淺析快速鍛造壓機(jī)液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)

摘 要：在關(guān)鍵零件鍛造和新材料制備方面，因?yàn)榇罅康膽?yīng)用了鍛造液壓機(jī)，極大的提升了工作效率，但是，隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，一些先進(jìn)的技術(shù)不斷被應(yīng)用到了鍛造液壓機(jī)控制系統(tǒng)中，進(jìn)而出現(xiàn)了快速的鍛造液壓機(jī)控制系統(tǒng)給，在提升工作效率和工作速度的過(guò)程中都發(fā)揮著重要的作用，為了能夠使更多的單位掌握此項(xiàng)技術(shù)，因此，文章通過(guò)下文對(duì)快速鍛造液壓機(jī)液壓控制系統(tǒng)的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析與闡述，進(jìn)而為有關(guān)操作人員以及相關(guān)單位在工作中提供一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：快速鍛造；液壓機(jī)；液壓系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.017

傳統(tǒng)鍛造液壓機(jī)因?yàn)殄懺炀炔?、能耗高、速度低的缺陷，無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的需要，因此，將快速鍛造液壓機(jī)液壓控制系統(tǒng)制作做出來(lái)是非常必要的，所以，對(duì)于這方面的內(nèi)容，我們需要高度的重視起來(lái)，以促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展，滿足社會(huì)發(fā)展的需要。

1 快速鍛造液壓機(jī)的構(gòu)成

主要有這樣幾個(gè)部分一同構(gòu)成了快速鍛造液壓機(jī)：

（1）主機(jī)機(jī)械設(shè)備。主要為：主機(jī)、上砧快換裝置、橫向移砧裝置、移動(dòng)工作臺(tái)。在工作臺(tái)的下砧上完成鍛造，將上砧用主機(jī)帶動(dòng)起來(lái)，然后完成拔長(zhǎng)和鐓粗處理。（2）液壓控制系統(tǒng)。主要為主機(jī)提供可靠的液壓控制動(dòng)力源。（3）鍛壓操作設(shè)備。是實(shí)現(xiàn)鍛造機(jī)械化與自動(dòng)化的重要設(shè)備，在鍛造的過(guò)程中，用于夾持鍛件來(lái)配合主機(jī)完成鍛造工藝。完成工件輸送、翻轉(zhuǎn)和取出等動(dòng)作。（4）電氣控制系統(tǒng)。主要負(fù)責(zé)機(jī)組的取電和電機(jī)啟停，以及整個(gè)機(jī)組的控制、信息采集等工作。

2 系統(tǒng)的構(gòu)成分析

快鍛壓機(jī)液壓系統(tǒng)主要包括以下部分：低壓供液系統(tǒng)、主泵系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等。

低壓供液系統(tǒng)是主要作用是給主泵和輔助系統(tǒng)提供清潔的液壓油，保證主泵和輔助泵的正常工作，并能在壓機(jī)快速下降過(guò)程中為主缸供液，以消除壓機(jī)快降過(guò)程中主泵供液不足，防止主缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。

主泵系統(tǒng)是給壓機(jī)主控閥站提供高壓油，主要由：主泵裝置泵卸載分配器等構(gòu)成。

高壓系統(tǒng)是壓機(jī)動(dòng)作的控制中心，是液壓系統(tǒng)的核心機(jī)構(gòu)。由于鍛造速度快、頻次高是快速鍛造液壓機(jī)組的主要特征，所以在短行程內(nèi)能夠完成多次鍛造，液壓系統(tǒng)的控制要求在快速鍛造液壓機(jī)中要求較高。隨著比例伺服技術(shù)的廣泛應(yīng)用，主缸、回程缸進(jìn)液排液均采用了大流量的比例插裝閥。采用比例插裝閥控制的優(yōu)點(diǎn)在于比例閥可以控制閥的開啟大小和開閉速度，通過(guò)電控程序?qū)Ρ壤y進(jìn)行控制，使得洗液系統(tǒng)可以在大流量、高壓力的條件下正常、穩(wěn)定、安全的工作，并且管路振動(dòng)和液壓沖擊都比較小。

