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液压打击控制技术在锻锤上的使用
 
阅读次数:856次  添加工夫:2017-2-21 8:36:58
 

1.液压零碎的任务原理

  全液压锻锤是指锤头的打击和回程均为液压油驱动的锻锤,即锤杆活塞下腔常通高压油,经过手动主控阀的开启与封闭控制活塞上腔液压油的进、出与封锁来完成锤头的疾速打击、回程和悬锤,该类设置装备摆设最高打击频次为120次/min,最大打击速率为7.5m/s。其液压零碎具有流量大、耐净化、切换频次高的特点,手动主控阀为安锻公司创造的专利三级控制伺服阀,其最高通流量可达25 000L/min,任务压力9~12MPa,别的控制液压元件接纳规范件。

  电机启动后,油泵1排挤的压力油经过管道进入补油蓄能器4和锤杆的下腔,使锤杆活塞下腔时常坚持有高压油,锤头8坚持上升趋向。此时操纵手柄处于中位,手动主控阀5封锁锤杆活塞上腔,锤头8处于初始悬锤地位。当补油蓄能器4内压力油充溢后,触发感到开关收回油泵卸荷信号,电机-油泵空载运转,设置装备摆设启动完毕。

   锤头8向下打击时,操纵手柄下拉到打击位,手动主控阀5的阀芯抬起,封闭锤杆活塞上腔回油通路,同时接通锤杆活塞的上、下腔,油泵1、补油蓄能器4一同排挤的压力油和锤杆活塞下腔的液压油,配合进入锤杆活塞上腔,推进锤头8疾速下行,完成差动疾速打击。打击完成后,操纵手柄疾速拉到下行地位,手动主控阀5的阀芯敏捷封闭,隔绝锤杆活塞上腔进油通路,接通锤杆活塞上腔回油通路,锤杆活塞下腔的压力油推进活塞杆疾速回程,当锤头8疾速靠近顶端时进入缓冲加速行程,迟缓柔性停顿在下限位,完成一次打击进程,然后拉动操纵手柄疾速进入下一个打击循环。

2.液压打击发生的缘由剖析

  当液压零碎中的阀门蓦地封闭时,管道中原来动能将转为压势能,在阀门前呈现压力降低,其值能够危及液压零碎的元件,并伴有震惊和噪声;反之当阀门蓦地开启时,则会呈现压力降落,当其相对压力低落于液体的饱和蒸汽压力时则会呈现气穴景象,这两种蓦地开关所发作的液压打击,被称为间接液压打击。锻锤的在延续的打击和提锤时,控制液压阀不时的高频次封闭、开启,形成管道内液流速率和偏向的疾速变革,从而发生对零碎的间接液压打击,由于该类设置装备摆设结构松懈,液压站与主机之间的管道十分长,并且管道直径比拟大、数目多,发生液压打击的危害十分大。在该设置装备摆设零碎中次要有以下几个节点易发生液压打击。

(1)第1个节点是液压站内油泵1压力油出口和单向阀9之间短管内的液压打击,当电磁卸荷溢流阀10在每次建压和卸荷时,都在泵站油箱内发生很高的打击噪声,这一是由于零碎管道内的液流流量和流速比拟大,电磁卸荷溢流阀10的疾速切换,连忙改动了液流的偏向;二是在整个任务进程中从油泵口到任务油缸之间的管道内一直贮存有高压压力油,以是,电磁卸荷溢流阀10在每次建压和卸荷时,油泵出口的压力都是蓦地从0升到12MPa或从12MPa降到0,招致发生间接液压打击,而且由于锻锤处于高频次延续打击任务形态,切换比拟频仍,这里的间接打击对油泵1、电磁卸荷溢流阀10危害比拟大。

 (2)第2个节点是单向阀7和单向阀9之间的高压管道内的液压打击,在打击进程中,两单向阀之间的高压管道内有水锤打击乐音,并伴有剧烈震惊,颠末细心的察看发明每次打击收锤时,零碎管道内压力蓦地都市降低,每次发生的压力都在零碎任务压力的1.5~2倍范畴内动摇。这是由于锻锤在由打击阶段疾速转换为提锤阶段时,单向阀7、单向阀9疾速封闭、翻开时,管道内的液流速率发作急剧瞬时变革,招致管道内压力蓦地陡升;同时锤头8质量十分大,打击速率又比拟高,惯性十分大,霎时提锤压力需求十分高,加剧了封锁管道内的液压打击,这个接点的焊缝、管夹、讨论在高频液压打击力的作用下特殊容易开裂和破坏。

