CN101733351A - 120mn自由锻油压机 - Google Patents
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Abstract
一种120MN自由锻油压机，涉及一种锻造油压机械。其主机结构为三梁四柱套预应力框架结构；立柱为方形断面，立柱与上横梁和底座的连接为圆形环键和方形定位键，在立柱上设置可调节的导向装置；主缸与活动横梁的连接采用短杆双球铰连接；锻油压机的直接传动系统传动方式为油泵直接传动；多点可控电器手柄采用多点连接方式；其常压充液系统采用了可限程常闭式充液阀，充液阀上设置限程套，构成了常压充液系统；快速多级卸压系统比例先导阀由二级先导改为比例先导；大口径插装阀进液系统阀体上增设外控回路，构成内外控交叉控制二级先导阀；空程下降无级调速液压系统系统所增设外控回路设置在阀体上。
Description
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，涉及一种锻造油压机械。
背景资料
目前，国内外在上个世纪建造的大型自由锻造液压机的主机结构均为三梁四柱上压式。立柱既要承受拉力载荷还要承受偏心锻造时的弯曲力矩。立柱工况恶劣，时有断裂。立柱断裂后，压机将长期停机。更换立柱是很费工、费钱的。
现有的大型自由锻造压机的主缸与活动横梁的连接为单球铰结构或者是长杆双球铰结构。因为是水压机，此球铰处容易锈死，不能转动，形同虚设。前者对保护主缸密封和导向套能力较差，后者制造非常复杂。
现有的大型自由锻造水压机的传动方式均为水泵蓄势器传动。这种传动方式，能量利用率较低，效率最高为40％。
现有的大型自由锻造水压机的充液系统为低压充液系统。要设置一个大容积的低压充液罐和低压缓冲器。为了克服低压充液罐内的压力，这种系统的液压机的回程力要很大。
现有的大型自由锻造水压机的主控阀门为分配器，老的为大手把操纵，很费力，不能精确控制，改进型的外加油传动系统，用另一套油压系统控制水阀。系统很复杂。
水泵蓄势器传动方式的回程力要比油泵直接传动大一倍左右。
发明内容：
本发明的目的是提供一种120MN自由锻油压机，以解决现有技术中能量利用率较低、充液系统设备配置复杂、传动方式自动化程度低、水泵蓄势器传动方式的回程力大、立柱容易断裂、球铰处容易锈死等问题
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是主机结构为三梁四柱套预应力框架结构；在四柱预应力承载框架(1)中设置拉杆(1-1)和立柱(1-4)，取代原结构中的立柱；立柱(1-4)为方形断面，立柱与上横梁和底座的连接为圆形环键和方形定位键，在新设计的立柱上设置可调节的导向装置(2)，堆铜导向板(2-2)代替整体铜导向板，与立柱上的淬火钢板组成摩擦付；主缸与活动横梁的连接采用短杆双球铰(3)连接，短杆双球铰(3)由上球座(3-1)、短球杆(3-2)、下球座(3-3)组成，采用短球杆(3-2)代替长球杆；锻造油压机的直接传动系统(4)由开式上油箱(4-1)、控制阀组(4-2)、高压油泵(4-3)组成，传动方式为油泵直接传动；常压充液系统(5)由开式上油箱(5-1)、专用可限程常闭式充液阀(5-2)等组成，由于采用了可限程常闭式充液阀，充液阀上设置限程套(5-3)，构成了常压充液系统；工作台摩擦付(6)设置于工作台下面，由硬质材料(6-1)，垫梁上面的软质材料(6-2)组成，垫梁上面为软质材料(6-2)，工作台下面镶制硬质材料(6-1)；多点可控电器手柄(7)，由小手把(7-1)、多点开关(7-2)组成，由多点发出开关信号控制比例电磁铁，从而进行速度的无级调节或多级调节；快速多级卸压系统(8)由比例先导阀(8-1)、可调单向节流阀(8-2)、大口径(Dg