淺析快速鍛造壓機液壓系統及控制系統

摘 要：在關鍵零件鍛造和新材料制備方面，因為大量的應用了鍛造液壓機，極大的提升了工作效率，但是，隨著時代的發展與進步，一些先進的技術不斷被應用到了鍛造液壓機控制系統中，進而出現了快速的鍛造液壓機控制系統給，在提升工作效率和工作速度的過程中都發揮著重要的作用，為了能夠使更多的單位掌握此項技術，因此，文章通過下文對快速鍛造液壓機液壓控制系統的有關內容進行了分析與闡述，進而為有關操作人員以及相關單位在工作中提供一定的借鑒作用。

關鍵詞：快速鍛造；液壓機；液壓系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.017

傳統鍛造液壓機因為鍛造精度差、能耗高、速度低的缺陷，無法適應當前技術發展的需要，因此，將快速鍛造液壓機液壓控制系統制作做出來是非常必要的，所以，對于這方面的內容，我們需要高度的重視起來，以促進生產的發展，滿足社會發展的需要。

1 快速鍛造液壓機的構成

主要有這樣幾個部分一同構成了快速鍛造液壓機：

（1）主機機械設備。主要為：主機、上砧快換裝置、橫向移砧裝置、移動工作臺。在工作臺的下砧上完成鍛造，將上砧用主機帶動起來，然后完成拔長和鐓粗處理。（2）液壓控制系統。主要為主機提供可靠的液壓控制動力源。（3）鍛壓操作設備。是實現鍛造機械化與自動化的重要設備，在鍛造的過程中，用于夾持鍛件來配合主機完成鍛造工藝。完成工件輸送、翻轉和取出等動作。（4）電氣控制系統。主要負責機組的取電和電機啟停，以及整個機組的控制、信息采集等工作。

2 系統的構成分析

快鍛壓機液壓系統主要包括以下部分：低壓供液系統、主泵系統、高壓系統、輔助系統等。

低壓供液系統是主要作用是給主泵和輔助系統提供清潔的液壓油，保證主泵和輔助泵的正常工作，并能在壓機快速下降過程中為主缸供液，以消除壓機快降過程中主泵供液不足，防止主缸內產生負壓。

主泵系統是給壓機主控閥站提供高壓油，主要由：主泵裝置泵卸載分配器等構成。

高壓系統是壓機動作的控制中心，是液壓系統的核心機構。由于鍛造速度快、頻次高是快速鍛造液壓機組的主要特征，所以在短行程內能夠完成多次鍛造，液壓系統的控制要求在快速鍛造液壓機中要求較高。隨著比例伺服技術的廣泛應用，主缸、回程缸進液排液均采用了大流量的比例插裝閥。采用比例插裝閥控制的優點在于比例閥可以控制閥的開啟大小和開閉速度，通過電控程序對比例閥進行控制，使得洗液系統可以在大流量、高壓力的條件下正常、穩定、安全的工作，并且管路振動和液壓沖擊都比較小。

輔助系統是控制壓機組的輔助動作，如工作臺、橫向移砧的移動。

（1）快速下降。壓力油通過主泵泵組出來，通過V2向主缸中進入，此外，油液在回程缸中，通過V4、V5向著充液缸中直接排入，在重力的作用下，快速下降主缸柱塞，液體在充液缸中來補液主缸，避免吸空了主缸。（2）主缸加壓。將接近鍛件安裝在壓機上時，關閉V4閥，通過支撐閥和V5排除回程缸油液，這樣就開始上升主缸的壓力，關閉充液閥，在主泵壓力的影響下，主缸柱塞低速下降，此時對鍛件的加工予以完成。（3）主缸卸壓。主缸在完成了壓機加壓之后，需要無沖擊、快速的釋放掉主缸中的壓力，對比例插裝閥進行使用，將主缸油液排放出來，確保能夠先慢后快的排放出主缸高壓油，將液壓系統的沖擊振動消除。（4）壓機回程。當壓力在工缸中降到了最低之后，這時就應該關閉回程缸排液閥V5，經過V3主泵油液向著回程缸中進入，回程壓機。

3 控制系統的構成

由于快速鍛造液壓機組的工作動作復雜，執行元件和檢測對象眾多而且分布分散，所以集中控制系統布起線來較為龐雜，不適合采用。所以，對通用工業現場總線控制系統進行使用。

用到控制總線系統，由帶有網絡控制功能的可編程控制器、工業現場總線控制單元、工業控制計算機和工業監控計算機聯網組成機組實時控制網絡系統。控制計算機和PLC利用控制網絡，將各個節點中的數據直接讀寫出來，在通過各個節點完成輸出/輸入控制。

控制計算機利用PLC網絡和通信口完成通信，將系統的位移、溫度和壓力等具體參數從PLC中獲取出來，此外，將需要控制的參數寫入到PLC中，通過人員設定、編輯和改正參數，將操作機的位置、操作機鉗口的位置和壓機缸的位置以實際狀態實時的顯示出來，不但對鍛壓機、操作機的狀態信息完成接收，而且還能對鍛壓機和操作機之間的運動關系進行協調，并且按照位移傳感器的位置反饋信號、數據、接收的命令，來完成操作機行走、操作機鉗桿旋轉和壓機閉環的控制。

監測計算機利用控制計算機和網卡完成信息的交換：控制計算機和PLC采集的位移和壓力等參數，通過圖表和曲線的方式，在計算機上動態實時的被顯示出來。將控制計算機在操作機位置閉環和壓機位置的位移、壓力、速遞和參數等有關曲線圖顯示出來，從而確保能夠快速的調整控制參數，進而確保能夠快速的顯示、記錄和打印出系統中出現的故障。在監測計算機上記錄、打印及管理鍛造的鍛件數據。

4 結語

綜上所述，采用大流量的比例插裝閥作為液壓系統的主要控制元件，能夠保證液壓系統無過大沖擊振動，并將先進的現場總線控制系統體系結構應用到了快速鍛造液壓機組控制系統中，可有效的降低控制系統的復雜性，因此，當前的工業生產中，這種快速鍛造液壓機控制系統被廣泛的進行了應用。

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作者資料：任之榮，男，學士，助工，主要從事快鍛壓機的安裝調試。