专利名称：水压机大压力瞬时失载控制方法
技术领域：
本发明所述的水压机大压力瞬时失载控制方法，涉及特大型自由锻造水压 机设备。
技术背景冲孔是筒类件锻造的工序之一。目前传统水压机下，由于不能有效控制锻 造冲孔过程，在冲孔结束瞬间，水压机因突然失载造成冲击，压机和管道产生 强烈振动，影响水压机的寿命和可靠性。同时，在孔边缘产生毛刺，必须经吹 氧处理。该工序使锻件温度下降，需返炉重新加热，增加火次，生产效率低、 能耗增加。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的水压机大 压力瞬时失载控制方法，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。 发明内容鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的 水压机大压力瞬时失载控制方法，从而解决水压机冲孔结束瞬间，瞬时失载造 成对液压控制系统(包括管路)和主机的冲击，以及提高产品质量等问题。本 发明所述的水压机包括主工作缸、主工作缸控制阀(比例阀)、活动横梁、回程 缸、回程缸低压水控制阀、回程缸高压水控制阀、可编程控制器、执行控制元 件(放大器)、位移传感器和管路等组成。所述的水压机大压力瞬时失载控制方 法是液压缓冲垫法，在水压机大压力瞬时失载时控制回程缸接入高压水，使回 程缸与管道构成液压缓冲垫，对活动横梁缓冲、卸压、吸收余能。具体步骤如下A、 冲孔开始时，切断回程缸低压水控制阀，停止向回程缸提供低压水，全 部打开回程缸高压水控制阀向回程缸直接提供高压水，使回程缸与管道形成高 压液压缓冲垫；B、 水压机冲孔过程中实时检测位移传感器，按活动横梁运行速度变化程度， 由可编程控制器通过执行控制元件(放大器)控制主工作缸控制阀(比例阀) 开口逐步减少，降低活动横梁速度并减低压力以减缓冲击；
c、在冲孔过程结束时，可编程控制器发出指令，通过执行控制元件(放大
器)快速关闭主工作缸控制阀(比例阀)，停止继续向主工作缸加压(供能)。 由回程缸与管道形成的液压缓冲垫，缓冲活动横梁释放的余能，实现平稳卸载。
本发明所述的水压机大压力瞬时失载控制方法是为了克服在冲孔结束瞬 间，水压机瞬时失载造成对液压控制系统(包括管路)和主机的冲击，开发一 种新的方法一液压缓冲垫法，在大压力瞬时失载时对活动横梁缓冲、卸压、吸 收余能，从而达到解决问题的目的。具体方法是在冲孔锻造时，可编程控制器 通过执行控制元件(放大器)控制回程缸低压水控制阔，使得回程缸停止通低 压水。打开回程缸高压水控制阀，使回程缸通入高压水，并使阀门开通最大， 从而让高压水流动顺畅，利用水的压縮性，这样就以回程缸、高压主管路形成 液压缓冲，以高压水的瞬时增压并很快卸压到系统高压中，使回程缸与主管道 一起形成液压缓冲垫，吸收活动横梁释放的余能。
本发明具体工作过程是在冲孔锻造中，实时检测位移传感器给出的活动横 梁位移量，经可编程控制器，计算出速度变化量(加速度)作为反馈信号，由 运行速度变化加快程度经输出执行控制元件控制主缸比例阀开口大小直至快速 关闭，降低活动横梁的速度并减低压力以减少冲击。当达到一定加速度后(冲 透时)自动(也可以手动控制)快速关闭主工作缸控制阀(比例阔)，停止继续 给主工作缸加压。液压缓冲垫吸收活动横梁释放的余能，实现平稳卸载。
本发明所述的水压机大压力瞬时失载控制方法，可以大幅度地减少冲孔结 束瞬间水压机突然失载造成的对液压控制系统(包括管路)和主机的严重冲击。 本发明明显提高了生产效率及水压机的可靠性，降低了能耗。，此控制技术解决 了冲孔时出现的大压力瞬时失载造成设备震动、管路冲击问题。
本发明有一张附图
附图1为水压机大压力瞬时失载控制系统示意图。
图中1、可编程控制器2、执行控制元件(放大器)3、主工作缸控制
阀(比例阀)4、低压水罐5、主工作缸6、回程缸7、活动横梁8、位 移传感器9、回程缸低压控制阀10、回程缸高压控制阀。