200)插装阀(8-3)、可调压力的液控换向阀(8-4)组成，比例先导阀(8-1)由二级先导改为比例先导；大口径插装阀进液系统(9)由(Dg250)插装阀(9-1)、二级先导阀(9-2)、先导安全阀(9-3)、内控回路(9-4)、外控回路(9-5)组成，在阀体上增设外控回路(9-5)为创新设计，构成内外控交叉控制二级先导阀；空程下降无级调速液压系统(10)由液控单向插件(10-1)、比例节流插件(10-2)、安全保护(10-3)、快锻旁路插件(10-4)、快降插件(10-5)、内控回路(10-6)、外控回路(10-7)组成，外控回路(10-7)设置在阀体上。
采用本发明的积极效果是：
1、120M锻油压机的承载框架为预应力结构，上横梁和底座之间的立柱施加预应力，工作时横梁与立柱之间的接触面始终保有残余应力，因此不会开缝，立柱只受弯矩，拉杆只受拉力，因此可长久使用不会损坏。
2、设置可调节的导向装置，可实现导向精密可调。
3、主缸与活动横梁的连接为短杆双球铰设计，这种结构简单可靠，能够在偏载作用下保持柱塞垂直，减少导套的磨损，自身备有干油润滑外，另外即使主油缸泄露，因为是油压机，泄露的液压油也有润滑作用，可长久使用。
4、锻油压机的传动方式为油泵直接传动，效率可达60％，提高25％，省去了价格昂贵的高压水泵(Q＝1000l/min高压水泵8-10台，4立方米高压蓄势罐12个)，可节省投资至少2000万人民币。
5、充液系统是常压系统，回程力可减少50％。采用自己设计的可限程的常闭式充液阀，省去了大容量(100m3)的低压充液罐(压力容器)和低压缓冲器(25m3)，系统简单，故障率低，可节省投资约150万人民币。
6、工作台磨擦付区别于国内新老大压机，垫梁上面为软质材料，工作台下面镶制了硬质材料，耐磨，可保证大型工作台(250顿重)长期使用不会损坏。
7、多点可控电气手柄操作技术，拉动手柄的开度大小，通过PLC即可控制和调节压机活动横梁上下的各种速度及工作台左右的移动速度。
8、主缸卸压系统采用了世界上最大的插装阀(Dg200)。实现了先慢卸后快卸、单向流动、就近卸压等技术。总卸压时间在0.2s，而且系统不发生振动，从而可以实现快速锻造。
9、主缸进液系统采用了世界上最大的插装阀(Dg200；Dg250)。这种技是内外控交叉控制二级先导阀，使进液压差减小且开启快，(0.1s)，而且系统不发生振动，可节省投资约200万人民币。
10、空行程下降无级调速系统通过多点可控电器手柄控制比例节流插装阀，使下降速度按操作者的意图无级调节，司机只须将手把的角度开大开小即可。这个系统还串连了快锻回路，快锻时，回程系统和主回路接通，从而减少回程的通断程序。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明主机结构示意图；
图2是本发明主机结构侧视图；
图3是本发明四柱预应力框架结构示意图；
图4是本发明方断面立柱结构示意图；
图5是本发明可调节导向装置结构示意图；
图6是本发明短杆双球饺结构示意图；
图7是本发明直接传动系统示意图；
图8是本发明低压充液系统结构示意图；
图9是本发明低压充液系统带限程套的专用充液阀示意图；
图10是本发明工作台摩擦付示意图；
图11是本发明多点可控电器手柄系统示意图；
图12是本发明快速多级卸压系统示意图；
图13是本发明大口径进液阀系统示意图；
图14是本发明的空程下降无级调速液压系统示意图。
图1、图2中：1为四柱预应力承载框架、2为方断面柱立、3为短杆球饺、4为直接传动系统、5为低压充液系统、6为软硬相配的摩擦付、7为多点可控电器手柄、8为快速多级卸压系统、9为大口径进液阀系统、10空程下降无级调速液压系统。
图3为四柱预应力框架，图中1-1为拉杆、1-2为环形键、1-3为定位键、1-4为空心方柱、1-5为大螺母；
