一、锻造液压机的设计说明

1、设计原则

吸收国外先进的技术，结合实际使用情况及锻造压机的经验，优化设计，使锻造油压机具有较高的技术含量；能满足自由锻的各种工艺要求，适应较为恶劣的工况环境。

2、设计的内容

（1）、锻造油压机的设计。

（2）、协助用户完成工艺布置、外围设施、配套工装、基础施工等方面的技术工作。

（3）、负责基础图的设计。

Y13系列大型锻造油压机及T31系列锻造操作机工作现场

二、锻造液压机结构及特点

锻造液压机主要本机部分、液压部分、电器部分、润滑部分、基础部分组成。

1、本体部分结构及特点

本体部分为整个设备的执行部分。其结构采用液压机中常见的三梁四柱式结构。上、下横梁与立柱组成一个刚性的封闭框架，以承受液压机的全部工作载荷。本体部分主要由主工作缸、副工作缸、回升缸、移动工作台平拉油缸、立柱、上横梁、下横梁、活动横梁、导向套、保护套、锁紧螺母、上砧垫和补液油箱、移动工作台等部件组成。（结构见下图）

1.1、本体

本体的三横梁采用焊接结构形式，主要由Q235钢板焊接而成，焊缝均采用U型焊缝，采用CO2气体保护焊，焊后进行探伤检验、退火处理，消除焊接应力，杜绝了不合格品的下转。上、下横梁与立柱组成一个刚性的封闭框架，以承受液压机的全部工作载荷。

安装时通过对四根立柱的特有电加热，调整锁紧螺母，实现了对立柱的预应力锁紧紧固，保证了横梁的平衡，确保本体部分稳定性好，可靠性高，结构牢固，抗偏载能力强。

立柱上安装有上、下限程套。上限程套固定在上横梁的下端，下限程套固定在下横梁的上端，限制活动横梁的行程，保护机身不受冲击损坏。

活动横梁内镶有偏心导套，对立柱、横梁起到了保护作用，延长了横梁和立柱重要零件的寿命。

为增加下横梁的刚性。横梁立筋布置成较密的网格状。

快速换砧装置置于活动横梁的下平面。垫板销孔与活动横梁配做，起上砧的定位作用。垫板与活动横梁螺栓联结。上砧通过梢铁与上垫板相连。

1.2油缸

油缸由一个主油缸和两个副油缸组成，三个油缸缸体采用ZG35。

1.2.1、主工作油缸主要由缸体、柱塞、压盖、导套和密封圈组成（见下图）。缸体采用35#钢三段焊接结构。是实现空行程和工作行程的工作执行元件。

缸体贯穿上横梁，缸体法兰与上横梁下平面螺纹连接，油缸的定位由缸外壁的两个环形面与横梁的配合来保证，柱塞头部与活动横梁为球面支承的柔性联结，依靠柱塞带动活动横梁下行。

柱塞采用45#锻钢，结构形式为空心，减轻了柱塞重量。表面淬火处理硬度达到HRC42-52提高了柱塞的表面硬度；经加工后表面粗糙度达到0.8以上，柱塞高的表面光洁度有利于油缸的密封，同时间接延长了密封圈的使用寿命。密封圈为夹布橡胶的V型圈，具有较好的耐磨性，同时良好的弹性也有利于安装和更换。

主缸柱塞下端为凹球形（见下图）与活动横梁实现双球面铰接，大大减小了压机在偏心锻造情况下作用在导套及密封件的侧向力。

主工作油缸导向套，材料为ZQSn6-6-3，抗磨性强，导向性好。

1.2.2、两个副工作缸对称布置在主工作缸两侧，其结构型式和主油缸基本相同。

柱塞与活动横梁为球面支承的柔性联结，柱塞下部为凸球形，在水平方向上可以稍有移动。当偏心加载时，活动横梁在偏心力矩作用下倾斜，此时，球面副可相对滑动，则柱塞只传递轴向压力及摩擦力矩，因此侧推力将大大减小，改善了柱塞导套及密封的磨损情况。

