鄭慶明

摘要：本文立足實踐，對大型液壓機快鍛工藝的方法和途徑進行了系統(tǒng)的分析，以期借助大型液壓件，形成更加高效快速鍛造控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：大型液壓機 快鍛工藝 途徑

前言：

隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟的進步，工業(yè)領域?qū)τ诖笮妥杂煽戾懸簤簷C的需求呈現(xiàn)飛速發(fā)展的趨勢。但是，對于能夠?qū)崿F(xiàn)快速鍛造的大型液壓件而言，其所涉及的核心技術(shù)、關(guān)鍵部件的處理和保養(yǎng)以及整機操作還需要進口的支持，對國外技術(shù)、產(chǎn)品和操作的依賴性較強，因此，需要重視機電液一體化體系的發(fā)展，加快研發(fā)適應行業(yè)需求的大型自由快鍛液壓機組，保證技術(shù)的先進性，強化結(jié)構(gòu)設計的合理性，重視實用性和高效性，為系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運行提供保證，促進操作的便捷性，滿足節(jié)能環(huán)保的理念。因此，要全面探討滿足快鍛功能的大型液壓件的使用方法和操作模式，立足實踐，明確其在進行自由鍛造過程中應用的新的控制模式和操作流程。

1 全面介紹閥控液壓件快鍛功能的實現(xiàn)過程

1.1 重視對壓機控制系統(tǒng)的改進以及對控制性能的增強

通過對壓機控制系統(tǒng)的全面改革，實現(xiàn)其基本性能的健全和完善，促使機器相應的時間范圍被延長，能夠更加適合快速鍛壓的要求。對于大型液壓機而言，其整個系統(tǒng)的運行能夠?qū)崿F(xiàn)對液控充液閥的直接管控。在工作缸體執(zhí)行操作的過程中，也就是快速上升和下降的時候，對液壓機快鍛產(chǎn)生關(guān)鍵性影響的因素是大通徑充液閥打開的及時程度。在鍛造階段，在工作缸體實現(xiàn)呈現(xiàn)快速上升和下降的過程中，及時、迅速的補液過程需要進行有效的控制，尤其是要保證元件能夠在第一時間迅速、及時的打開，只有這樣，才能保證在滑塊迅速上下操作的過程中，實現(xiàn)對油液的及時供給。對于液油，存在不清潔的狀態(tài)，一旦出現(xiàn)，會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，對快鍛的整個流程產(chǎn)生阻礙，影響整個操作流程的順利進行。因此，要對10通徑的電磁換向閥控制體系進行變更，設置為二通插裝閥集成的控制系統(tǒng)，主要原因是這種裝置不會對油液產(chǎn)生嚴重的污染，對其敏感度不高，有效降低故障發(fā)生的頻率，實現(xiàn)整個控制系統(tǒng)性能的增強，延長相應的時間周期。同時，需要將管路進行更改，有DN12更改為DN25，當與被控元件的距離十分接近的時候，有需要調(diào)整為DN16，目的是保證較為科學與合理的流量、流蘇以及壓力值，在此基礎上，恩哥哥保證被控元件具有較高的敏感性，能夠進行及時的反應，加快被控元件動作的速度，在根本上達到快鍛工藝的基本要求。

