專利名稱：水壓機大壓力瞬時失載控制方法
技術領域：
本發(fā)明所述的水壓機大壓力瞬時失載控制方法，涉及特大型自由鍛造水壓 機設備。
技術背景沖孔是筒類件鍛造的工序之一。目前傳統(tǒng)水壓機下，由于不能有效控制鍛 造沖孔過程，在沖孔結束瞬間，水壓機因突然失載造成沖擊，壓機和管道產生 強烈振動，影響水壓機的壽命和可靠性。同時，在孔邊緣產生毛刺，必須經吹 氧處理。該工序使鍛件溫度下降，需返爐重新加熱，增加火次，生產效率低、 能耗增加。針對上述現(xiàn)有技術中所存在的問題，研究設計一種新型的水壓機大 壓力瞬時失載控制方法，從而克服現(xiàn)有技術中所存在的問題是十分必要的。 發(fā)明內容鑒于上述現(xiàn)有技術中所存在的問題，本發(fā)明的目的是研究設計一種新型的 水壓機大壓力瞬時失載控制方法，從而解決水壓機沖孔結束瞬間，瞬時失載造 成對液壓控制系統(tǒng)(包括管路)和主機的沖擊，以及提高產品質量等問題。本 發(fā)明所述的水壓機包括主工作缸、主工作缸控制閥(比例閥)、活動橫梁、回程 缸、回程缸低壓水控制閥、回程缸高壓水控制閥、可編程控制器、執(zhí)行控制元 件(放大器)、位移傳感器和管路等組成。所述的水壓機大壓力瞬時失載控制方 法是液壓緩沖墊法，在水壓機大壓力瞬時失載時控制回程缸接入高壓水，使回 程缸與管道構成液壓緩沖墊，對活動橫梁緩沖、卸壓、吸收余能。具體步驟如下A、 沖孔開始時，切斷回程缸低壓水控制閥，停止向回程缸提供低壓水，全 部打開回程缸高壓水控制閥向回程缸直接提供高壓水，使回程缸與管道形成高 壓液壓緩沖墊；B、 水壓機沖孔過程中實時檢測位移傳感器，按活動橫梁運行速度變化程度， 由可編程控制器通過執(zhí)行控制元件(放大器)控制主工作缸控制閥(比例閥) 開口逐步減少，降低活動橫梁速度并減低壓力以減緩沖擊；
c、在沖孔過程結束時，可編程控制器發(fā)出指令，通過執(zhí)行控制元件(放大
器)快速關閉主工作缸控制閥(比例閥)，停止繼續(xù)向主工作缸加壓(供能)。 由回程缸與管道形成的液壓緩沖墊，緩沖活動橫梁釋放的余能，實現(xiàn)平穩(wěn)卸載。
本發(fā)明所述的水壓機大壓力瞬時失載控制方法是為了克服在沖孔結束瞬 間，水壓機瞬時失載造成對液壓控制系統(tǒng)(包括管路)和主機的沖擊，開發(fā)一 種新的方法一液壓緩沖墊法，在大壓力瞬時失載時對活動橫梁緩沖、卸壓、吸 收余能，從而達到解決問題的目的。具體方法是在沖孔鍛造時，可編程控制器 通過執(zhí)行控制元件(放大器)控制回程缸低壓水控制闊，使得回程缸停止通低 壓水。打開回程缸高壓水控制閥，使回程缸通入高壓水，并使閥門開通最大， 從而讓高壓水流動順暢，利用水的壓縮性，這樣就以回程缸、高壓主管路形成 液壓緩沖，以高壓水的瞬時增壓并很快卸壓到系統(tǒng)高壓中，使回程缸與主管道 一起形成液壓緩沖墊，吸收活動橫梁釋放的余能。
本發(fā)明具體工作過程是在沖孔鍛造中，實時檢測位移傳感器給出的活動橫 梁位移量，經可編程控制器，計算出速度變化量(加速度)作為反饋信號，由 運行速度變化加快程度經輸出執(zhí)行控制元件控制主缸比例閥開口大小直至快速 關閉，降低活動橫梁的速度并減低壓力以減少沖擊。當達到一定加速度后(沖 透時)自動(也可以手動控制)快速關閉主工作缸控制閥(比例闊)，停止繼續(xù) 給主工作缸加壓。液壓緩沖墊吸收活動橫梁釋放的余能，實現(xiàn)平穩(wěn)卸載。
本發(fā)明所述的水壓機大壓力瞬時失載控制方法，可以大幅度地減少沖孔結 束瞬間水壓機突然失載造成的對液壓控制系統(tǒng)(包括管路)和主機的嚴重沖擊。 本發(fā)明明顯提高了生產效率及水壓機的可靠性，降低了能耗。，此控制技術解決 了沖孔時出現(xiàn)的大壓力瞬時失載造成設備震動、管路沖擊問題。


本發(fā)明有一張附圖
附圖1為水壓機大壓力瞬時失載控制系統(tǒng)示意圖。
圖中1、可編程控制器2、執(zhí)行控制元件(放大器)3、主工作缸控制
閥(比例閥)4、低壓水罐5、主工作缸6、回程缸7、活動橫梁8、位 移傳感器9、回程缸低壓控制閥10、回程缸高壓控制閥。