1.2.3、两个回升缸均为单方向作用的柱塞缸，对称布置在机身两侧。为活动横梁回程的执行部件，缸体安装在上横梁内部，缸体法兰与上横梁螺纹联接。缸外壁的两个环形面与横梁配合，柱塞与中横梁采用球面支承的柔性联结，当缸内充入压力油后，在柱塞的推力作用下，两根拉杆带动中横梁回程。

1.3、立柱 

材料为45#锻钢，立柱螺纹采用国际45°锯齿形螺纹，与螺母相配，锁紧横梁。立柱硬度为HRC45-52，所有过渡台阶采用R圆角过渡，降低应力，提高寿命。

立柱靠近工作台处设有立柱保护套。

1.4、锁紧螺母

采用45#锻钢，调质处理。外侧螺帽采用整体结构形式，内侧螺帽采用分体结构形式。

1.5、充液油箱

为整体焊接箱体结构，通过冲液阀座置于三个工作缸的上端。其上有空气滤清器，内部充液阀与阀座相连，保证油路畅通。空行程时，活动横梁下行，控制油泵排出的压力油首先打开充液阀， 油箱内低压油通过自重进入充液阀座，注入工作油缸，直到上砧接触工件。工作行程时，充液阀关闭，保证工作油缸为一封闭腔体。回程时，充液阀打开，在回升油缸的带动下，活动横梁上行，工作油缸内油液通过充液阀溢回充液油箱。

1.6、 移动工作台用于模具更换和锻件移动，移动工作台台体材料为ZG270-500铸钢件，台体承受模具重量及工作载荷，并将载荷传递到机身工作台上，台体下面装有导轨板，材料为高耐磨铸钢件，并且设有自动润滑装置。移动工作台的移动由两个水平油缸驱动，并具有防尘功能。

2、液压部分及特点

液压站主要由油箱—管路、油泵—电机组、阀控系统、补液系统、冷却系统等组成。结构采用油箱上置、油泵倒灌吸油方式。

2.1、油箱—管路

油箱采用10#槽钢和8mm厚钢板组焊而成。油箱内部设有过滤网，将回油和吸油区分开，配有单独的液压油冷却过滤系统。油箱为钢板焊接结构，钝化防锈处理。油泵电机组分别排列在油箱两侧，部分控制阀块，冷却电机泵组均放置在油箱上平面。由于锻造液压机工作环境差，建议用户把油泵电动机组，主油箱，电控柜与主机搁开，形成一个清洁的相对独立的空间。

锻造液压机液压系统内的液压冲击振动都比较大，因此，该机液压系统管路上所有接头处采用S向密封的特制发兰或管S连接，合理增设防震管卡，减少能量损失，杜绝渗漏。

2.2、电机—油泵组

组成本液压控制系统的主油泵—电机组若干台，油泵为知名品牌北京华德柱塞油泵。

控制油泵—电机组，由压力补偿轴向柱塞泵和电动机组成。轴向柱塞泵是一种恒功率变量泵，压力升高时，流量依照特定规律减少，当流量减少到公称流量的40%时，压力再升高，其流量不再变化。控制油泵—电动机组水平安装在油箱上面，用于控制冲液阀及其它液压元件。

2.3、阀控系统

阀控系统主要由控制进油块、回程阀块、外控阀块等组成。该系统采用内控和外控两种液压控制方式，能够保证机器在突然失压时，仍能够控制机器的各类动作，防止失控现象。该系统采用单向回路，也就是进油和回油为分别的单独油路。该系统采用两种通径的插装阀相结合的二级控制系统。

