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        YPD400鐓鍛機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

        2016-12-31 00:00:00王占武
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年16期

        摘 要:根據(jù)鐓鍛實(shí)際工況,及現(xiàn)場(chǎng)要求,設(shè)計(jì)了一種用于石油機(jī)械空心、實(shí)心、抽油桿、油管熱成形及油管的管端加厚工藝的液壓系統(tǒng)。為滿足快速,采用差動(dòng)回路,為減少回程沖擊,采用預(yù)泄荷閥,減少對(duì)油路及設(shè)備損害。

        關(guān)鍵詞:YPD400;鐓鍛液壓機(jī);液壓系統(tǒng);差動(dòng)

        1 YPD400鐓鍛液壓機(jī)及其工作原理

        YPD400B鐓鍛液壓機(jī)是我公司根據(jù)客戶需求,而自主研究的一款新型的液壓鐓鍛液壓裝置。采用全液壓驅(qū)動(dòng),與機(jī)械與液壓結(jié)合驅(qū)動(dòng)相比,克服了機(jī)械固有力不能改變的事實(shí),采用液壓可隨時(shí)改變鐓擠力,以使鐓鍛液壓機(jī)達(dá)到最好性能。

        本鐓鍛液壓機(jī)屬于新型石油機(jī)械應(yīng)用產(chǎn)品,用于空心、實(shí)心、抽油桿、油管熱成形及油管的管端加厚工藝的鐓鍛設(shè)備。本產(chǎn)品具有獨(dú)立的動(dòng)力機(jī)構(gòu)及電氣系統(tǒng),并采用按鈕集中控制,可實(shí)現(xiàn)調(diào)整(點(diǎn)動(dòng))、工作(半自動(dòng))兩種操作方式。液壓機(jī)的工作壓力、行程范圍均可根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)整。合模最大夾緊力3500KN;鐓擠公稱(chēng)力2250KN;擠壓退回力1540KN;液壓體最大工作壓力28MPa。

        2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其工作原理

        該鐓鍛液壓系統(tǒng)的鐓鍛力為3500噸,驅(qū)動(dòng)原理為純液壓驅(qū)動(dòng),依靠電器控制其液壓聯(lián)動(dòng),需要液壓系統(tǒng)滿足大流量,高壓力,控制油路反應(yīng)訊速,動(dòng)作靈敏等要求。因此系統(tǒng)鐓鍛油路采用差動(dòng)回路。因本系統(tǒng)壓力大,油量大,所以換向沖擊大,所以在進(jìn)給鐓鍛油路安裝預(yù)泄荷閥,在換向中先泄荷,以降低系統(tǒng)壓力,對(duì)設(shè)備起到安全保護(hù)作用,延長(zhǎng)了液壓系統(tǒng)及整體設(shè)備的使用壽命。液壓系統(tǒng)原理如圖1所示。

        1、油箱,2、5、7、19過(guò)濾器,3、22、31球閥,4、液位控制器,6、液位液溫計(jì),8、減振喉,9、10電機(jī)泵組,11、蝶閥,12、25安全閥,13、27、30、33測(cè)壓軟管,14、28、34壓力表,15、24單向閥,16、17、18、29、37電磁換向閥,20、泵,21、聯(lián)軸器,23、電機(jī),26、測(cè)壓接頭,32、電磁水閥,35、冷卻器,36、38、40油缸,39、壓力繼電器

        圖1 YPD400液壓原理圖

        本液壓系統(tǒng)一拖二配控制,可同時(shí)滿足兩套鐓鍛機(jī)液壓要求,整個(gè)液壓系統(tǒng)由輔助油路,夾緊油路,鐓鍛油路,泵站高壓供油油路,泵站低壓輔助供油油路,冷卻油路組成。

        主油路采用大流量閥、結(jié)合油缸差動(dòng)控制技術(shù),具有控制壓力穩(wěn)定,大流量,結(jié)構(gòu)緊湊,反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)。鐓鍛油路采用泄壓控制,可有效減小工作過(guò)程中換向沖擊,防止系統(tǒng)過(guò)振。鐓鍛時(shí),采動(dòng)差動(dòng)回路,可使鐓鍛缸迅速達(dá)到工作位置,縮短進(jìn)給時(shí)間,有效地防止時(shí)間過(guò)長(zhǎng)工作冷卻問(wèn)題,可使工作快速成形。同時(shí)設(shè)置安全保護(hù)系統(tǒng),在系統(tǒng)超壓時(shí),能有效報(bào)警或控制系統(tǒng)停機(jī),以防發(fā)生事故。整個(gè)系統(tǒng)輔助油路采用低壓、流量小、控制穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊反應(yīng)靈敏特點(diǎn)。冷卻回路是對(duì)液壓油油溫控制和雜質(zhì)過(guò)濾,確保系統(tǒng)正常工作。

