重型锻造液压机理论设计与实际变形对比研究分析

重型锻造液压机的精度是保证制件精度的一个重要指标,而设备机架的刚度指标是横梁设备整个精度保持性的一个标准。本文利用ANSYS有限元分析软件对重型锻造液压机的框架变形情况进行了分析,并与现场实际测量的变形值进行了对比研究。通过对比,得出数据差值,为后续同类型设备的刚度设计提供相应的设计依据。

某热模锻压力机湿式离合制动器液压系统故障分析

某40 MN热模锻压力机湿式离合制动器液压系统在安装调试过程中,连续动作时速度缓慢,液压系统压力明显降低,无法满足设备正常运行节拍要求。通过分析设备结构与工作情况,结合液压系统工作原理配置,经过核算后找到问题原因并最终解决问题,并针对此类工况的液压系统设计提出了注意事项。

重型锻造压机预应力框架预紧方法研究

介绍了锻造压机框架的结构型式与预紧方式,并详细阐述了液压拉伸器预紧锻造压机框架的方式,对该预紧方式的关键技术进行研究,根据胡克定律对大型锻造压机预应力框架进行数学建模,以60 MN锻造压机为例,建立三维模型,对整机框架进行液压拉伸器预紧有限元仿真计算,并对计算结果进行分析,得出该整机框架的理论工作寿命约在80年。研究成果应用于西南铝锻造厂某重型锻造压机上,取得了良好效果。

隧道掘进机滚刀刀圈模锻成形工艺的模拟与实验研究

目的提出锤上模锻的成形工艺,进行滚刀刀圈的制造,以改善和提高隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)滚刀刀圈的模锻成形质量。方法基于TMB滚刀刀圈的结构及特征,制定滚刀刀圈的模锻成形工艺,建立锤上模锻和液压机模锻成形的数值模拟模型,通过数值模拟分析对比2种工艺下滚刀刀圈的成形质量和温度场、模具应力等各场变量。基于数值模拟结果,采用锤上模锻的工艺进行刀圈成形实验研究,对比分析实验和数值模拟过程中的打击次数、锻件外观及尺寸、截面流线、飞边长度等特征。结果数值模拟结果表明,采用液压机模锻成形的刀圈内部及刃部流线易出现折叠缺陷,模锻结束后锻件温降严重且模具应力较大;而采用锤上模锻成形的刀圈刃部流线分布合理,内部成形均匀性较好,模锻结束后锻件温度为992~1170℃,成形模具应力为1348 MPa,小于液压机模锻的模具应力,满足模具强度要求。锤上模锻成形实验结果表明,成形实验和数值模拟的打击次数较为吻合,成形外观一致,刀圈截面流线分布相似,没有明显的尺寸误差和飞边长度误差。结论采用锤上模锻成形工艺成形滚刀刀圈具有较高的工艺可行性和较好的成形质量。

一种100 MN自由锻压机控制系统的设计方法

基于性能、可靠性、易操作、易维护、高扩展等5个指标的100 MN自由锻压机控制系统设计方法,兼顾了设备的设计和制造环节以及设备交付后的生产和维护环节,并为设备后续升级预留了接口。在此原则之下,设备制造商以最终用户的视角进行顶层设计,最大程度地实现了设备制造和使用统一,更好地保证了设备全生命周期内的可靠稳定运行。

大型模锻液压机平衡系统原理及其理论研究

滑块平衡系统是大型模锻液压机关键部件,其作用是避免滑块在工作状态下产生倾斜,从而保证上下模具准确压合,确保工件质量,对滑块运行精度及产品质量的保证具有决定性作用。液压机工作过程中,偏心力矩是未知的,如何由实测的滑块四角位移差值确定所需的平衡力,成为一个关键技术与理论难题。为此,提出力偶调平、位置控制平衡系统的新概念及其工作原理,即在滑块四角布置四组柱塞平衡缸,并由高精度位移传感器对滑块四角行程进行实时监测,以控制相应缸组加压与泄压。建立了其参数化力学模型,推导出滑块四角位移差值与所需平衡力之间的函数关系式,并绘制出相关曲线,可以在已知滑块四角位移差值的条件下,为实际加工过程中平衡力的控制提供理论依据,也可为同类型液压机滑块同步平衡系统的设计提供理论参考。

