一、液壓原理與性能的比較
程控全液壓模鍛錘
基本原理是動(dòng)力頭工作缸上下腔工作介質(zhì)全部采用液壓油,工作缸有桿腔始終通過(guò)恒定的壓力油,當(dāng)無(wú)桿腔進(jìn)壓力油時(shí),有桿腔與無(wú)桿腔同時(shí)接通實(shí)現(xiàn)差動(dòng),錘頭在自重及油壓作用下快速下降,實(shí)現(xiàn)打擊。打擊后,無(wú)桿腔與回油口接通失壓同時(shí)與有桿腔的通路被切斷,錘頭在有桿腔壓力油作用下迅速回程。
采用此原理的全液壓模鍛錘,既克服了進(jìn)油打擊方式液氣錘有桿腔壓縮氣體少量泄漏即影響錘頭不能正?;爻碳盎爻趟俣取⑽恢秒y以得到控制的缺點(diǎn),又克服了放油打擊方式液氣錘悶?zāi)r(shí)間長(zhǎng)、回彈連擊、回程速度慢、打擊頻率低等缺點(diǎn)。
控制系統(tǒng)采用在線傳感及數(shù)字顯示等高新技術(shù),設(shè)有運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)、故障自動(dòng)診斷系統(tǒng)。
全液壓鍛錘,具有能量易于控制、回程速度快、無(wú)回彈連擊、無(wú)悶?zāi),F(xiàn)象、無(wú)油氣互串現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。
液氣錘
基本原理是工作缸上腔是封閉的高壓氮?dú)猓虑皇且簤河?,系統(tǒng)對(duì)下腔單獨(dú)控制。下腔進(jìn)油,錘頭提升,高壓氮?dú)馐艿綁嚎s,儲(chǔ)存能量;下腔排油,高壓氮?dú)怛?qū)動(dòng)活塞帶動(dòng)錘頭打擊。由于錘頭質(zhì)量相對(duì)較小,能量大小的控制,可利用手柄(腳踏板)控制錘頭的打擊行程來(lái)實(shí)現(xiàn),操縱部分可完成提錘、打擊、回程、慢升、慢降和急停收錘、懸錘等多種動(dòng)作。
液氣錘,由于回程信號(hào)必須在打擊完畢后方能發(fā)出,因而存在悶?zāi)r(shí)間長(zhǎng),回彈連擊等現(xiàn)象,同時(shí),由于無(wú)桿腔壓縮氣體作用,使回程阻力增大,回程速度不快,打擊頻率不高。
兩種鍛錘液壓原理及性能的比較 |
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全液壓模鍛錘 |
液氣錘 |
基本原理 |
工作缸上下腔全部采用液壓油 |
工作缸上腔是封閉的高壓氮?dú)?,下腔是液壓?span lang="EN-US"> |
打擊能量控制原理 |
控制打擊閥閉合時(shí)間 |
控制錘頭的打擊行程 |
公稱(chēng)打擊能量 |
在模具閉合高度范圍內(nèi)均可達(dá)到最大打擊能量 |
在模具高度最小行程最大時(shí)方可達(dá)到最大打擊能量 |
打擊行程 |
小 |
大 |
打擊速度 |
慢 |
快 |
回程速度 |
快 |
慢 |
有無(wú)悶?zāi)?、連擊現(xiàn)象 |
無(wú) |
有 |
油氣互串現(xiàn)象 |
無(wú) |
有 |
液壓系統(tǒng)保壓性能 |
好 |
差 |
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能的比較
全液壓模鍛錘
全液壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),綜合采用了先進(jìn)的錐閥控制技術(shù),并通過(guò)集成塊將儲(chǔ)能器、工作缸、控制閥、油箱結(jié)合為一體,具有響應(yīng)速度快、通流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、油路最短,流量、壓力損失最小,保壓性能好,電機(jī)、油泵均安裝在油箱上,主油路基本實(shí)現(xiàn)無(wú)管聯(lián)接,動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)單并通過(guò)彈性的抗振墊塊直接安裝在錘架上。