1.2 重視機身結(jié)構(gòu)形式的調(diào)整以及機身剛度的增強

對于機身而言，要做好對結(jié)構(gòu)形式的明確，保證較高的剛度參數(shù)，同時，要增設管路支架，保證剛度達標，確定合理的管理系統(tǒng)連接方式和模式，目的是在高壓液體頻繁進行工藝操作，達到能量交換的時候，降低其對整個機身產(chǎn)生的不良影響，避免整個管路系統(tǒng)發(fā)生剛性不達標的情況，在根本上，達到快鍛工藝的標準和要求。在當前，我國主要的快鍛液壓機在結(jié)構(gòu)上由上推式和下拉式組成，兩種結(jié)構(gòu)類型在立柱上都是雙柱矩形或者六邊形的截面。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢是更加有效地滿足快速鍛造在機身結(jié)構(gòu)方面的要求。但是，二者都存在一定的技術(shù)問題和不足，需要引起高度關(guān)注。首先，在上推式的機構(gòu)中，結(jié)構(gòu)設計主要借鑒了水壓機的構(gòu)造，也就是說，將發(fā)揮主要功能的主缸設置在整個結(jié)構(gòu)的頂部位置，保證其恰好處于上橫梁和活動梁的中間位置。對于其發(fā)生運動的位置，其多承受的慣性力不大，能夠進行合理、有效的控制，降低操作功率，同時，沒有過多的標準，基礎性要求不高。但是，對于這種結(jié)構(gòu)類型，其重心位置較高，需要較長的液壓管線配合，彈性變形極易發(fā)生，直接引發(fā)液壓沖擊力，振動明顯，不利于工作效率的提升。因此，為了有效應對這一問題，要將高強度的管理支架、法蘭以及管套設置其中，目的是降低彈性變形發(fā)展的幾率，避免對液壓機產(chǎn)生的過度沖擊，防止過度振動的發(fā)生。同時，結(jié)合實際，對滑塊的導向長度進行增大，有效降低在快鍛操作中，機身遭受損壞的程度。對于下拉式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)模式比較新，也就是說下部是主缸選擇的位置，處于固定梁與下橫梁的中間位置。這種結(jié)構(gòu)類型，穩(wěn)定性比較突出，主機位于重心不高的位置，主缸和液壓閥處于較勁的范圍之內(nèi)，能夠是對液壓沖擊的有效抵制，避免出現(xiàn)明顯的振動情況，對空間范圍要求不高，不需要較大的場地，安全性比較突出。但是，其不足之處是在運動中，慣性力較大，會發(fā)生功率出現(xiàn)部分損失的情況，給整個控制工作增加了難度，要求壓機具有可靠的基礎設置，增大了土建方面的施工投入。對于這種結(jié)構(gòu)類型，在中小型快鍛機中應用較多，大型液壓件還是將上推式作為主要的結(jié)構(gòu)應用模式。

1.3 重視液壓集成閥的合理布控

要重視對液壓集成閥布控方式的介紹，目的是減小外界對機器的沖壓，降低振動幅度，實現(xiàn)建壓時間的有效縮短，在根本上達到快速鍛造的工藝要求。對于大型液壓件的快速鍛造，要將處于集成狀態(tài)的閥進行分開布置，進行合理和有效的布控。在整個設計過程中，要保證進油集成閥與動力源的距離較近，在缸體的附近是控制與卸掉系統(tǒng)。在工作缸的位置，是充液閥，保證其完全進入油液中，能夠在無管的狀態(tài)下實現(xiàn)有效的充液和排液。在滑塊運動過程中，尤其是上升和下降的進程，進行及時、安全和有效的補液。卸荷系統(tǒng)需要與工作缸在同一范圍內(nèi)，目的是保證液壓缸能夠較快地進行液體的輸入和排出，保證液體循環(huán)路線的單行性，形成循環(huán)回路，降低能量轉(zhuǎn)換過程中對機體產(chǎn)生的震蕩和沖擊?？刂葡到y(tǒng)與其響應的元件處于同一范圍，能夠進行迅速的反應，提升建壓速度。這些做法都為快鍛操作提供了堅實的保障。

1.4 借助差動系統(tǒng)滿足壓機快鍛功能的實現(xiàn)

對于大型壓機閥控制系統(tǒng)，為了滿足快速鍛造的工藝需要，需要將回程缸和工作缸進行有效的連接，此時，就形成了差動系統(tǒng)。對于回程缸，如果常通高壓油，就會免去回程系統(tǒng)對建壓時間的要求，同時，有效降低壓力，操作速度被加快，形成縮短，時間縮短，實現(xiàn)了鍛造次數(shù)的增加。對于用于快鍛的壓機，要求工作缸和回程缸的面積速比相符合，通常，回程缸的面積與壓機相比，參數(shù)稍大，回程壓力較低，行為速度較快，呈現(xiàn)穩(wěn)定運行的狀態(tài)。同時，針對差動環(huán)境下的主缸與提升缸，需要減小差動流量差，目的是避免能力損失的發(fā)生，保證一定的提升速度，滿足快鍛的需要。

