２０１ ４年第４期 （・总第２８３期） 中阆两撇 ｌ ｃ Ｈ ｌＨ＾ ｌｄ Ｔ Ｅ¨ｔ Ｅ ｐ ＩＥ Ｅ （ＣＮ０．４．２０１４ ｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．２８３） 大型自由锻造液压机的技术特点分析 徐响韩露郭贺贺 （江苏省徐州市特种锻压机床厂，江苏徐州２２１０００） 摘要：文章主要基于我国国内大型自由锻造液压机的技术特点，对国内在建的万吨级自由锻造液压机的电气 技术、主机结构等进行详细的分析，分析并对比了不同结构的组成和基本特点，为进一步提高对大型自由锻 造液压机的认识提供了详细的条件。 关键词：大型液压机；自由锻造液压机；技术特点 中图分类号：ＴＧ３１ ５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ００９－２ ３７４（２ ０１４）０４—００５４—０２ 上都是采用ＰＬＣ进行控制，具有相关的人机交互界面， 这个人机交互界面通常是由工控机担任，还有承担工业 现场的主控制器的作用。大型自由锻造液压机的操作机 和锻造液压机同样是具备ＰＬＣ控制单元，此外操作机和 大型自由锻造液压机作为我国大型锻件在自由锻造 过程中的重要设备，由于我国在大型自由锻造液压机技 术方面发展较晚，所以其制约着我国在冶金、化工、电 力、船舶、航空航天等行业的发展。因此，各行各业逐 渐将其工作目标转向大型自由锻造液压机。据相关部门 的统计，目前国内已投产的大型自由锻造液压机有十数 余台，在建造的仍有十数余台，占世界大型自由锻造液 压机总数的五分之二。本文主要针对大型自由锻造液压 机的技术特点进行分析。 锻造液压机的控制单元是相互独立的。然后操作机和锻 造液压机通过高速数据总线进行数据交互，实时的采集 相关数据，如：滑块位置、温度、锻造压力等，这就在 一定程度上实现了对各种设备的统领控制，此外还具有 单独控制功能。对于一般性的操作机和锻造液压机通常 １大型自由锻造液压机的技术特点 在我国国内最早的大型自由锻造液压机要追溯到上 世纪，传统的大型自由锻造液压机属于泵一蓄势器传动 水压机，对于现阶段的大型自由锻造液压机其基本技术 特点具有以下三个方面： １．１ 电气技术 情况下共用一个单独的操作控制台，这就仅仅需要一个 操作员进行单独操作即可。电控设备的主泵驱动一般情 况下采用１０千伏的高压电机，有时候同样采用６千伏的 高压电机。 １．２主机技术 主机的结构：大型自由锻造液压机的主机，一般情 况下按照立柱的数量进行划分，具有四柱和双柱两种 变压器运行年久，已接近２Ｏ年，且出现乙炔超标的时间 也接近 １０年，可能与制造工艺有关。虽然目前运行稳定， 但一旦数据突变，将必须停电处理，对系统的稳定运行 会带来较大的压力，因此建议对该台变压器进行整体更 换，以彻底解决乙炔超标问题。ｏ 现有的大型自由锻造液压机的电气系统在一定程度 器本身可能存制造、绝缘老化等原因造成的电弧放电及 其他原因引起的过热性故障，造成乙炔含量超标。要求 变电站每天对油色谱在线数据进行上报，并加强变压器 运行温度、声音等的运行观察；油务班要缩短检修周 期，采取１０天１次的跟踪周期，对测试数据观察３个月后 再做出周期的调整。要求变电站充分利用油色谱在线监 测装置加强监测，每天对在线监测数据进行观察，重点 关注数据有无突变情况。油务班进行油色谱跟踪测试。 参考文献 ［１］国家电网公司．输变电设备状态检修试验规程． ２００８． 但出现油色谱在线和离线检测数据出现突变时应及时上 报天水分部。在系统运行压力相对较轻的时间，安排进 行停电处理，进行本体和风机控制回路大修，提高该台 变压器的运行可靠性。 ［２】钱旭耀．变压器油机相关故障诊断处理技术［Ｍ］． 中国电力出版社，２００６． 建议公司安排资金，对该台变压器进行本体和风机 控制回路大修，并请生产厂家配合，彻底查找出和消除 造成秦安变１＃主变乙炔数据超标的原因，提高该台主变 健康运行水平，进一步提高电网运行可靠性。由于该台 作者简介：姚亚利，国网甘肃省电力公司检修公司 天水分部工程师；马淑英，国网甘肃省电力公司检修公 司天水分部工程师。 基本的形式，在四柱式自由锻造液压机中又可以分为多 拉杆和单拉杆。在过去的结构设计形式中，四柱的自由 锻造液压机成为设计的主流，其具有结构稳定、安全可 靠的基本性能特点，但是现阶段的大型自由锻造液压机 以双柱压机为主，这种设计具有视野开阔、操作空间大 等特点。双柱式自由锻造液压机在中小型自由锻造液压 机中成为了主流，但是大型自由锻造液压机仍然以四柱 形式为主，主要是基于结构稳定考虑。