大型快锻液压机管道紧固件断裂原因分析

针对5000t大型快锻液压机主侧缸与集成块法兰连接双头螺柱、管道连接螺钉的断裂问题,进行原因分析。通过现场勘察、液压冲击影响机理分析、内在原因分析、外在原因分析、断口理论分析,确定了断裂原因,并提出改进措施,由此提高大型快锻液压机的安全性和可靠性。

60 MN双柱斜置快锻液压机关键部件有限元分析

采用有限元软件ABAQUS对60 MN双柱斜置快锻液压机上、下横梁分别进行了静力学分析。结果表明,均载和墩粗工况下,上、下横梁的最大应力均未超出材料屈服极限的60%,绝大部分区域的安全系数大于3,最大变形不超过1.3 mm。根据快锻液压机的稳定性、可靠性以及锻造精度等要求,认为上、下横梁的结构和材料满足强度和刚度要求。分析结果对快锻液压机的结构设计和优化具有一定的指导意义。

22MN快锻液压机快锻控制特性研究

快锻液压机由于动梁速度高,主控阀组必须进行频繁、快速的动作切换,且压机运动部分的惯性又相当大,所以往往引起剧烈的液压冲击和机械振动,严重影响压机的运行精度和使用寿命。该文在研究其快锻曲线的基础上,针对现有的快锻液压机控制系统控制方式,指出其弊端并提出采用正弦输入的闭环控制。并进行了较全面的建模研究,利用MATLAB/Simulink工具箱进行仿真,仿真结果表明此种控制方式是可行的,效果明显优于开关控制+局部闭环控制。

采用蓄能器的快锻液压机建模仿真与试验研究

针对目前快锻液压机功率浪费严重问题,研究采用蓄能器的新型节能快锻回路,提出设计和选择蓄能器的依据,并建立比例插装阀和蓄能器的动态模型,在此基础上构建液压机蓄能器快锻回路的数学模型并仿真,结果表明蓄能器快锻回路能够满足快锻特性要求。搭建快锻试验回路,试验结果验证了蓄能器快锻回路数学模型的正确性和采用蓄能器实现快锻节能的可行性。

12.5MN双柱快锻液压机机架的有限元分析

快速锻造液压机已成为目前重要的锻造设备之一。本文建立了12.5 MN双柱快锻液压机的整体三维有限元模型。针对其预紧组合机架的结构形式,对机架整体刚度的主要影响因素进行分析。根据偏载工况得到了预紧系数、拉杆与立柱强度等因素之间的关系,为机架整体设计提供了理论依据。对压机进行静态有限元分析,得到了机架主要部件的应力和位移的分布规律,并提出改进方案,确保机架的刚度和强度以及整体性指标达到使用要求。

快锻系统压力位移复合控制节能研究

针对锻造液压机普通电液比例阀控系统快锻工作过程中,系统定压输出、回程缸背压腔压力过大,系统传动效率低的问题,提出了一种基于压力位移复合的控制策略,在保证控制精度的前提下,同时进行了回程缸背压腔压力控制和泵口压力负载敏感控制。通过建立液压机压力位移复合控制的整体数学模型,对其节能机理进行了研究,并分析了影响其节能效果的两个重要因素——回程缸背压腔压力pb和泵口与工作腔压力差值Δp。实验结果表明,基于压力位移复合控制的液压机快锻系统加载时系统位置误差达到1.5mm,与传统的电液比例阀控系统相比,装机功率降低至传统电液比例阀控系统装机功率的52.3%,功耗也降低为普通比例阀控系统的49.2%。

上推式快锻液压机活动横梁转动自锁条件研究

针对上推式快锻液压机,分析工作缸支撑球铰的摩擦阻力矩和摩擦圆半径,研究采用单、双球铰结构时支撑球铰对工作缸柱塞的侧推力,明确液压机结构参数对柱塞侧推力的影响因素。综合工作缸、支撑球铰和活动横梁的结构影响,确定活动横梁处于转动自锁状态时,锻造偏心距所应满足的条件,明确液压机结构参数与活动横梁自锁条件的内在关系。以国产上推式快锻压机系列产品和部分进口设备的结构参数为依据,计算满足活动横梁自锁条件的锻造偏心距,分析活动横梁在偏心锻造时的状态和工作缸支撑球铰在液压机工作中的作用。通过仿真分析,进一步验证在偏心锻造工况下的活动横梁转动自锁状态,为大型双柱式自由锻造液压机研究和中小型液压机优化设计提供理论依据。

12.5MN双柱下拉式快锻液压机整机模态分析

快锻液压机整机的固有频率及其振型同振动现象的发生有着密切的关系,通过运用有限元软件Abaqus对12.5MN双柱下拉式快锻液压机整机进行了模态分析,获得了整机前四阶的固有频率和其相应振型。分析了快锻压机框架处于不同行程时的整机各阶振型的形式。研究结果表明该快锻液压机整机的最低固有频率远离于工作时的最高频率,设备工作时不会发生共振现象。整机模态振型随着下拉框架位置的不同呈现多样性,研究结果对快锻液压机结构优化设计有一定借鉴意义。

