快锻机插装阀液压系统的测试与分析

发表时间:2020/5/21   来源:《科学与技术》2020年1月2期   作者:蔺浩杰
[导读] 快锻机是锻造坯料生产中必不可少的关键性设备,
        摘要:快锻机是锻造坯料生产中必不可少的关键性设备,其整体性能、高效运转、功能作用发挥等都和液压系统有直接关系。因此,本文从不同角度入手客观探讨了快锻机插装阀液压系统的测试,分析了测试结果、相关性能,在有效测试、深入分析过程中全面了解液压系统性能、运行特点等,优化调试、检修、维护等环节,控制各类故障发生的同时促使快锻机高效运转。
        关键词:快锻机;插装阀液压系统;测试;分析
        随着科技深化发展,现代化技术不断应用到快锻机,优势作用日渐多样化,智能控制、实时监测等[1],在实现自由锻生产快速化以及精密化方面起到重要作用。与此同时,系统测试以及分析是快锻机实际应用中的关键点,要在联系实际基础上巧用可行的测试方法、测试手段,快速、精准测试的同时全面、深入、细化剖析测试结果,对快锻机主要参数进行合理化调控,投产后处于最佳运行状态的同时发挥最大化效能,顺利提高生产效率以及效益。
        一、快锻机概述
快锻机是快速锻造液压机的简称,主要因为其锻压的速度和汽锤的液压
机接近。快锻机大都采用的是双柱或者四柱下拉式结构[2],有着较高的行程次数,通常情况下,每分钟80到120次,有着较快的行程速度,每秒60到120毫米,压力为500到3000吨。快锻机液压系统运行中各个部件动作灵敏而迅速,利用计算机设备,让快锻机、操作机二者相互作用,实现连锁操纵,动态控制横梁的行程、压下量以及锻件步长、尺寸、转角的精度,自动实现一系列辅助动作,加快生产速度同时坯料尺寸也有着特别高的精度,即±1到2毫米。相应地,下面是2000吨下拉式高效率快锻机主要运行参数情况。

二、快锻机插装阀液压系统的测试和分析
        以“2000吨下拉式高效率快锻机”为例,在把握结构特点、关键性运行参数等过程中,多层次探讨该快锻机插装阀液压系统测试,细化分析系统测试结果。
        1、快锻机插装阀液压系统测试
        高压力、大流量等是该快锻机插装阀液压系统呈现的主要特点,加上全液压传动,对应用其中的插装阀有一定的要求,采用的是三级控制液压插装阀[3]。与此同时,该快锻机功能作用体现在多个方面,又是多级控制,插装阀液压系统复杂化,增加了测试难度系数。测试之前,测试人员要必须严格按照相关规定,检查应用到测试中的仪器设备,对测试现场的仪表等进行合理化标定,做好各方面准备工作,巧用现代技术、现代设备的同时优化应用其中的测试方法、测试手段,在源头上保证测试结果的精准度。测试中,利用液阻桥路系统学原理,结合该快锻机运行参数以及插装阀液压系统的结构特点、功能作用等,绘制与之对应的液阻桥路图,直观呈现液压系统各个部件功能作用以及控制层次,降低系统测试以及分析难度,也为精准判断系统运行中的故障问题提供便利。测试人员要以液阻桥路图为基础,将快锻机当作成结构并不复杂的液压执行器,即有着不同有效断面的液压缸,利用电磁换向阀取代作用到各桥臂的插装阀。以液压系统结构体系为切入点,在主缸、回程缸、主泵出口等位置,合理设置压力测量点,将适宜的压力传感器规范化安装到各个测量点,规范化安装的同时灵活应用位移传感器,测定液压系统运行中锤头的位移,利用稳压电源,向安装的压力传感器、位移传感器提供高质量的电能,确保整个测试有序进行。此外,在控制台作用下,给出插装阀运行中的控制信号,再将这些控制信号和各测量点传感器运行中输出的一系列电信号一起传输到示波器组,利用紫外线记录纸,记录测试各环节产生的信息数据。
        2、快锻机插装阀液压系统测试结果分析
        2.1锤头上升
        在整个测试过程中,测试人员测试了该快锻机运行中不同工况特性,获取多个测试曲线图,比如,锤头上升过程、锻压以及卸压过程[4],整理了一系列重要的数据。以测试曲线图为切入点,在回程速度一定的情况下,由于锤头上升中的加速度一致,回程缸压力峰值变化和锤头上升时间没有较大的关系。随着锤头不断上升,主泵呈现的压力波形和回程缸没有明显区别,主缸压力发生变化,出现比较小的峰值,这和插装阀液阻有着直接关系,可以根据此峰值,检查插装阀开启情况。
        2.2锤头快降与慢降
        随着锤头迅速下降,在插装阀作用下,油泵会向运行中的主缸供油,主缸的压力数值并不大,但主泵油压数值较大,在压力冲击下,主泵运行会受到不同程度影响,引发噪声问题。如果不对液压系统进行多层次测试,很难发现快锻机运行中主泵噪声问题。针对这种情况,需要合理调整插装阀、主泵旁路阀二者速度,前者为开启速度、后者为关闭速度,在动态监测、调控的过程中,防止开启速度大于关闭速度,控制主泵冲击压力产生,将压力数值控制在规定范围内。随着锤头降低的速度日渐减慢,回程缸压力不断提升,出现压力超调值,主缸油压也有所提升,充液阀关闭,极易出现振动、噪声等问题,要细化分析发生的具体原因以及作用其中的背压阀,对其进行合理改进,提升运行性能。
        2.3锻压与卸压
        在锻压过程中,锤头和工件接触后,主缸油压数值明显增大,和被锻工件变形中抗力大小紧密联系,回程缸压力数值变化和工件变形速度等有关,变形速度加快的同时压力数值也会迅速增大。在卸压过程中,主泵的卸压时间并不相同,极易出现压力下降这一情况,需要将卸压时间控制在规定范围内。主缸油压也会明显降低,压力大小、卸压率二者属于反比例关系,随着油压不断降低,卸压率日渐提升,可以在不延长卸压时间的情况下,避免卸压中出现噪声、冲击等问题。
        三、结语
        总而言之,快锻机插装阀液压系统的测试以及分析有着重要的现实意义,在理论联系实际过程中深入探究可行的测试思路、测试方法、测试路径,促使测试结果更加精准、完整,多层次细化剖析的同时深化了解插装阀液压系统的结构体系、工作原理、运行特点、功能、性能等,明确以往调试中存在的问题,改进调试质量、规范操作流程、优化检查与维修等,在高效管控、更新升级等过程中促使快锻机运行更加安全、稳定、高效、经济,将故障发生系数以及生产成本最小化,在提质增效过程中实现生产效益目标。
        参考文献:
        [1]余慧娟,赵京坡,刘相新.液压系统故障注入与故障诊断仿真研究[J].计算机测量与控制,2020,28(03):25-28+33.
        [2]王卫东,黄帅伟,周斌.小型锻造液压机的发展与创新[J].锻造与冲压,2019(15):55-56.
        [3]姚汝君.液压仿真技术在锻压设备中的应用及展望[J].能源与节能,2017(07):178-179.
        [4]任之荣.浅析快速锻造压机液压系统及控制系统[J].山东工业技术,2016(17):20+38.
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