華萬紅，蘆新莉

（安陽鍛壓機械工業(yè)有限公司，河南 安陽 455000）

三工位模鍛油壓機自動補償偏載裝置

華萬紅，蘆新莉

（安陽鍛壓機械工業(yè)有限公司，河南 安陽 455000）

三工位模鍛油壓機在兩側(cè)的鐓粗和沖孔工位工作時存在主動偏載現(xiàn)象，造成機身受力不平衡，設備振動大，影響設備正常工作。為解決該問題，使設備能夠平穩(wěn)運行，減少因機器故障造成的經(jīng)濟損失，設計開發(fā)了一種自動糾偏裝置來補償機身偏載。

模鍛油壓機；主動偏載；自動補償；三工位

數(shù)控模鍛液壓機是一種利用液體壓力能來傳遞能量，以實現(xiàn)模鍛工藝加工的設備。本機為三梁四柱三工位數(shù)控模鍛油壓機，具有大功率、高速度、高效率、雙動雙向成形、自身平衡偏載等特點，特別適用于高筒類鍛件和深孔成形鍛造工藝。鍛造液壓機可實現(xiàn)調(diào)整、單次、自動、保壓等多種功能，可在任意位置輸出全部功率并保持所需壓力，滿足多種鍛造工藝需求。三工位模鍛油壓機常用于重型機車和高鐵機車軸承內(nèi)外套圈的鍛造，有鐓粗、合模成形及沖孔3個工位。

但一直以來，設備兩側(cè)鐓粗和沖孔工位工作時，由于單側(cè)力較大，存在主動偏載現(xiàn)象，造成機身不平衡，設備振動嚴重，長期使用會影響液壓管路、立柱和機身等部件使用壽命。為了解決這一問題，使設備能夠平穩(wěn)運行，減少因機器故障造成的經(jīng)濟損失，我們設計開發(fā)了一種自動糾偏裝置來自動補償機身偏載。

1 偏載原因分析

三工位模鍛油壓機工作缸由主油缸、頂出油缸和兩個側(cè)壓缸組成。主油缸為單方向作用的柱塞式液壓缸，柱塞缸體既是上橫梁柱塞缸中的柱塞，又是主油缸中的缸體，它與頂出油缸共同實現(xiàn)中間工位的“合?！奔啊皳v窩”成形。此工位不存在主動偏載，當兩個側(cè)壓缸進行“鐓粗”和“沖孔”工藝時，主油缸不工作，這時分布于機身兩側(cè)的兩個側(cè)壓缸參與工作，由于單側(cè)工作，加上流量和速度不能調(diào)整，原有系統(tǒng)沒有閉環(huán)控制，造成機身單側(cè)受力，無法平衡，形成主動偏載。

2 自動糾偏裝置構成及糾偏原理

自動糾偏裝置主要由位移檢測裝置和數(shù)字插裝比例閥及其他液壓元件構成電液控制系統(tǒng)，并由PLC協(xié)調(diào)控制。在機身兩側(cè)裝上位移檢測裝置（圖1，安裝位置見圖2），用于測量兩側(cè)的位置偏差，帶防護盒的位移傳感器固定在上橫梁上，固定環(huán)安裝在活動橫梁上。壓機工作時，活動橫梁上下運動拉動隨動桿，位移傳感器上的磁鐵位置就會產(chǎn)生變化測量出位移；在兩個動作的液壓回路上分別安裝數(shù)字插裝比例閥，用于調(diào)節(jié)兩側(cè)油路的進油量（圖3）。鐓粗工位工作時，由PLC采集到位置偏差值后，在程序中進行偏差信號的處理，由偏差信號做PID運算，在原數(shù)字比例閥給定基值的基礎上，閉環(huán)控制兩側(cè)缸的進油量，自動補償糾偏。在沖孔工位工作時，鐓粗工位也能閉環(huán)隨動控制，實現(xiàn)一邊工位有負載而另一邊工位無負載情況下，達到力的平衡，而不是向有負載側(cè)傾斜。

圖1 位移檢測裝置

另外，液壓油路中比例閥采用數(shù)字閥，通過軟件能夠在線修改和監(jiān)控閥口開度，可方便地修改閥參數(shù)，配合程序使設備控制達到最優(yōu)化。通過采用西門子軟件Wincc組態(tài)設備，修改參數(shù)及監(jiān)控設備運行。

圖2 三工位壓機模擬圖

圖3 數(shù)字比例閥控制示意圖

3 結束語

自動糾偏裝置成功解決了三工位壓機的偏載問題，減少了設備振動，使設備能夠平穩(wěn)運行，提高了液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，延長了立柱及機身壽命，最得較好的經(jīng)濟效益。

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[7]呂 言，周建國，阮 澍.最新伺服壓力機的開發(fā)以及今后的動向[J].鍛壓裝備與制造技術，2006，41（1）.

Automatic compensation partial load device for three-station die forgingoil press

HUA Wanhong，LU Xinli
（Anyang Forging Press Machinery Industry Co.,Ltd.,Anyang 455000,Henan China）

As the active partial loading problem happens to the three-station die forgingoil press during both side upsetting and punching process,the body forcing has not been balanced with big vibration,which influences the normal work of equipment.In order to solve the above problem,an automatic compensation device has been designed and explored to compensate the partial load for the body,which makes the equipment work smoothly and reduce the economic loss caused by the malfunction of the machine.

Three-station die forging oil press;Active partial load;Automatic compensation device

TG315.4

A

10.16316/j.issn.1672-0121.2016.02.010

1672-0121（2016）02-0042-02

2015-12-23；

2016-02-03

華萬紅（1970-），男，工程師，從事鉚接機設備設計研發(fā)。E-mail：13526120092@163.com