1.5 借助比例插裝閥加速建壓和卸載的操作

比例插裝閥的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)建壓時間的縮短，進行及時的卸載。在應用過程中，在0.1秒的時間內(nèi)，壓力能夠迅速進行升降，狀態(tài)比較平穩(wěn)，能夠達到快鍛操作的需要。將大通徑尺寸的插裝閥應用在快鍛壓機上，有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量和壓力，發(fā)揮了傳統(tǒng)以及泵控方式的有點，對其自身的缺陷進行有效的克制，控制效果更加突出。這種閥門的形狀是錐面形，呈現(xiàn)密封和無泄漏狀態(tài)。在這種閥門的應用下，會產(chǎn)生較大的過流面積，通流量的規(guī)模巨大，開啟階段的行程不大，自身重量較輕，動態(tài)反應較為敏捷，啟閉系統(tǒng)較為穩(wěn)定，能夠滿足快鍛壓機的要求，滿足鍛造次數(shù)的要求，停位的準確度得到提升。

1.6 重視應用快速液控卸荷集成系統(tǒng)

對于快速液控卸荷集成系統(tǒng)而言，能夠?qū)崿F(xiàn)對高壓的有效降低，直至達到預期設定參數(shù)。因此，對于鍛造次數(shù)的控制，關(guān)鍵是促使整個系統(tǒng)在存儲方面能夠?qū)崿F(xiàn)迅速的恢復，達到穩(wěn)定狀態(tài)，進行有效的釋放。這一系統(tǒng)的特點是具有平穩(wěn)的卸壓能力，沒有形成嚴重的沖擊作用，借助對閥門的調(diào)整，實現(xiàn)對開度和節(jié)流性能的控制，促使高壓狀態(tài)在較短時間內(nèi)恢復正常值，時間通常為0.2秒以內(nèi)，在根本上達到差動和快鍛的基本要求。

1.7 自由鍛造壓機的聯(lián)動操作能夠加速鍛造的完成

在應用大型自由鍛造液壓機的時候，一個必要的條件就是與操作機進行有效聯(lián)動，否則很難滿足工藝要求。同時，與閥的反應周期關(guān)系密切，直接關(guān)乎建壓的時間，同時，也需要操作者屬于熟練工，遵守現(xiàn)場的秩序，以及操作規(guī)程進行謹慎操作。對于聯(lián)動性，既能夠?qū)崿F(xiàn)對人機所處環(huán)境有效改善，具備較快的響應速度，滿足精度控制的要求，降低人為不良因素的影響，提高鍛造的自動化程度，加速鍛造的完成。

2 對新型電液控制系統(tǒng)在快速鍛造方面應用的介紹

對于液壓機，應用閥控液壓系統(tǒng)，發(fā)揮節(jié)流閥、溢流閥以及卸荷閥的作用，實現(xiàn)對整液壓系統(tǒng)的有效控制，但是，很難實現(xiàn)對主機運動狀態(tài)和信息的及時反饋，使得執(zhí)行構(gòu)造部門很難實現(xiàn)對數(shù)控的實時監(jiān)控。應對措施雖然也很多，但是，針對遺留卸荷，電機需要長時間以額定轉(zhuǎn)速進行運行。電機在低速運轉(zhuǎn)或者空載的時候，效率不高，無效能夠比重較大，幾乎高達40%，給壓機造成巨大的能夠負擔。因此，為了保證生產(chǎn)的高效性以及能耗的降低，需要對電液控制系統(tǒng)進行不斷開發(fā)和研制，在根本上滿足快速鍛造的要求，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的有效控制。