全液壓模鍛錘打擊系統(tǒng)放射形導(dǎo)軌設(shè)計(jì)以保證其精度的穩(wěn)定性;采用大錘頭結(jié)構(gòu),在降低打擊速度條件下確保打擊能量不受影響;錘頭導(dǎo)向長(zhǎng)度加長(zhǎng),可提高鍛錘工作精度;錘桿為彈性細(xì)錘桿結(jié)構(gòu),連接采用高剛性的錐度鏈接;導(dǎo)軌的潤(rùn)滑是自動(dòng)的,潤(rùn)滑供油量是可調(diào)的,其液位將受到監(jiān)控。
全液壓模鍛錘控制系統(tǒng)可確保打擊能量的控制及程控打擊的實(shí)現(xiàn),可避免鍛錘富余打擊能量引起的振動(dòng)、噪音。
全液壓模鍛錘采用可編程自動(dòng)控制系統(tǒng),使每錘的打擊能量及每個(gè)工件的打擊步序均能按需要得到控制,特別是重錘打擊能量的控制,每一次重?fù)裟芰慷伎梢哉{(diào)控,可以按設(shè)計(jì)的程序來(lái)控制大能量的打擊。這樣多余的打擊能量控制住了,打擊系統(tǒng)的振動(dòng)情況大為改善,打擊噪音大大降低,降低了對(duì)操作者的技術(shù)要求,鍛件的精度也相對(duì)穩(wěn)定,設(shè)備運(yùn)行的可靠性及模具的壽命均可得到提高。
打擊程序編制簡(jiǎn)單,不需要熟練的計(jì)算機(jī)人員,甚至半熟練的調(diào)整工也能進(jìn)行調(diào)整??刂葡到y(tǒng)設(shè)有常見(jiàn)故障中文顯示窗口,一旦出現(xiàn)異常,通過(guò)故障顯示窗口即很快能找到故障發(fā)生的原因,以便能迅速作出處理,縮短維修時(shí)間。
液氣錘
液氣錘液壓動(dòng)力系統(tǒng)由液壓動(dòng)力頭、液壓站兩部分組成,液壓動(dòng)力頭的主體是一個(gè)箱體,作為工作時(shí)短期容油的油箱,其中間裝有主缸、主操縱閥和蓄能器,主缸頂部裝有緩沖缸,主缸下部有兩個(gè)孔分別與快速放液閥和保險(xiǎn)閥連通。液壓站遠(yuǎn)離鍛錘安裝在泵房?jī)?nèi)并通過(guò)較長(zhǎng)的高壓管路連接液壓動(dòng)力頭。
液氣鍛錘打擊系統(tǒng)落下質(zhì)量基本維持原蒸空錘錘頭質(zhì)量,依然采用長(zhǎng)行程打擊,導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)也改用放射形結(jié)構(gòu)。
液氣錘打擊能量控制系統(tǒng)采用人工腳踏板控制主操縱閥控制鍛錘回程位置達(dá)到控制打擊能量的目的。
液氣錘打擊能量是不可調(diào)的,經(jīng)常用足最大能量,其實(shí)是不需要的。操作人員也習(xí)慣于多打幾下,實(shí)際是多余的。
兩種鍛錘結(jié)構(gòu)及性能的比較 |
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全液壓模鍛錘 |
液氣錘 |
動(dòng)力系統(tǒng)布置 |
高度集成安裝在錘架上 |
液壓站分離安裝在泵房?jī)?nèi) |
占地大小 |
除鍛錘本體不再增加占地 |
須外設(shè)泵房、管道地溝 |
主閥結(jié)構(gòu)及壽命 |
錐閥結(jié)構(gòu)壽命長(zhǎng) |
組合滑閥結(jié)構(gòu)壽命短 |
液壓管道 |
