锻造机械液压过载保护系统改造研究

　　1．前言

　　随着现代工业对高质量锻压元件的需求日益增加，锻造锻压元件以其优良的品质和独特的性能受到市场的青睐，但是锻压元件锻造成形工艺复杂、价格昂贵。如何采用高效、经济的方法生产出优质、低成本的锻造锻压元件，已成为生产中急需解决的问题。因此，传统的锻造成形工艺需要不断改进，为了产生锻压过程中稳定的锻压力， 目前基本都是采用液压锻造系统。当前液压系统在整个机械领域占据了重要的位置。

　　由于使用的是液压动力源，锻压设备的冲击力是非常巨大的，在锻压过程中一旦进料出现问题，比如进来非锻压件原料，其强度大于锻压件本身强度。此时锻压设备对其锻压时，会产生很大锻压过载，因此，锻压设备中过载保护系统是一个重要的模块。

　　毛坯锻造设备的过载保护系统主要由机械式和液压式两种。机械式过载保护系统存在保护不可靠和事故状态下需停机处理，造成流程中断及恢复较麻烦，且操作起来费时费力，往往不能适应生产的需要。而液压式过载保护系统具有安全可靠， 自动化程度高，保证作业的连续性，且易于实现微机操作和控制等突出优点．当前有逐渐取代机械式过载保护系统的趋势。但目前国产毛坯锻造设备在液压系统方面问题较多，主要是自动控制水平低，无自动测试与警报装置，调整不便，可靠性较低，严重影响锻压机的性能和经济指标，制约了产品的推广应用。因此对毛坯锻造设备的液压系统进行研究和设计就具有极为重要的现实意义

　　2．液压锻造系统总体结构分析

　　锻造液压系统一般由单级叶片泵、单向开关阀、截断阀、溢流控制阀、单向节流阀和蓄能器等组成。如图一所示。蓄能器内部充气压力一般为1．1MPa。单向节流阀起过铁时动作快、复位时动作慢的作用．以减轻复位时对锻压机产生强烈冲击。

　　在锻压机开动之前，首先要向液压缸内充油。充油的操作程序主要由以下几步组成，首先打开截止阀4A，关闭截止阀4B，启动液压泵1，当油压达到时0．9MPa时，启动动锥开始往上升，当上升到工作位置后，此时关闭截止阀，同时液压泵1停止工作，此时液压系统的压力仍然保持0．9MPa，锻压机可以开始工作。在锻压力的作用，液压系统内的油压一直处于动态变化过程中，一般为0．9MPa-1．2MPa。

　　当非锻压物落入锻压腔时，有可能造成锻压力急剧增加，系统油压也随之升高。当系统油压高于蓄能器油压时，液压缸中的液压油通过单向节流阀进入蓄能器。此时液压缸的油压和蓄能器的气压变化幅度将变大，一般在0．9MP 1．8MPa之间波动。在此同时，动锥下落，毛坯输出口打开，将所有的锻压物排出。若是非锻压物排出后，将导致锻压力急剧下降，与此同时，系统的油压也下降，蓄能器中的压力油经过节流阀缓慢地进入液压缸，并使动锥缓慢地自动复位。如果非锻压物几何尺寸过大，在毛坯排出时，不能通过排料口排 时，那么将导致油压进一步上升。当内部油压升至2．0MPa时，此时将触发电触点压力表工作，迫使主电动机自动断电停车。停车后，锻压机不仅卡有非锻压物，还会存有大量物料。实际处理时，通常的方法是采用放油卸载的方法。即打开截止阀4A、4B，使动锥缓慢下降，再充油提升，使动锥反复上升下降，最终排出堵在锻压腔内的残件和一些非锻压物。