具體實施例方式
本發(fā)明的具體實施例如附圖所示，所述的水壓機包括包括主工作缸5、主工 作缸控制閥(比例閥)3、活動橫梁7、回程缸6、回程缸低壓水控制閥9、回程 缸高壓水控制閥IO、可編程控制器l、執(zhí)行控制元件(放大器)2、位移傳感器 8和管路等組成。所述的水壓機大壓力瞬時失載控制方法是液壓緩沖墊法，在水 壓機大壓力瞬時失載時控制回程缸6接入高壓水，使回程缸6與管道構成液壓 緩沖墊，對活動橫梁7緩沖、卸壓、吸收余能。具體步驟如下-
A、 沖孔開始時，切斷回程缸低壓水控制閥9，停止向回程缸6提供低壓水， 全部打開回程缸高壓水控制閥10向回程缸6直接提供高壓水，使回程缸6與 管道形成高壓液壓緩沖墊；
B、 水壓機沖孔過程中實時檢測位移傳感器8，按活動橫梁7運行速度變化 程度，由可編程控制器1通過執(zhí)行控制元件(放大器)2控制主工作缸控制閥(比 例閥)3開口逐步減少，降低活動橫梁速度并減低壓力以減緩沖擊；
C、 在沖孔過程結束時，可編程控制器1發(fā)出指令，通過執(zhí)行控制元件(放 大器)2快速關閉主工作缸控制閥(比例闊)3，停止繼續(xù)向主工作缸5加壓(供 能)；由回程缸6與管道形成的液壓緩沖墊，緩沖活動橫梁7釋放的余能，實現(xiàn) 平穩(wěn)卸載。
該方法提高了鍛件沖出孔的精度，毛刺基本不需要吹氧處理即可，就最大 限度減少了鍛件溫降，可以直接進入拔長擴孔鍛造，減少輔助鍛造時間，并因 此減少了回爐加熱一次，從而節(jié)約了能源，提高了生產效率。目前，150MN自 由鍛造水壓機此功能運行良好。
權利要求
1、一種水壓機大壓力瞬時失載控制方法，所述的水壓機包括主工作缸(5)、主工作缸控制閥(比例閥)(3)、活動橫梁(7)、回程缸(6)、回程缸低壓水控制閥(9)、回程缸高壓水控制閥(10)、可編程控制器(1)、執(zhí)行控制元件(放大器)(2)、位移傳感器(8)和管路等組成；其特征在于所述的水壓機大壓力瞬時失載控制方法是液壓緩沖墊法，在水壓機大壓力瞬時失載時控制回程缸(6)接入高壓水，使回程缸(6)與管道構成液壓緩沖墊，對活動橫梁(7)緩沖、卸壓、吸收余能；具體步驟如下A、沖孔開始時，切斷回程缸低壓水控制閥(9)，停止向回程缸(6)提供低壓水，全部打開回程缸高壓水控制閥(10)向回程缸(6)直接提供高壓水，使回程缸(6)與管道形成高壓液壓緩沖墊；B、水壓機沖孔過程中實時檢測位移傳感器(8)，按活動橫梁(7)運行速度變化程度，由可編程控制器(1)通過執(zhí)行控制元件(放大器)(2)控制主工作缸控制閥(比例閥)(3)開口逐步減少，降低活動橫梁速度并減低壓力以減緩沖擊；C、在沖孔過程結束時，可編程控制器(1)發(fā)出指令，通過執(zhí)行控制元件(放大器)(2)快速關閉主工作缸控制閥(比例閥)(3)，停止繼續(xù)向主工作缸(5)加壓(供能)；由回程缸(6)與管道形成的液壓緩沖墊，緩沖活動橫梁(7)釋放的余能，實現(xiàn)平穩(wěn)卸載。
全文摘要
本發(fā)明所述的水壓機大壓力瞬時失載控制方法，涉及特大型自由鍛造水壓機設備。所述的水壓機包括主工作缸、主工作缸控制閥(比例閥)、活動橫梁、回程缸、回程缸低壓水控制閥、回程缸高壓水控制閥、可編程控制器、執(zhí)行控制元件(放大器)、位移傳感器和管路等組成。所述的水壓機大壓力瞬時失載控制方法是液壓緩沖墊法，是在水壓機大壓力瞬時失載時控制回程缸接入高壓水，利用水的壓縮性，使回程缸與管道構成液壓緩沖墊，對活動橫梁緩沖、卸壓、吸收余能，實現(xiàn)平穩(wěn)卸載。本發(fā)明有效地消除沖孔完成時壓機和管道的劇烈振動，提高了鍛件沖出孔的精度，毛刺基本不需要吹氧處理，可以直接進入拔長擴孔鍛造，節(jié)約了能源，提高了生產效率。
文檔編號G05D16/20GK101337257SQ20081001276
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權日2008年8月13日
發(fā)明者劉林峰, 吳生富, 楊慶光, 王光儒 申請人:中國第一重型機械集團公司;一重集團大連設計研究院