现代重型模锻液压机的关键技术

现代重型模锻液压机以极高的压制强度为特征。为了实现高强度压制、减小设备体积、减轻重量并且控制制造难度和成本,大吨位超高压预应力液压缸以及高强度、高可靠性、高疲劳寿命的预应力钢丝缠绕承载机架是重要的技术手段。超高压大间隙密封,可靠、无应力集中的液压缸结构,以及高承载能力的预应力设计是设计和制造大吨位超高压液压缸必须解决的关键技术问题。而预应力结构可以提高结构的抗疲劳性能,特别是预应力钢丝缠绕结构可充分发挥材料的强度潜力、减小结构体积和重量,降低加工制造难度和成本。

400MN航空模锻液压机机架有限元分析

400 MN航空模锻液压机结构复杂,工作载荷和预应力巨大,在设计中采用有限元方法对其整机结构进行力学分析尤为重要。本文采用商业有限元软件Abaqus进行计算,重点考察了机架在预应力状态、中心和偏心载荷工作状态下的受力和变形状况。结果表明:在各种工况条件下,机架的位移、变形、挠曲和内应力都在设计的允许范围内,坎合界面两边始终保持大于50 MPa的面压,机架处于安全状态。

重型模锻液压机承载结构的发展

介绍了国内外重型模锻液压机从19世纪80年代始到今天的结构发展历程,叙述了模锻液压机的承载结构从20世纪60年代前的非预应力结构,发展到70年代的粗螺栓预应力结构,再发展到80年代后的钢丝缠绕预应力结构等,各个时期的进步和性能特点。指出独立自主发展我国的重型模锻液压机,已成为保证国民经济持续发展和国家安全的重要条件之一。

300MN模锻水压机动梁驱动系统锻压速度动态响应特性

考虑流体的可压缩性、粘性阻力及工作框架系统变形等因素,采用解析法建立300 MN模锻水压机动梁驱动系统分配阀口、液压管道、液压缸的流量方程以及动梁和上横梁的动力学方程,得到驱动系统的动态机液耦合模型。研究结果表明,仿真和试验研究结果相互吻合;动梁速度在阀芯开启瞬间瞬变载荷作用下发生变化,响应时间约为0.7 s;必须采取针对性控制策略以确保速度控制精度。

1万t多向模锻水压机分配器转角智能控制系统

分析1万t多向模锻水压机分配器驱动系统的结构特点,提出一种智能超差二次调整控制算法。该算法应用神经网络控制和模糊控制对转角误差进行分段调整,由ε-NN神经网络输出提前量给开关伺服阀断电,采用模糊控制使伺服阀再次得电进行细调。仿真和实际应用结果表明,分配器能不振荡准确到位,转角误差由原来的-9°～9°变为-3°～3°;智能超差二次调整控制算法非常适用于含有带死区的继电特性环节的不确定性位置控制非线性系统,实现无振荡快速高精度位置控制。

大型模锻压机多液压缸同步控制系统的研究

大型模锻液压机是生产航空、舰船大型模锻件,发展大型军事装备和其他大型装备必须的基础设备。为了解决大型模锻压机实验平台的多液压缸同步控制问题,研制了一套以PLC和力士乐HNC为控制核心的多液压缸同步控制系统。该同步控制系统是基于电液伺服同步控制原理。通过对液压实验台同步控制实验结果的分析,验证了该系统的性能。

现代自由锻造装备技术研究现状与发展趋势

锻件制造业是国家装备制造业的基础,锻造装备技术是提高锻件质量和生产效率,降低制造成本的必要条件。介绍了现代自由锻造装备,包括自由锻造油压机、锻造操作机和径向锻造油压机的技术特点及发展现状;论述了现代自由锻造装备机械本体结构设计与优化,以及电液控制技术领域的研究进展;对现代自由锻造装备的发展方向进行了展望。