2.1 將開關(guān)磁阻驅(qū)動系統(tǒng)應用在大型液壓件快鍛工藝中

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，電力電子、數(shù)字控制等技術(shù)不斷革新，動力系統(tǒng)領域也緊跟時代發(fā)展，出現(xiàn)了一種新的系統(tǒng)類型，即開關(guān)磁阻驅(qū)動系統(tǒng)，主要構(gòu)成部分為電機和控制器，其主要特點顯示在：首先，能夠?qū)崿F(xiàn)對角位移和電流信息的迅速、實時的反饋，對運動和力矩都能夠進行實施監(jiān)管。其次，整個系統(tǒng)具有較高的運行效率，能夠?qū)⒐β室驍?shù)控制在0.95以上的指標。再次，智能無級變速程度增強，調(diào)整的范圍寬的區(qū)間得以擴大。第四，在額定轉(zhuǎn)速之外的參數(shù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)有效的、長時間的連續(xù)運轉(zhuǎn)。第五，具有高啟動轉(zhuǎn)矩以及低旗云電流。第六，能夠進行周期性、多次的啟停操作，實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的及時切換。以上優(yōu)勢都有效推動了大型快鍛液壓其對整個驅(qū)動系統(tǒng)的更高的要求。在采納了開關(guān)磁阻電機驅(qū)動定量液壓泵裝置之后，實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)和缸體的智能化控制及反饋，替代了節(jié)流閥等元件。借助實時監(jiān)測，對數(shù)字壓力表和電機泵的轉(zhuǎn)數(shù)進行控制，掌控轉(zhuǎn)速的反饋數(shù)，達到對整個液壓機運行狀態(tài)的全面監(jiān)控，將壓力值控制在合理的區(qū)間之內(nèi)。對于電機速度的控制，需要結(jié)合速度和位置的預設值，還包含壓力值和位移狀況，形成實時狀態(tài)數(shù)值。根據(jù)液壓泵的相對無損壞做功以及實際工藝的需要，滿足無機調(diào)速和調(diào)壓的目的。整個液壓系統(tǒng)受控于智能控制，突破傳統(tǒng)閥控的情況。在這種系統(tǒng)的支持下，根本的原則是以供備需，不需要進行節(jié)流，不會發(fā)生溢流損失，動力損失不存在，使得能源利用率趨于理性狀態(tài)，不會引發(fā)希望發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生。這種系統(tǒng)與傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)相比較，在較大程度上降低能源耗費，促進液壓機快速鍛造的完成，推動節(jié)能減排的實現(xiàn)，形成的新的工藝模式和操作方法。

2.2 在大型液壓機快鍛工藝中推廣泵直控系統(tǒng)

對于大型液壓件的快速鍛造工藝，需要滿足液壓控制的要求，應用的方式包含閥控和泵控兩種方式。在閥控模式中，定量泵即為油泵，借助開關(guān)閥實現(xiàn)對流量與壓力的控制，具備較高的穩(wěn)定性與可靠性，成本不高，但是，需要較為復雜的系統(tǒng)調(diào)整過程，雖然響應速度比較快，但是，液壓沖擊很容易發(fā)生，振動幅度較大。同時，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對諸多閥門的有效控制，大大提高了鍛造的次數(shù)和周期的限制。對于泵控方式，發(fā)揮變量泵的作用，有效進行系統(tǒng)流量和壓力等參數(shù)的調(diào)整，使得整個運行與泵有效融合在一起，結(jié)合負載，實現(xiàn)智能控制。在其實際運行中，更接近于正弦曲線，為系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供保障。同時，快鍛次數(shù)與正弦曲線周期呈反比例關(guān)系，也就是說鍛造次數(shù)越多，周期越短。整個體系具備較為簡單的機構(gòu)價，總體較為緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)對精度的有效控制和提升，與此同時，液壓沖擊隨之減小，系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定。但是，這種系統(tǒng)需要較高的成本投入，保證油液具備較高的清潔程度，對于多數(shù)用戶來講，難度較高。但是，這也是大型液壓機鍛造工藝發(fā)展的新方向和新途徑，能夠有效實現(xiàn)能耗的降低。