图5为可调节导向装置，图中2-1为调节装置、2-2堆铜导向板、2-3固定承压板；
图6为短杆双球饺，图中3-1为上球座、3-2短球杆、3-3下球座；
图7为直接传动系统，图中4-1为开式上油箱、4-2为控制阀组、4-3为高压油泵；
图8为低压充液系统，图中5-1为开式上油箱、5-2为专用常闭式充液阀；
图9为带限程套的专用充液阀，图中5-3为限程套；
图10为工作台摩擦付，图中6-1为工作台、6-2为硬滑板、6-3为软滑板。
图11为多点可控电器手柄系统，图中7-1电气小手把、7-2为多点接触器。
图12为快速多级卸压阀系统，图中8-1比例节流插件、8-2为可调单向节流阀、8-3为大口径插装阀、8-4为可调压力液控换向阀阀。
图13为大口径进液阀系统，图中9-1为大口径插装阀、9-2为二级先导阀、9-3为先导安全阀、9-4为内控回路、9-5为外控回路。
图14为空程下降无级调速液压系统，图中10-1为液控单向插装阀、10-2为比例节流阀、10-3为安全回路、10-4为快锻串通回路、10-5为快降阀、10-6为内控回路、10-7为外控回路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
如图所示；
120MN自由锻油压机主机结构采用三梁四柱预应力框架结构；在四柱预应力承载框架(1)中设置拉杆(1-1)和立柱(1-4)，取代原结构中的立柱；立柱(1-4)为方形断面，立柱与上横梁和底座的连接为圆形环键和方形定位键，其承载框架(1)为预应力结构，上横梁和底座之间的立柱施加预应力，工作时横梁与立柱之间的接触面始终保有残余应力，因此不会开缝，立柱只受弯矩，拉杆只受拉力，因此可长久使用不会损坏。在新设计的立柱(1-4)上设置可调节导向装置(2)，该导向装置由调节装置(2-1)、堆铜导向板(2-2)、固定承压板(2-3)组成，堆铜导向板(2-2)与立柱上的淬火钢板组成摩擦付，堆铜技术节省了大量价格昂贵的铜材，设置可调节的导向装置(2)导向精密可调；主缸与活动横梁的连接采用短杆双球铰(3)连接，短杆双球铰(3)由上球座(3-1)、短球杆(3-2)、下球座(3-3)组成，采用短球杆(3-2)代替长球杆，短杆双球铰设计，能够在偏载作用下保持柱塞垂直，减少导套的磨损，自身备有干油润滑外，另外即使主油缸泄露，因为是油压机，泄露的液压油也有润滑作用，可长久使用。直接传动系统(4)由开式上油箱(4-1)、控制阀组(4-2)、高压油泵(4-3)组成；低压充液系统(5)由开式上油箱(5-1)、专用可限程常闭式充液阀(5-2)等组成，由于采用了可限程常闭式充液阀，充液阀上设置限程套(5-3)，实现了常压充液系统，省去了大容量(100m3)的低压充液罐(压力容器)和低压缓冲器(25m3)；工作台摩擦付(6)设置于工作台下面，由硬质材料(6-1)，底座上面的软质材料(6-2)构成软硬摩擦付，这样可保护造架昂贵的工作台不会损坏；多点可控电器手柄(7)采用多点连接方式，由小手把(7-1)、多点开关(7-2)组成，由多点发出开关信号控制比例电磁铁，从而可进行速度的无级调节或多级调节；电气手柄(7)拉动手柄的开度大小，通过PLC即可控制和调节压机活动横梁上下的各种速度及工作台左右的移动速度。快速多级卸压系统(8)由比例先导阀(8-1)、可调单向节流阀(8-2)、大口径(Dg200)插装阀(8-3)、可调压力的液控换向阀(8-4)组成，比例先导阀(8-1)由二级先导改为比例先导，整个技术包括先慢卸后快卸技术、单向流动技术、就近卸压等技术，总卸压时间在0.2s，而且系统不发生振动，从而可以实现快速锻造。大口径插装阀进液系统(9)由(Dg250)插装阀(9-1)、二级先导阀(9-2)、先导安全阀(9-3)、内控回路(9-4)、外控回路(9-5)组成，在阀体上增设外控回路(9-5)为创新设计。