        2.1 液壓系統(tǒng)的要求

        系統(tǒng)只允許單閥切換,單缸動(dòng)作。

        2.2 液壓系統(tǒng)的啟動(dòng)

        分啟動(dòng)電機(jī)泵組20、21、23。

        啟動(dòng)高壓電機(jī)泵組電機(jī)泵組,電機(jī)10通電后,液壓油從油箱1,吸油濾油器5,通過(guò)蝶閥11,減震喉8,進(jìn)而從電機(jī)泵組的高壓柱塞泵輸出高壓油,進(jìn)入集成塊,電磁溢流閥不得電,卸荷,泵出來(lái)的油液經(jīng)電磁溢流閥直接回油箱??刂朴吐肪訅毫?,但均未接通。

        2.3 上下胎板提起分模

        3T得電,電液換向閥換至右位,輔助油缸2有桿腔進(jìn)油,無(wú)桿腔油液流回油箱,上胎板提起與下胎板分模。

        2.4 上下胎板合模

        將加熱好的工件置入下模腔內(nèi),這時(shí)2T得電,換閥至左位,輔助油缸無(wú)桿腔進(jìn)油,活塞桿伸出,有桿腔油液流回油箱,上胎板落下,上下模合攏。

        2.5 夾緊缸鎖緊

        主油路高壓油經(jīng)單向閥15、至電液閥的7T得電,液壓油進(jìn)入夾緊缸1無(wú)桿腔,推動(dòng)叉座上斜塊插入加壓并鎖緊。有桿腔油液經(jīng)冷卻器32、回油濾油器12流回油箱。

        2.6 鐓鍛油缸快進(jìn)

        主油路高壓油至換向閥17,此時(shí)電磁閥14T得電,油液到換向閥18,這時(shí)鐓擠缸1為差動(dòng)連接,有桿腔流出的油液同時(shí)進(jìn)入無(wú)桿腔,鐓鍛油缸活塞桿快速伸出,沖桿快速接近工件,實(shí)現(xiàn)快進(jìn)。

        2.7 鐓鍛油缸加壓

        當(dāng)沖桿接觸工件后,油缸壓力開(kāi)始升高,升至設(shè)定值時(shí),電液換向閥18的10T得電,電磁換向閥切換至左位,油缸小腔通油箱,油缸大腔推力增大,鐓擠工件完畢(工進(jìn))。

        2.8 鐓鍛油缸回程

        當(dāng)油壓升壓力繼電器設(shè)定的最大值28MPa時(shí),電磁換向閥18T得電0.3S,實(shí)現(xiàn)壓力預(yù)泄,減少油路換向沖擊,以減小噪聲和振動(dòng),吸收脈動(dòng)。然后電磁換向閥18的11T得電,切換至右位,油缸小腔進(jìn)油,大腔油液經(jīng)電磁換向閥18、17和球閥,冷卻器,回油濾油器流回油箱。沖桿退至起始位置,電磁換向閥17和18同時(shí)斷電回到中位。

        2.9 夾緊缸抽回斜塊

        電液換向閥8T得電,換至右位,活塞桿有桿腔進(jìn)油,叉座退回至起始位置,抽回斜塊。

        2.10 分模,取出工件

        電液換向閥3T得電,切換至右位,上胎板提起,上下模塊分離,取出工件。完成一個(gè)工作循環(huán)。

        3 液壓系統(tǒng)的性能分析

        最大工作壓力28MPa,工作壓力可根據(jù)需要調(diào)整,并設(shè)有安全閥,避免壓力過(guò)高,確保設(shè)備的正常使用。本設(shè)備利用電機(jī)泵組做動(dòng)力源,通過(guò)換向閥的結(jié)合運(yùn)用,帶動(dòng)油缸前進(jìn)、后退,達(dá)到工作要求。采用差動(dòng)回路,滿足能趁熱鐓鍛。本液壓控制系統(tǒng)具有油阻小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,通流量大,響應(yīng)快,安全可靠性等特點(diǎn)。

        參考文獻(xiàn)

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        作者簡(jiǎn)介:王占武(1973-),男,遼寧省阜新市人,工作單位:遼寧北辰液壓氣動(dòng)有限公司,職務(wù):技術(shù)部長(zhǎng),研究方向:液壓。

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