300MN模锻水压机同步平衡控制系统可靠性分析

对300MN模锻水压机同步平衡液压控制系统的可靠性进行了分析,根据系统的原理和功能,建立了系统的可靠性模型框图,进行了可靠性计算和系统的可靠性分析,为进一步提高同步平衡控制系统的可靠性提供了依据。

300MN模锻水压机提升管道液压冲击仿真分析

针对300MN模锻水压机加压-提升过程中提升管道液压冲击较大的问题,建立水压机水路系统的AMESim仿真模型,设定加压-提升过程主分配器轴角度由170°～5°的变化时间t为1、0.5、0.3、0.1s,仿真分析提升管道中液压冲击值为27.8、89.6、100.5、146.8bar,并得出加压-提升过程主分配器轴角度由170°～5°的变化时间、提升管道压力、以及工作缸压力之间的关系。分析结果表明:加压-提升过程主分配器轴角度由170°～5°的变化时间缩短将使工作缸卸压不充分,引起提升管道较大的液压冲击。

大型热锻模破裂实例分析

大型模锻锤的锻模破裂是造成重大经济损失、制约锻造生产正常进行的痼疾。通过对模锻锤运动特征、模具制造、安装和锻造工艺等大型锤锻模的破裂事故分析,表明:大型热锻模的破裂形式是由于其恶劣的服役环境和受力方式决定的,其破坏情况与模具设计、热处理、加工方向、安装使用,乃至工人的工作情绪等因素有密切关联。简单从制作工艺上提高质量是远远不够的,只有对每个环节加以重视,才能有效地减缓模具的破坏速度。

300MN模锻水压机分配阀主阀开启力动态特性

300MN模锻水压机分配阀的主阀开启力很大,开启力动态特性影响水压机控制精度。采用解析法建立水路系统动力学模型、框架系统动力学方程、动梁动力学方程、锻压行程主阀阀口压力差动态模型,最后建立水压机动梁驱动系统及主阀开启力动态机液耦合模型。基于MATLAB中SIMULINK仿真和现场试验研究表明,主阀开启力巨大且开启瞬间巨幅瞬变振荡,第一次振荡幅度巨大,随后振荡幅度迅速减小。开启度越大,开启力振荡时间越长。所以,必须采取相应控制策略确保水压机压制过程控制精度,并对分配阀芯的驱动机构进行优化设计。

300MN模锻水压机主分配器的接力器建模与仿真

主分配器的接力器是300 MN模锻水压机的主要部件之一,其动态性能将影响水压机的操纵性能。采用传递函数法建立主分配器的接力器动态模型,基于Matlab的Simulink工具箱进行仿真。仿真结果表明,接力器活塞速度响应滞后约1 s,振荡一段时间后达到新的稳态值;随着进油腔体积的不断增大,活塞速度动态响应性能得到提高。系统安装时,应调整好进油腔体积,以提高系统动态响应性能。

大型热模锻水压机的电液伺服控制系统

在大型热模锻水压机上,采用电液伺服控制技术对主阀分配器和水压机活动横梁的行程进行位置闭环控制,重点介绍伺服位置控制的原理及功能,控制系统的线性化处理及R.V.D.T校准。

基于PFC-(PID-H_∞)300MN模锻水压机动梁速度跟踪控制

提出基于PFC-(PID-H∞)的双闭环串级速度跟踪控制策略,内环为基于PID-H∞串级控制的凸轮转角控制环,外环为基于预测函数控制器的动梁速度控制环。将内控制环及后续水路系统看作PFC的广义被控对象,将广义被控对象简化为一阶加纯滞后对象,作为PFC的预测模型,设计水压机动梁速度跟踪控制系统,从模型失配、外加干扰2个方面对控制系统进行仿真。仿真和试验结果表明:该控制系统稳态精度、动态品质、跟踪性能和鲁棒性好,在不同载荷下,动梁速度控制精度为0.26～1.35mm/s。