从目前市场上所 出现的大型自由锻造液压机来看，四柱的仅仅能达到 ｌ６５ 级别，而双柱的早已经达到１８５ＭＮ级别了。 目前在建的所有大型自由锻造液压机主要是以全预 应力框架结构设计而成，这保证了其基本受力特定为在 偏载受力情况下将复杂的受力状态改为拉杆受拉应力， 立柱受偏载力的单一承载，这就最大限度的提高了整体 机架的寿命和刚度，这是现阶段的大型自由锻造液压机 与过去的泵一蓄势器传动水压机最大的改进之处。 在国内现阶段的出现的万吨级大型自由锻造液压机 均采用等径三缸上推式结构形式，这种形式在使用的过 程中，容易出现油液泄漏事件，导致不必要的事故发 生，因此必须保证其在运行过程中的防护措施。中小型 的自由锻造液压机在设计过程中通常采用下拉式缸体结 构形式，将缸体以正装形式“悬挂”在下横梁上，这就 在很大程度上避免了不必要的火灾发生，但是这种设计 形式往往仅适用于中小型自由锻造液压机结构，因为相 较于大型自由锻造液压机在建造过程中小型自由锻造液 压机在地基建造的过程中，并不需要太深的地基，从而 减少了大量的开支，在国内外的大型自由锻造液压机中 大多数都没有采取下拉式缸体结构形式，仅仅有大约十 分之一的万吨级大型自由锻造液压机采用下拉式缸体结 构的形式。 大型自由锻造液压机的活动横梁可以根据其结构形 式分为整体结构模型和组合式结构模型，对于后者在形 式上分为导向座和活动横梁本身，这种形式的优点在于 可以将大型自由锻造液压机的基本框架在不解体的情况 下将梁体成功取出，从而在一定程度上减少安装时间和 难度。 １．３液压技术 对于传统的泵一蓄势器传动水压机技术，这种技术 一直处于恒压的情况下进行运动，这种工作模式下工作 速度受到锻件变形抗力的影响；而现阶段生产的大型自 由锻造液压机基本上处于恒流量传动模式，与锻件变形 抗力没有关系，泵直接传动的压机速度与泵的数量有直 接关系，现阶段的大型自由锻造液压机优点就在于其速 度一直保持在恒定的值，这就使得锻件在锻造过程中精 度得到了保证，相较于泵一蓄势器传动水压机而言其精 度方面得到了大幅度提高，对于这两种机器的锻造性能 和基本特点，又可以将其分为水压机和油压机。现阶段 的大型自由锻造液压机属于油压机，相对而言具有低能 耗、高精度、低投入和高寿命的特点，这是现阶段全球 大型自由锻造液压机发展的主要方向。对于油压机而 言，液压控制系统可分为泵控系统和阀控系统，目前市 场上几乎所有的大型自由锻造液压机都采用这两种控制 方式。泵控系统主要用于油品精度高、效率高、功率大 的工作场合。泵控系统的代表为德国威普克一潘克的正 弦驱动系统，通过控制油泵实现对油缸运动方向和运动 速度的控制并可无级变速。阀控系统具有高精度和高频 响的特点，现阶段大多数液压机采用阀控系统，其通过 电液伺服阀控制油缸的运动方向，并同时控制油泵输出 的油液的流量大小来控制油缸的运动速度。 目前我国国内的泵控系统相对国外而言较为薄弱， 市场上所流行的泵控系统主要是德国和法国的泵控系 统，对于现阶段大型自由锻造液压机的泵控系统而言， 只有德国生产的泵控系统符合我国现阶段对大型锻件的 要求。 ２大型自由锻造液压机的控制特点 大型自由锻造液压机其工作特点决定了它在工作过 程中工作压力高、而且转向较为频繁，这就使得我们必 须对自由锻造液压机进行一种更加精确、平稳的控制。 在过去我们常见的自由锻造液压机控制方式中，很难达 到我们对于自由锻造液压机的控制要求。众所周知，速 度和平稳度向来是呈反比的，不论采取任何方式一味的 追求速度就必定会对其平稳性造成较大的影响。反之， 一味的追求平稳就必定会对其速度造成影响。因此而 言，我们需要寻求其中的平衡点，这个平衡点需要我们 要有合适的控制策略。 ３大型自由锻造液压机发展趋势 我们可以从相关数据看出，无论从万吨级自由锻造 液压机的数量或规格来看，我国已成为世界拥有最多数 量、最大吨位重型自由锻压设备的国家。国内万吨级自 由锻造液压机和全液压锻造操作机的设计成套能力已达 国际先进水平。随着自由锻造液压机向智能化、精细化 和程序化方向发展，我国现阶段的首要任务是：在设计 和制作的过程中更多的考虑其安全性能、其次加强液压 机的泵控系统设计、最后在设计的过程中进一步提高设 计的速度和精度。ｏ 参考文献 ［１】 高峰，郭为忠，宋清玉．重型制造装备国内外研究 与发展［Ｊ］．机械工程学报，２０１０，（１９）：９２— １０７． 作者简介：徐响（１９８７一），男，江苏徐州人，江 苏省徐州市特种锻压机床厂助理工程师，主管设计师， 研究方向：液压机设计与锻￣．Ｙ－－艺。 ５５