無(wú)外設(shè)高壓管道 |
須外設(shè)高壓大流量管道 |
落下質(zhì)量 |
大 |
小 |
打擊能量控制方式 |
電子程序控制 |
人工控制 |
大噸位鍛錘控制性能 |
好 |
差 |
對(duì)操作者技術(shù)要求 |
低 |
高 |
程控打擊的實(shí)現(xiàn) |
可以 |
不能 |
打擊能量重復(fù)精度 |
高 |
低 |
能否自動(dòng)化 |
可以 |
不能 |
三、使用的經(jīng)濟(jì)性及適應(yīng)性比較
(1) 如果鍛錘是由人操作,不管多么熟練的工人,也難保持100 %的一致,特別換班操作,對(duì)同一種鍛件更難以得到一致的打擊能量和打擊次數(shù)。
全液壓模鍛錘采用電子程序控制,不論誰(shuí)踩踏板,鍛打操作是一致的,這樣有利于產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。對(duì)某一特殊零件的工藝如已經(jīng)編入程序,即可以數(shù)碼儲(chǔ)存起來(lái)。以后再鍛造同一零件時(shí),只須調(diào)出該零件的編碼,鍛錘即可以進(jìn)行生產(chǎn)。
液氣錘采用人工控制鍛錘回程位置達(dá)到控制打擊能量的目的,難以實(shí)現(xiàn)程控打擊。
(2) 節(jié)能不僅是指錘的傳動(dòng)效率高,還包括打擊能量的準(zhǔn)確控制帶來(lái)的節(jié)能效益;多余的打擊不僅多消耗能量,而且影響設(shè)備及模具因吸收多余能量帶來(lái)壽命問(wèn)題、生產(chǎn)效率問(wèn)題。
全液壓傳動(dòng)方式的實(shí)現(xiàn)徹底解決了液氣錘普遍存在的氮?dú)庑孤﹩?wèn)題;
全液壓鍛錘采用錐閥式控制,可避免由于滑閥磨損帶來(lái)的密封壽命問(wèn)題及由此帶來(lái)的油溫問(wèn)題。同時(shí)具有響應(yīng)速度快、通流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、油路最短,流量、壓力損失最小,保壓性能好,便于程序化控制,打擊能量可得到有效控制。該錘正是依靠這一先進(jìn)的技術(shù),才具有高效、節(jié)能、快速的特點(diǎn)。
(3) 如果不考慮泵房建設(shè)成本、管道系統(tǒng)制造成本、使用維護(hù)成本似乎液氣錘要比全液壓模鍛錘便宜。但實(shí)際上應(yīng)該把泵房、管道系統(tǒng)、使用成本、維護(hù)成本一道計(jì)算,在保證同等打擊能量的條件下蒸空模鍛錘的程控化改造反而更經(jīng)濟(jì)。
兩種鍛錘經(jīng)濟(jì)性及適應(yīng)性的比較 |
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全液壓鍛錘 |
液氣錘 |
鍛錘采購(gòu)費(fèi)用 |
1.5 |
1 |
泵房建設(shè) |
無(wú)須 |
必須 |
液壓用油量 |
1 |
3 |
管道系統(tǒng) |
無(wú)外設(shè)高壓管道 |
必須有外設(shè)高壓大流量管道系統(tǒng) |
安全性能 |
較好 |
較差 |
氮?dú)庑孤┣闆r |
無(wú)泄漏 |
經(jīng)常泄漏 |
冷卻裝置熱交換量 |
1 |
2倍以上 |
節(jié)能效果 |
好 |
一般 |
鍛件質(zhì)量的穩(wěn)定性 |
好 |
差 |
鍛錘可靠性 |
好 |
一般 |
使用維護(hù)成本 |
低 |
高 |
適應(yīng)性 |
適合大噸位鍛錘改造 |
適合小噸位鍛錘改造 |
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