

对于快速液控卸荷集成系统而言，能够实现对高压的有效降低，直至达到预期设定参数。因此，对于锻造次数的控制，关键是促使整个系统在存储方面能够实现迅速的恢复，达到稳定状态，进行有效的释放。这一系统的特点是具有平稳的卸压能力，没有形成严重的冲击作用，借助对阀门的调整，实现对开度和节流性能的控制，促使高压状态在较短时间内恢复正常值，时间通常为0.2秒以内，在根本上达到差动和快锻的基本要求。

1.7 自由锻造压机的联动操作能够加速锻造的完成

在应用大型自由锻造液压机的时候，一个必要的条件就是与操作机进行有效联动，否则很难满足工艺要求。同时，与阀的反应周期关系密切，直接关乎建压的时间，同时，也需要操作者属于熟练工，遵守现场的秩序，以及操作规程进行谨慎操作。对于联动性，既能够实现对人机所处环境有效改善，具备较快的响应速度，满足精度控制的要求，降低人为不良因素的影响，提高锻造的自动化程度，加速锻造的完成。

2 对新型电液控制系统在快速锻造方面应用的介绍

对于液压机，应用阀控液压系统，发挥节流阀、溢流阀以及卸荷阀的作用，实现对整液压系统的有效控制，但是，很难实现对主机运动状态和信息的及时反馈，使得执行构造部门很难实现对数控的实时监控。应对措施虽然也很多，但是，针对遗留卸荷，电机需要长时间以额定转速进行运行。电机在低速运转或者空载的时候，效率不高，无效能够比重较大，几乎高达40%，给压机造成巨大的能够负担。因此，为了保证生产的高效性以及能耗的降低，需要对电液控制系统进行不断开发和研制，在根本上满足快速锻造的要求，实现对整个系统的有效控制。

2.1 将开关磁阻驱动系统应用在大型液压件快锻工艺中

随着信息技术的不断发展和进步，电力电子、数字控制等技术不断革新，动力系统领域也紧跟时代发展，出现了一种新的系统类型，即开关磁阻驱动系统，主要构成部分为电机和控制器，其主要特点显示在：首先，能够实现对角位移和电流信息的迅速、实时的反馈，对运动和力矩都能够进行实施监管。其次，整个系统具有较高的运行效率，能够将功率因数控制在0.95以上的指标。再次，智能无级变速程度增强，调整的范围宽的区间得以扩大。第四，在额定转速之外的参数，也能够实现有效的、长时间的连续运转。第五，具有高启动转矩以及低旗云电流。第六，能够进行周期性、多次的启停操作，实现正反转的及时切换。以上优势都有效推动了大型快锻液压其对整个驱动系统的更高的要求。在采纳了开关磁阻电机驱动定量液压泵装置之后，实现对液压系统和缸体的智能化控制及反馈，替代了节流阀等元件。借助实时监测，对数字压力表和电机泵的转数进行控制，掌控转速的反馈数，达到对整个液压机运行状态的全面监控，将压力值控制在合理的区间之内。对于电机速度的控制，需要结合速度和位置的预设值，还包含压力值和位移状况，形成实时状态数值。根据液压泵的相对无损坏做功以及实际工艺的需要，满足无机调速和调压的目的。整个液压系统受控于智能控制，突破传统阀控的情况。在这种系统的支持下，根本的原则是以供备需，不需要进行节流，不会发生溢流损失，动力损失不存在，使得能源利用率趋于理性状态，不会引发希望发热现象的发生。这种系统与传统的液压系统相比较，在较大程度上降低能源耗费，促进液压机快速锻造的完成，推动节能减排的实现，形成的新的工艺模式和操作方法。