无级调节空程下降速度系统(10)由液控单向插件(10-1)、比例节流插件(10-2)、安全保护(10-3)、快锻旁路插件(10-4)、快降插件(10-5)、内控回路(10-6)、外控回路(10-7)组成，外控回路(10-7)设置在阀体上，这种技术是通过电气小手把控制比例节流插装阀，使下降速度按操作者的意图无级调节，司机只须将手把的角度开大开小即可。这个系统还串连了快锻回路，快锻时，回程系统和主回路接通，从而减少回程的通断程序。
Claims (10)
1.一种120MN自由锻油压机，由主机、传动系统、充液系统，其特征是主机结构为三梁四柱套预应力框架结构；在四柱预应力承载框架(1)中设置拉杆(1-1)和立柱(1-4)，取代原结构中的立柱；立柱(1-4)为方形断面，立柱与上横梁和底座的连接为圆形环键和方形定位键，在立柱上设置可调节的导向装置(2)，该导向装置堆铜导向板(2-2)代替铜导向板，与立柱上的淬火钢板组成摩擦付；主缸与活动横梁的连接采用短杆双球铰(3)连接，采用短球杆(3-2)代替长球杆；锻油压机的直接传动系统(4)传动方式为油泵直接传动；其常压充液系统(5)采用了可限程常闭式充液阀，充液阀上设置限程套(5-3)，构成了常压充液系统；工作台摩擦付(6)设置于工作台下面，由软质材料(6-2)和硬质材料(6-1)构成软硬摩擦付；多点可控电器手柄(7)采用多点连接方式，由多点发出开关信号控制比例电磁铁，从而进行速度的无级调节或多级调节；快速多级卸压系统(8)比例先导阀(8-1)由二级先导改为比例先导；大口径插装阀进液系统(9)在阀体上增设外控回路，构成内外控交叉控制二级先导阀；无级调节空程下降速度系统(10)所增设外控回路(10-7)设置在阀体上。
2.按照权利要求1所述的120MN自由锻油压机，其特征是该锻油压机导向装置由调节装置(2-1)、堆铜导向板(2-2)、固定承压板(2-3)组成。
3.按照权利要求1所述的120MN自由锻油压机，其特征是该锻油压机短杆双球铰(3)由上球座(3-1)、短球杆(3-2)、下球座(3-3)组成。
4.按照权利要求1所述的120MN自由锻油压机，其特征是该锻油压机的直接传动系统(4)由开式上油箱(4-1)、控制阀组(4-2)、高压油泵(4-3)组成。
5.按照权利要求1所述的120MN自由锻油压机，其特征是该锻油压机其常压充液系统(5)由开式上油箱(5-1)、专用可限程常闭式充液阀(5-2)等组成。
6.按照权利要求1所述的120MN自由锻油压机，其特征是该锻油压机工作台摩擦付(6)由硬质材料(6-1)，底座上面的软质材料(6-2)组成。
7.按照权利要求1所述的120MN自由锻油压机，其特征是该锻油压机多点可控电器手柄(7)，由小手把(7-1)、多点开关(7-2)组成。
8.按照权利要求1所述的120MN自由锻油压机，其特征是该锻油压机快速多级卸压系统(8)由比例先导阀(8-1)、可调单向节流阀(8-2)、大口径(Dg200)插装阀(8-3)、可调压力的液控换向阀(8-4)组成。
9.按照权利要求1所述的120MN自由锻油压机，其特征是该锻油压机大口径插装阀进液系统(9)由(Dg250)插装阀(9-1)、二级先导阀(9-2)、先导安全阀(9-3)、内控回路(9-4)、外控回路(9-5)组成。
10.按照权利要求1所述的120MN自由锻油压机，其特征是该锻油压机空程下降无级调速液压系统(10)由液控单向插件(10-1)、比例节流插件(10-2)、安全保护(10-3)、快锻旁路插件(10-4)、快降插件(10-5)、内控回路(10-6)、外控回路(10-7)组成。
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