YPD400鐓鍛機液壓系統(tǒng)的設(shè)計

摘 要：根據(jù)鐓鍛實際工況，及現(xiàn)場要求，設(shè)計了一種用于石油機械空心、實心、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，采用差動回路，為減少回程沖擊，采用預(yù)泄荷閥，減少對油路及設(shè)備損害。

關(guān)鍵詞：YPD400；鐓鍛液壓機；液壓系統(tǒng)；差動

1 YPD400鐓鍛液壓機及其工作原理

YPD400B鐓鍛液壓機是我公司根據(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，與機械與液壓結(jié)合驅(qū)動相比，克服了機械固有力不能改變的事實，采用液壓可隨時改變鐓擠力，以使鐓鍛液壓機達到最好性能。

本鐓鍛液壓機屬于新型石油機械應(yīng)用產(chǎn)品，用于空心、實心、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)品具有獨立的動力機構(gòu)及電氣系統(tǒng)，并采用按鈕集中控制，可實現(xiàn)調(diào)整（點動）、工作（半自動）兩種操作方式。液壓機的工作壓力、行程范圍均可根據(jù)工藝需要進行調(diào)整。合模最大夾緊力3500KN；鐓擠公稱力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)計及其工作原理

該鐓鍛液壓系統(tǒng)的鐓鍛力為3500噸，驅(qū)動原理為純液壓驅(qū)動，依靠電器控制其液壓聯(lián)動，需要液壓系統(tǒng)滿足大流量，高壓力，控制油路反應(yīng)訊速，動作靈敏等要求。因此系統(tǒng)鐓鍛油路采用差動回路。因本系統(tǒng)壓力大，油量大，所以換向沖擊大，所以在進給鐓鍛油路安裝預(yù)泄荷閥，在換向中先泄荷，以降低系統(tǒng)壓力，對設(shè)備起到安全保護作用，延長了液壓系統(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過濾器，3、22、31球閥，4、液位控制器，6、液位液溫計，8、減振喉，9、10電機泵組，11、蝶閥，12、25安全閥，13、27、30、33測壓軟管，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，26、測壓接頭，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，可同時滿足兩套鐓鍛機液壓要求，整個液壓系統(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。鐓鍛油路采用泄壓控制，可有效減小工作過程中換向沖擊，防止系統(tǒng)過振。鐓鍛時，采動差動回路，可使鐓鍛缸迅速達到工作位置，縮短進給時間，有效地防止時間過長工作冷卻問題，可使工作快速成形。同時設(shè)置安全保護系統(tǒng)，在系統(tǒng)超壓時，能有效報警或控制系統(tǒng)停機，以防發(fā)生事故。整個系統(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。冷卻回路是對液壓油油溫控制和雜質(zhì)過濾，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，單缸動作。

2.2 液壓系統(tǒng)的啟動

分啟動電機泵組20、21、23。

啟動高壓電機泵組電機泵組，電機10通電后，液壓油從油箱1，吸油濾油器5，通過蝶閥11，減震喉8，進而從電機泵組的高壓柱塞泵輸出高壓油，進入集成塊，電磁溢流閥不得電，卸荷，泵出來的油液經(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有桿腔進油，無桿腔油液流回油箱，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2T得電，換閥至左位，輔助油缸無桿腔進油，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，液壓油進入夾緊缸1無桿腔，推動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

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

2.7 鐓鍛油缸加壓

當(dāng)沖桿接觸工件后，油缸壓力開始升高，升至設(shè)定值時，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）。

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，電磁換向閥18T得電0.3S，實現(xiàn)壓力預(yù)泄，減少油路換向沖擊，以減小噪聲和振動，吸收脈動。然后電磁換向閥18的11T得電，切換至右位，油缸小腔進油，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，避免壓力過高，確保設(shè)備的正常使用。本設(shè)備利用電機泵組做動力源，通過換向閥的結(jié)合運用，帶動油缸前進、后退，達到工作要求。采用差動回路，滿足能趁熱鐓鍛。本液壓控制系統(tǒng)具有油阻小，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，通流量大，響應(yīng)快，安全可靠性等特點。

參考文獻

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