 (3)第3个节点是液压动力头内锤头油缸3内的压力打击,在主控阀5频仍的切换提锤-打击时,单向阀7也不连续的开启-封闭,零碎内液流速率的重复呈现瞬时变革和提锤时克制锤头惯性力需求很大的压力,在油缸3内瞬时封锁的空间里构成激烈的液压打击,易形成胀缸、密封破坏等设置装备摆设毛病。

3.液压打击处理步伐的使用研讨

   以上3个节点内的噪声、震惊都是由于零碎内液流速率和压力的蓦地变革招致的间接液压打击发生的,处理此类题目常用步伐是:接纳设置节省阻尼塞或可调理阻尼节省阀,控制阀芯启齿由小到大迟缓逐渐开启,调解延伸启闭工夫,减缓液压打击的发生;在紧靠打击源左近设置平安卸荷阀,当零碎压力超越额外值时,平安卸荷阀开启开释压力;在易发生液压打击源前设置吸取打击的蓄能器,吸取打击能,增加对管道、液压阀的压力打击。依据这些步伐,我们辨别在管道、锤头油缸和油泵压力油出口装置了吸震蓄能器和平安卸荷阀,为了失掉更好的缓震结果,3个节点的平安卸荷阀和吸震蓄能器辨别接纳了以下技术步伐。

 (1)第一个节点内的电磁卸荷溢流阀10是由插装阀、二位四通换向阀和溢流调压阀盖构成,次要功用为平安溢流、限定零碎压力的作用,调压范畴为0~12MPa。为可以无效进步该阀的呼应特性和在压力脉动较小时可以无效的卸油,避免呼应愚钝而形成压力超高,主插装阀的弹簧刚度不易过小,开启压力选择0.4MPa,同时先导阀弹簧刚度不宜过大,控制压力油经过主插装阀引入先导阀。同时为了避免主插装阀蓦地启闭发生剧烈的液压打击,在二位四通换向阀和溢流调压阀盖衔接处设置ϕ1.8mm节省阻尼塞,主插装阀选用带锥型节省缓冲阻尼头的插装阀,如许延伸主插装阀的阀口开启工夫,减缓液压打击的发生。

 (2)第二个节点管道内液压打击的危害是最严峻的,在这段节点内应进步平安防护牢靠性,依据零碎流量的巨细辨别装置2~4个吸震蓄能器6和平安卸荷阀2。这里的平安卸荷阀2是由插装阀和溢流调压阀盖构成,为了进步该阀卸荷的敏捷性,主插装阀选用根本型带节省阻尼孔的插装阀,控制压力油经过主插装阀引入先导阀,同时主插装阀的弹簧刚度和先导阀弹簧刚度均不宜过大。吸震蓄能器的容积(25L)不克不及太小,不然,吸取才能不敷;蓄能器与管道衔接口的直径也不克不及太小,应靠近于管道直径的2/3,如许有利于打击能的吸取;蓄能器在构造上选择轴向紧缩波纹胶囊式NXQ蓄能器,它具有惯性小,反应敏捷,吸取打击才能强的长处。在这个节点内,管道震惊也是液压脉动打击形成的危害之一。由于管道壁厚的增大,管道固有频率降低,对管道零碎的呼应具有较强的衰减作用,从而招致管道零碎总体的振动幅度减小,因而,管道壁厚由12mm添加到15mm。别的,添加管夹个数,也可无效低落管道震惊,在锻锤装置中包管管夹间距800mm。

 (3)在第3个节点内接纳与第2个节点内的相反的防护步伐,辨别装置两个大容积补油蓄能器4和平安卸荷阀2,差别的是补油蓄能器的接纳活塞式构造,由于该处两个补油个蓄能器次要以向零碎大流量补油为主,吸取打击震惊仅是其辅佐功用。

4.结论

  锻锤由于铸造工况的特点,零碎液压打击的发生是不行防止的,因而怎样吸取和减缓液压打击,是锻锤液压零碎需求处理的紧张处理题目之一。在实践使用中,不克不及独自依托一种缓冲吸震技术来处理,应综合使用节省缓冲、超压力卸荷、蓄能器吸震等相联合的复合技术,液压元件应选择呼应快的压力卸荷阀和吸震才能强的大容量蓄能器,而且在发生液压打击的各个节点设置复式卸荷和吸震零碎,就可以很好地处理高频、大流量零碎液压打击题目。现在这种复合式卸荷和吸震技术普遍使用于锻锤零碎上,结果分明,设置装备摆设震惊小,进步了设置装备摆设的波动性和平安性。

 



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