輔助系統(tǒng)是控制壓機(jī)組的輔助動(dòng)作，如工作臺(tái)、橫向移砧的移動(dòng)。

（1）快速下降。壓力油通過(guò)主泵泵組出來(lái)，通過(guò)V2向主缸中進(jìn)入，此外，油液在回程缸中，通過(guò)V4、V5向著充液缸中直接排入，在重力的作用下，快速下降主缸柱塞，液體在充液缸中來(lái)補(bǔ)液主缸，避免吸空了主缸。（2）主缸加壓。將接近鍛件安裝在壓機(jī)上時(shí)，關(guān)閉V4閥，通過(guò)支撐閥和V5排除回程缸油液，這樣就開始上升主缸的壓力，關(guān)閉充液閥，在主泵壓力的影響下，主缸柱塞低速下降，此時(shí)對(duì)鍛件的加工予以完成。（3）主缸卸壓。主缸在完成了壓機(jī)加壓之后，需要無(wú)沖擊、快速的釋放掉主缸中的壓力，對(duì)比例插裝閥進(jìn)行使用，將主缸油液排放出來(lái)，確保能夠先慢后快的排放出主缸高壓油，將液壓系統(tǒng)的沖擊振動(dòng)消除。（4）壓機(jī)回程。當(dāng)壓力在工缸中降到了最低之后，這時(shí)就應(yīng)該關(guān)閉回程缸排液閥V5，經(jīng)過(guò)V3主泵油液向著回程缸中進(jìn)入，回程壓機(jī)。

3 控制系統(tǒng)的構(gòu)成

由于快速鍛造液壓機(jī)組的工作動(dòng)作復(fù)雜，執(zhí)行元件和檢測(cè)對(duì)象眾多而且分布分散，所以集中控制系統(tǒng)布起線來(lái)較為龐雜，不適合采用。所以，對(duì)通用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)進(jìn)行使用。

用到控制總線系統(tǒng)，由帶有網(wǎng)絡(luò)控制功能的可編程控制器、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制單元、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和工業(yè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)組成機(jī)組實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?？刂朴?jì)算機(jī)和PLC利用控制網(wǎng)絡(luò)，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)直接讀寫出來(lái)，在通過(guò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)完成輸出/輸入控制。

控制計(jì)算機(jī)利用PLC網(wǎng)絡(luò)和通信口完成通信，將系統(tǒng)的位移、溫度和壓力等具體參數(shù)從PLC中獲取出來(lái)，此外，將需要控制的參數(shù)寫入到PLC中，通過(guò)人員設(shè)定、編輯和改正參數(shù)，將操作機(jī)的位置、操作機(jī)鉗口的位置和壓機(jī)缸的位置以實(shí)際狀態(tài)實(shí)時(shí)的顯示出來(lái)，不但對(duì)鍛壓機(jī)、操作機(jī)的狀態(tài)信息完成接收，而且還能對(duì)鍛壓機(jī)和操作機(jī)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)，并且按照位移傳感器的位置反饋信號(hào)、數(shù)據(jù)、接收的命令，來(lái)完成操作機(jī)行走、操作機(jī)鉗桿旋轉(zhuǎn)和壓機(jī)閉環(huán)的控制。

監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)利用控制計(jì)算機(jī)和網(wǎng)卡完成信息的交換：控制計(jì)算機(jī)和PLC采集的位移和壓力等參數(shù)，通過(guò)圖表和曲線的方式，在計(jì)算機(jī)上動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的被顯示出來(lái)。將控制計(jì)算機(jī)在操作機(jī)位置閉環(huán)和壓機(jī)位置的位移、壓力、速遞和參數(shù)等有關(guān)曲線圖顯示出來(lái)，從而確保能夠快速的調(diào)整控制參數(shù)，進(jìn)而確保能夠快速的顯示、記錄和打印出系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障。在監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)上記錄、打印及管理鍛造的鍛件數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，采用大流量的比例插裝閥作為液壓系統(tǒng)的主要控制元件，能夠保證液壓系統(tǒng)無(wú)過(guò)大沖擊振動(dòng)，并將先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用到了快速鍛造液壓機(jī)組控制系統(tǒng)中，可有效的降低控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，因此，當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)中，這種快速鍛造液壓機(jī)控制系統(tǒng)被廣泛的進(jìn)行了應(yīng)用。

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作者資料：任之榮，男，學(xué)士，助工，主要從事快鍛壓機(jī)的安裝調(diào)試。