针对22 MN正弦泵控制的自由锻造液压机组原控制系统结构复杂、设备元器件老化、故障频发、维护困难等问题,对正弦泵的工作原理、传动方式及其组建的泵控锻造液压机液压系统进行研究,在此基础上构建了基于PROFINET总线控制技术的控制系统,开发了操作与监控系统软件。采用智能控制策略,实现了压机动作和位置的精准控制。在原有液压系统保持不变的前提下,将机组原有的各种模拟调节控制改为数字控制,达到原有技术指标:压机位置精度达到±1 mm,锻造频次达到30~60次·min^(-1),压机与操作机实现联动控制。同时,简化了系统的控制结构,采用动态模拟技术显示系统的各种状态及参数,提高了系统的可维护性。实际应用表明,系统可靠性高、维护简单,能经受长期生产考验。

针对传统的22 MN泵控锻造液压机组控制系统复杂、运行过程稳定性较差、响应速度较慢等技术现状,对泵控锻造液压机组的组成结构、传动方式及其组件的运动特性进行了研究。利用AMESim软件建立了正弦泵偏心摆变量机构模型,仿真分析了偏心摆变量机构的控制性能和动态响应特性;建立了锻造液压机液压伺服控制系统模型,仿真分析了液压机在空载、镦粗、常锻和快锻4种不同运行工况下的动态特性。仿真结果表明偏心摆变量机构设计合理,控制性能较高,能够满足小位移高频快速换向和较大驱动力的实际生产需求;液压机液压伺服控制系统的控制精度高、运行平稳、响应速度快,系统的节流损失和溢流损失小,能量利用率高。