1引言

快鍛液壓機是20世紀60年代發展起來的一種新型鍛壓設備，是鍛造生產的重要設備之一。廣泛用于黑色和有色金屬的鍛壓加工中，特別是特殊鋼及鈦合金生產中，這些材料塑性差，變形抗力大，熱加工溫度范圍窄，要求鍛壓設備能力大、速度快。液壓系統是整個鍛壓設備的核心，其直接決定著設備的整體性能鍛件質量的優劣等。因此，本文介紹了一種基于插裝閥的鍛壓機液壓系統設計。

2液壓系統工作原理

2.1液壓系統工況分析與主要技術參數

根據鍛壓工況要求，設備操作可分為普通鍛造和快速鍛造。普通鍛造主要用于鋼錠開壞、鐓粗等，鍛造行程較大，系統壓力為25MPa，主缸輸出力20MN，回程力1MN，空程和回程速度均為300mm/s，鍛造頻次40次/min?？焖馘懺熘饕糜诟吆辖鸩牧虾鸵话悴牧系陌伍L整形等。快鍛行程為30mm，快鍛頻率為90次/min。

2.2液壓系統設計

根據工藝要求，鍛壓機應具備如下動作要求:普通鍛造，快速鍛造，工作臺前進、后退，油液冷卻過濾系統。

泵站設計有5組定量泵，每組泵600mL/min，電機功率580kW。通過不同數量泵流量組合，滿足系統各個動作要求。液壓系統原理圖如圖1所示。

(1)普通鍛造工作順序:液壓泵組啟動，系統建立壓力:電磁閥6得電，液壓泵排出的壓力油經主管道和閥10 進入主液壓缸;電磁閥4得電，插裝閥9打開,回升缸連通油箱，上橫梁快速下降;同時，由于負壓充液閥快速打開，向主液壓缸補液。當上砧接觸工件時，轉為工進狀態，主液缸上腔壓力升高，充液閥自動關閉:當工進至工件成型時，電磁閥1斷電，液壓泵組卸荷；同時，主液壓缸高壓油卸荷，為了提高系統穩定、可靠性能，采用三級卸荷，電磁閥7、8、9依次通電，閥14、13、12分別打開,卸荷時間由 PLC 控制。卸荷完畢后，電磁閥1通電，系統重新建立壓力,電磁閥 DT2得電，壓力油經閥5、6進入回升缸;電磁閥 DT13得電，主液缸與補液缸相通，移動橫梁快速上升,上升至設定位置后，由行程開關SQ1發出停止訊號，進入下一次鍛造;

(2)快鍛工作順序:液壓泵組啟動，系統建立壓力;電磁閥 DT5 通電，插裝閥15打開,回升缸與儲能器連通:電磁閥6通電，液壓泵排出的壓力油經主管道和閥10進入主液壓缸;上橫梁快速下降，并且把回升缸內的油液壓入儲能器中，存儲回升油壓。當工進至工件成型時，電磁閥1斷電，液壓泵組卸荷；同時，電磁閥8、9依次通電，主液壓缸迅速卸荷。隨著主液壓缸壓力的降低，儲能器中油壓推動回升缸迅速上升。當上升至設定位置后，由行程開關SQ2發出停止訊號，進入下一次鍛造;

(3)工作臺前進后退:當工作臺前進時(向右運動)，按下控制面板前進按鈕,由PLC發出前進訊號電磁鐵 DT15動作，換向閥Y1右位工作，插裝閥4、1控制端與油箱連通，液壓油經插裝閥4進入液壓缸左腔，回油液經插裝閥1流回油箱，工作臺向右運動，到最右端時，行程開關SQ4發出停止信號;工作臺后退時，按下后退按鈕，電磁鐵DT14動作，Y1左位工作，閥3、2打開，1、4關閉，油液經閥3流入液壓缸，由閥2回油箱，工作臺向左運動，到最左端時，行程開關 SO3發出停止信號;

(4)自循環冷卻過濾系統:20MN鍛壓機設置自循環冷卻過濾系統，此系統為連續工作制，保證系統用油足夠的清潔度，同時冷卻油液使油溫處于正常工作溫度。

3結論

     綜上分析，該鍛壓機的液壓系統有如下優點:

(1)設計先進

系統回路構成大量采用插裝閥控制方式，與傳統液壓元件相比通流能力大，工作壓力高，密封性能好，響應快，動作可靠，是目前大流量液壓系統設計的發展方向;

(2)系統安全可靠

系統中設有壓力傳感器、卸荷溢流閥和安全閥等保護裝置，用以實現系統的過載保護，除此以外，液壓缸設置行程開關，當行程到位時，換向控制油路卸壓，液壓缸停止動作,保證設備安全。同時插裝閥的抗污染能力強，在介質較臟時，不易堵塞，磨損較輕,提高液壓系統的工作可靠性:

(3)自動化程度高

該設備采用了 PLC電液自動控制，使系統的動態響應快，控制精度高，工作安全可靠。各項技術參數調整方便，使各項技術指標達到技術要求，實現了機、電、液一體化。