快锻液压机泵阀复合控制系统节能性研究

为了从快锻液压机的能量源头出发降低系统的溢流损失和压力损失,提出了一种快锻液压机泵阀复合控制系统,通过相关理论对泵阀复合控制系统的节能机理进行了定性分析,通过实验定量研究了泵阀复合控制系统的能耗。实验结果表明:快锻液压机泵阀复合控制系统的能量利用率达到了31.9%,与电液比例阀控系统相比提高了近5倍,同时泵阀复合控制系统的输入功率仅为电液比例控制系统的18.4%。研究结果对提高快锻液压机的能量利用率并降低系统能耗具有重要意义。

大型快锻液压机卸压管道振动分析与消振措施

介绍了大型快锻液压机卸压回路组成及工作原理,并对卸压管道产生振动的原因进行了分析,确定了比例阀开启曲线遵循先卸压、后泄流原则,可以抑制卸压管道压力冲击;给出了卸压管道产生谐振的理论公式,为大型快锻液压机卸压管道设计提供了理论依据。

22MN快锻液压机液压控制系统

22 MN快锻液压机液压控制系统利用当前先进的电液比例技术和电控技术,结合液压机工作特性,实现位移正弦控制,且运行快速平稳、无冲击振动。针对该系统高功耗问题,对液压系统进行优化设计,达到了节能的目的。并基于快锻压机工艺对该机的电控系统进行了设计,该系统功能强大,易于操作。

20MN快锻液压机关键部件有限元分析

采用三维造型软件Pro/E建立20MN快锻液压机工作缸、固定横梁和机架的实体模型,以有限元分析软件ANSYS为分析平台,建立三维分析模型,对工作缸、固定梁和机架结构设计的合理性和可行性进行了定量分析,为20MN快锻液压机的本体结构设计提供了依据。

快锻液压机新型电液比例控制系统研究

电液比例控制系统在快锻液压机中的应用日益广泛。提出采用三通插装阀的新型电液比例控制系统的方案,建立其数学模型和仿真模型并与单独设置高压卸荷阀的控制系统进行对比。结果表明:系统用三通比例插装阀控制,无需单独设置高压卸荷阀,控制性能更好,并用蓄能器作辅助动力源,起到节约制造成本和节能的效果。

45/50MN快锻油压机液压系统设计分析

快锻油压机是能源、军工和交通等重大装备制造的关键设备。本文分析了45/50MN快锻油压机工艺参数要求,在此基础上设计了45/50MN快锻油压机液压系统,并讨论了该系统的技术先进性和可靠性。

31.5MN快锻液压机蓄能器快锻控制特性分析

针对31.5MN快锻液压机功率浪费严重的问题,在分析已有快锻回路的基础上,研究采用蓄能器的新型节能快锻回路,分析蓄能器快锻回路的工作原理,建立电液比例插装阀、蓄能器、工作缸子系统、回程缸子系统、负载子系统的动态数学模型,在此基础上建立整个液压机快锻回路的数学模型。用Matlab/Sumlink对所建模型进行仿真,结果表明,采用蓄能器实现快锻节能是可行的,蓄能器快锻回路能够满足快锻特性的要求。

大型快锻液压机卸压回路动态特性研究

基于节点法建立了大型快锻液压机卸压回路各元件数学模型,考虑长管道效应,应用特征阻抗法和模态近似法获得了长卸压管道的精确动态模型,并仿真研究了有效体积弹性模量、工作缸压力、卸压管道长度、内径等主要参数对卸压回路动态特性的影响规律。研究结果为大型快锻液压机卸压回路优化设计提供了依据。

25MN快锻油压机关键部件有限元分析

快锻油压机是能源、军工和交通等重大装备制造的关键设备。本文以ABAQUS有限元分析软件为平台,对25MN快锻油压机上横梁、活动横梁和固定梁进行了有限元静力学分析,得出了这些关键部件在最大载荷下的应力分布和位移分布,其结果对快锻油压机的结构设计和优化具有一定的指导意义。

快锻机中二通比例插装阀内气蚀现象的流场解析

利用FLUENT动网格技术对快锻机液压系统中二通比例插装阀内部出现的气蚀问题进行了分析,揭示出了其气蚀发生的机理。通过动态流场仿真发现插装阀主阀在快速关闭过程中,主阀芯上腔流场中会出现严重的负压现象,从而引起主阀芯上腔发生气泡析出,而当主阀再次快速开启时,气泡发生急剧溃灭,在溃灭处对周边零件表面造成冲击作用,主阀周期性的快速关闭和开启导致了气蚀的发生。

快锻机排液系统管道振动现象的仿真分析

针对快锻压机排液系统中管道振动剧烈的问题,利用AMESim软件对快锻压机排液系统进行仿真分析。研究发现:在压机快锻速度达到最大、排液阀关闭及卸荷阀卸荷时,溢流管道内压力波动较大,而较大的压力波动将导致管道振动;卸荷管道单独回油能有效减小管道内压力波动,改善管道的振动。

稀有金属快锻机液压机组状态监测预警系统

稀有金属快锻机作为国之重器,在国防工业材料加工领域具有重要作用,其液压机组可靠工作是关键。针对稀有金属快锻机液压机组结构与故障特点,提出一种快锻机液压机组状态监测预警系统。系统采集液压主系统压力、液压缸压力、液压油油温、主机泵振动信号与主机泵温度等运行状态参数,构建基于BP神经网络的状态预警模型,结合钛及钛合金锻造运行状态参数与状态知识库进行BP神经网络训练,在Matlab统实现对快锻机液压机组危险运行状态实时诊断与预警,对稀有金属快锻机安全可靠运行具有典型应用价值。