2.2 在大型液压机快锻工艺中推广泵直控系统

对于大型液压件的快速锻造工艺，需要满足液压控制的要求，应用的方式包含阀控和泵控两种方式。在阀控模式中，定量泵即为油泵，借助开关阀实现对流量与压力的控制，具备较高的稳定性与可靠性，成本不高，但是，需要较为复杂的系统调整过程，虽然响应速度比较快，但是，液压冲击很容易发生，振动幅度较大。同时，系统能够实现对诸多阀门的有效控制，大大提高了锻造的次数和周期的限制。对于泵控方式，发挥变量泵的作用，有效进行系统流量和压力等参数的调整，使得整个运行与泵有效融合在一起，结合负载，实现智能控制。在其实际运行中，更接近于正弦曲线，为系统稳定运行提供保障。同时，快锻次数与正弦曲线周期呈反比例关系，也就是说锻造次数越多，周期越短。整个体系具备较为简单的机构价，总体较为紧凑，能够实现对精度的有效控制和提升，与此同时，液压冲击随之减小，系统运行更加稳定。但是，这种系统需要较高的成本投入，保证油液具备较高的清洁程度，对于多数用户来讲，难度较高。但是，这也是大型液压机锻造工艺发展的新方向和新途径，能够有效实现能耗的降低。

2.3 推动液电技术的有机结合

要重视对液电技术的融合，重视研究和开发，实现二者优势的统一，满足大型液压机快速锻造的目标。这种融合了液电技术的泵体，实现与电机动力的有效组合，成为液电技术发展进程中的重要典范。这种模式突破了常规泵加电机的模式和结构，立足新技术的应用，成为一种全新的设计类型。借助泵入口的过油冷却，电机转子定子在这种情形下，取代了风扇的应用，减少能耗支出，同时，具备较快的冷却速度，在保证转子、定子等不发热的前提下，提高电流输入量，绕组功率大大提升，能耗得到降低，原动机的效率被大幅提升。同时，随着微电子技术员液压技术的结合，发挥传感技术的油石，各种学科理论进行紧密融合，成套技术在内容上更加丰富和多样，形成彰显一体化、综合性以及智能化的电液控制取得系统，是快锻液压机发展的趋势和方向。

3 全面分析大型液压机快锻工艺生产管理软件的应用

对于液压机的控制系统，要实行对铸件工艺参数和元器件状态的在线管理，为此，管控系统更加关注其铸件的生产管理和系统元器件的生产管理。

3.1 对应用液压机进行锻件生产工艺管理的分析

首先，要重视对生产管理软件的了解和掌握。在当前的液压机设备中，能够实现对相关铸造信息的有效输入和管理，包括快锻工艺涉及的诸多参数，能够实现序号的自动生产。同时，能够实现对快锻生产状况的实际查询，也就是发挥了生产统计的作用。针对信息，进行有效存储，可以供日后查询使用，也可以打印输出。其次，对于数据库管理技术，液压机针对快锻的需要，进行大量数据的机构化操作，保证信息的相互独立性，进行有效的数据库处理，其中，应用了大量的数据库访问技术。再次，要重视对管理整体框架的设计，重视软件流程的设计与具体操作。可以进行两个层次的管理，及当前生产管理以及生产统计。

3.2 对应用液压机进行锻件生产工艺中元器件的管理分析

首先，要对元器件的软件功能进行明确。如元器件的添加、删改、查询等功能。其次，要对系统数据结构进行分析。再次，要对软件流程进行掌握。为了实现元器件对快铸生产的管理，在进行软件研发阶段，要设立元器件的管理文件，在系统中安装定时器，目的是对其使用时间进行有效计量，同时，形成对元器件使用状态的准确掌握，进行实施的呈现。一旦进行操作，系统会作出相应的变更。第四，做好软件的设计与功能的实现。对于整个系统，需要进行安全机制的减量，尤其做好授权信息的筹集。对数据进行加密和防护，做好安全保护措施的制定。可以借助程序，制定明确的方式，进行相关信息的识别与核实。

结束语：综上，随着经济社会的不断发展，机械、国防等行业呈现飞速发展的趋势，对自由锻件工艺提出了更高的要求，因此，要重视快锻液压机的在锻造方面的发展，更加注重精度和速度的要求。随着信息技术的不断进步，要重视深入研发和探讨信息液压机，尤其是大型自由液压设备，在根本上实现对铸造过程的有效控制，提高自动化和智能化水平。同时，也要注重对液压设备应用的有效管理，做好相关软硬件的研究，谨慎设计流程，加大应用力度，在根本上完善液压设备在快锻过程中的应用效果，实现能源消耗的有效降低，在保证产品质量的前提下，降低投入，获取更高的经济收益和社会效益。

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