具体实施例方式
本发明的具体实施例如附图所示，所述的水压机包括包括主工作缸5、主工 作缸控制阀(比例阀)3、活动横梁7、回程缸6、回程缸低压水控制阀9、回程 缸高压水控制阀IO、可编程控制器l、执行控制元件(放大器)2、位移传感器 8和管路等组成。所述的水压机大压力瞬时失载控制方法是液压缓冲垫法，在水 压机大压力瞬时失载时控制回程缸6接入高压水，使回程缸6与管道构成液压 缓冲垫，对活动横梁7缓冲、卸压、吸收余能。具体步骤如下-
A、 冲孔开始时，切断回程缸低压水控制阀9，停止向回程缸6提供低压水， 全部打开回程缸高压水控制阀10向回程缸6直接提供高压水，使回程缸6与 管道形成高压液压缓冲垫；
B、 水压机冲孔过程中实时检测位移传感器8，按活动横梁7运行速度变化 程度，由可编程控制器1通过执行控制元件(放大器)2控制主工作缸控制阀(比 例阀)3开口逐步减少，降低活动横梁速度并减低压力以减缓冲击；
C、 在冲孔过程结束时，可编程控制器1发出指令，通过执行控制元件(放 大器)2快速关闭主工作缸控制阀(比例阔)3，停止继续向主工作缸5加压(供 能)；由回程缸6与管道形成的液压缓冲垫，缓冲活动横梁7释放的余能，实现 平稳卸载。
该方法提高了锻件冲出孔的精度，毛刺基本不需要吹氧处理即可，就最大 限度减少了锻件温降，可以直接进入拔长扩孔锻造，减少辅助锻造时间，并因 此减少了回炉加热一次，从而节约了能源，提高了生产效率。目前，150MN自 由锻造水压机此功能运行良好。
权利要求
1、一种水压机大压力瞬时失载控制方法，所述的水压机包括主工作缸(5)、主工作缸控制阀(比例阀)(3)、活动横梁(7)、回程缸(6)、回程缸低压水控制阀(9)、回程缸高压水控制阀(10)、可编程控制器(1)、执行控制元件(放大器)(2)、位移传感器(8)和管路等组成；其特征在于所述的水压机大压力瞬时失载控制方法是液压缓冲垫法，在水压机大压力瞬时失载时控制回程缸(6)接入高压水，使回程缸(6)与管道构成液压缓冲垫，对活动横梁(7)缓冲、卸压、吸收余能；具体步骤如下A、冲孔开始时，切断回程缸低压水控制阀(9)，停止向回程缸(6)提供低压水，全部打开回程缸高压水控制阀(10)向回程缸(6)直接提供高压水，使回程缸(6)与管道形成高压液压缓冲垫；B、水压机冲孔过程中实时检测位移传感器(8)，按活动横梁(7)运行速度变化程度，由可编程控制器(1)通过执行控制元件(放大器)(2)控制主工作缸控制阀(比例阀)(3)开口逐步减少，降低活动横梁速度并减低压力以减缓冲击；C、在冲孔过程结束时，可编程控制器(1)发出指令，通过执行控制元件(放大器)(2)快速关闭主工作缸控制阀(比例阀)(3)，停止继续向主工作缸(5)加压(供能)；由回程缸(6)与管道形成的液压缓冲垫，缓冲活动横梁(7)释放的余能，实现平稳卸载。
全文摘要
本发明所述的水压机大压力瞬时失载控制方法，涉及特大型自由锻造水压机设备。所述的水压机包括主工作缸、主工作缸控制阀(比例阀)、活动横梁、回程缸、回程缸低压水控制阀、回程缸高压水控制阀、可编程控制器、执行控制元件(放大器)、位移传感器和管路等组成。所述的水压机大压力瞬时失载控制方法是液压缓冲垫法，是在水压机大压力瞬时失载时控制回程缸接入高压水，利用水的压缩性，使回程缸与管道构成液压缓冲垫，对活动横梁缓冲、卸压、吸收余能，实现平稳卸载。本发明有效地消除冲孔完成时压机和管道的剧烈振动，提高了锻件冲出孔的精度，毛刺基本不需要吹氧处理，可以直接进入拔长扩孔锻造，节约了能源，提高了生产效率。
文档编号G05D16/20GK101337257SQ20081001276
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月13日 优先权日2008年8月13日
发明者刘林峰, 吴生富, 杨庆光, 王光儒 申请人:中国第一重型机械集团公司;一重集团大连设计研究院