2.3 推動液電技術(shù)的有機結(jié)合

要重視對液電技術(shù)的融合，重視研究和開發(fā)，實現(xiàn)二者優(yōu)勢的統(tǒng)一，滿足大型液壓機快速鍛造的目標。這種融合了液電技術(shù)的泵體，實現(xiàn)與電機動力的有效組合，成為液電技術(shù)發(fā)展進程中的重要典范。這種模式突破了常規(guī)泵加電機的模式和結(jié)構(gòu)，立足新技術(shù)的應用，成為一種全新的設計類型。借助泵入口的過油冷卻，電機轉(zhuǎn)子定子在這種情形下，取代了風扇的應用，減少能耗支出，同時，具備較快的冷卻速度，在保證轉(zhuǎn)子、定子等不發(fā)熱的前提下，提高電流輸入量，繞組功率大大提升，能耗得到降低，原動機的效率被大幅提升。同時，隨著微電子技術(shù)員液壓技術(shù)的結(jié)合，發(fā)揮傳感技術(shù)的油石，各種學科理論進行緊密融合，成套技術(shù)在內(nèi)容上更加豐富和多樣，形成彰顯一體化、綜合性以及智能化的電液控制取得系統(tǒng)，是快鍛液壓機發(fā)展的趨勢和方向。

3 全面分析大型液壓機快鍛工藝生產(chǎn)管理軟件的應用

對于液壓機的控制系統(tǒng)，要實行對鑄件工藝參數(shù)和元器件狀態(tài)的在線管理，為此，管控系統(tǒng)更加關(guān)注其鑄件的生產(chǎn)管理和系統(tǒng)元器件的生產(chǎn)管理。

3.1 對應用液壓機進行鍛件生產(chǎn)工藝管理的分析

首先，要重視對生產(chǎn)管理軟件的了解和掌握。在當前的液壓機設備中，能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)鑄造信息的有效輸入和管理，包括快鍛工藝涉及的諸多參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)序號的自動生產(chǎn)。同時，能夠?qū)崿F(xiàn)對快鍛生產(chǎn)狀況的實際查詢，也就是發(fā)揮了生產(chǎn)統(tǒng)計的作用。針對信息，進行有效存儲，可以供日后查詢使用，也可以打印輸出。其次，對于數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，液壓機針對快鍛的需要，進行大量數(shù)據(jù)的機構(gòu)化操作，保證信息的相互獨立性，進行有效的數(shù)據(jù)庫處理，其中，應用了大量的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)。再次，要重視對管理整體框架的設計，重視軟件流程的設計與具體操作?？梢赃M行兩個層次的管理，及當前生產(chǎn)管理以及生產(chǎn)統(tǒng)計。

3.2 對應用液壓機進行鍛件生產(chǎn)工藝中元器件的管理分析

首先，要對元器件的軟件功能進行明確。如元器件的添加、刪改、查詢等功能。其次，要對系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行分析。再次，要對軟件流程進行掌握。為了實現(xiàn)元器件對快鑄生產(chǎn)的管理，在進行軟件研發(fā)階段，要設立元器件的管理文件，在系統(tǒng)中安裝定時器，目的是對其使用時間進行有效計量，同時，形成對元器件使用狀態(tài)的準確掌握，進行實施的呈現(xiàn)。一旦進行操作，系統(tǒng)會作出相應的變更。第四，做好軟件的設計與功能的實現(xiàn)。對于整個系統(tǒng)，需要進行安全機制的減量，尤其做好授權(quán)信息的籌集。對數(shù)據(jù)進行加密和防護，做好安全保護措施的制定?？梢越柚绦?，制定明確的方式，進行相關(guān)信息的識別與核實。

結(jié)束語：綜上，隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，機械、國防等行業(yè)呈現(xiàn)飛速發(fā)展的趨勢，對自由鍛件工藝提出了更高的要求，因此，要重視快鍛液壓機的在鍛造方面的發(fā)展，更加注重精度和速度的要求。隨著信息技術(shù)的不斷進步，要重視深入研發(fā)和探討信息液壓機，尤其是大型自由液壓設備，在根本上實現(xiàn)對鑄造過程的有效控制，提高自動化和智能化水平。同時，也要注重對液壓設備應用的有效管理，做好相關(guān)軟硬件的研究，謹慎設計流程，加大應用力度，在根本上完善液壓設備在快鍛過程中的應用效果，實現(xiàn)能源消耗的有效降低，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，降低投入，獲取更高的經(jīng)濟收益和社會效益。

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