液压系统控制阀块采用的是二通插装阀，这是目前国内外广泛使用的一种液体传送阀门，特别适用于大功率大流量的液压控制系统。它具有结构简单、通流能力大、抗污染能力强、性能可靠、响应快、控制方式灵活等优点。由于本机有快锻工艺要求，该液压控制系统的主缸卸压回路采用三级泄压控制回路，以满足提高主缸快速泄压能力，减小泄压冲击和噪声。

2.4、补液系统

本机充液回路选用常闭式冲液阀，其主要作用是供主油缸吸排油用，当滑块快速下行时，由于主油缸上腔内形成负压，将冲充阀吸开，充液箱内的大量油液冲入油缸内以补充油液不足，当滑块停止运动时，充液阀关闭。回程时，由控制油打开充液阀芯使之向充液箱中排

2.5、冷却系统

2.5.1、冷却系统采用水冷却，主要由冷却油泵组、板式冷却器组成。

冷却过滤油泵电机组由齿轮泵组成。冷却过滤油泵电机组水平安装的油箱上面，用于油液过滤冷却。冷却水温度≥25度。冷却速度较慢，需建设专用的水冷却装置及循环沉淀池、管道沟。

2.5.2、电制冷机组。制冷速度快，效果明显，不易污染油液，易实现集中控制。费用另算。

3、电器部分

本机电源采用三相四线制，三相交流电源电压为380V，50HZ；控制电路为交流220V，指示灯电压为63V，先导电磁阀控制电源为交流220V。设有专门的电器控制柜，一个主操纵柜，传动用电器元件均安装于电控柜内，如电源开关，空气开关，交流接触器，控制变压器，漏电保护等，电控柜内设置照明灯及换气通风设施。

本机主控系统采用PLC可编程控制电器（选用西门子公司产品）主操纵柜上安装各种按扭和操纵手柄本机操作系统分别采用手动和半自动两档操作，主操纵柜放置在液压机旁边的车间地面上，便于操纵和观察。

4、润滑部分

本机器的润滑主要是活动横梁导向套和立柱之间所形成的四个摩擦副的润滑及移动工作台之间的润滑。横梁导向套与立柱之间采用脂润滑，用手动润滑泵加油润滑，移动工作台的支架之间采用电动润滑泵。润滑介质为锂仓脂0#-1#或0#-2#。机器每次使用前都应对机器润滑，禁止机器在无油润滑状态下工作。

5、快锻次数及快锻状态下的行程描述

标准配置12台泵组，快锻次数35次/min 行程50mm；45次/min 行程25mm，压制速度（工作速度）45mm/s。在快锻工况下，一般是主缸进油（1250T），也可以三缸进油（2500T），可以单独操作压机手柄进行工作，也可以与操作机联动快锻。

普锻工况下，三缸同时进油，上、下行速度可以在100-300mm/s之间选择性调节。最大锻造力2500T，工作压制速度45mm/s。在满行程内，压机行程由操作者任意控制。也可以根据需要选择18台泵的高配置，以提高机器运行速度（压制速度7545mm/s），以提高生产效率。

三、锻造油压机电气自动监控部分的描述

1、电机综合保护

通PLC对电机泵组进行监控，实现了电机的缺相保护、短路保护、超电压保护、超电流保护等功能；一旦发生缺相短路、超电压、电流、超负荷现象PLC控制电机停止运行。

2、失压保护

当液压系统某个零件因疲劳损坏而产生液压油泄露时，压力继电器发信号PLC控制主泵卸荷、停机起到了失压保护作用。

3、油温报警、自动冷却

液压系统设有双金属温度计装置，当油温超过设定的温度后，发出信号PLC控制冷却泵工作，保护系统的正常工作。

4、滤油器堵塞报警

当系统因油的清洁度而引起过滤器堵塞后，控制装置发信号PLC控制电机泵停机，按钮站故障灯亮，清洗滤芯后方可工作。

5、液位报警

在液压站油箱上设有液位控制继电器，当系统泄漏油位降低时PLC控制系统关机，防止油液外溢。

6、电控箱

电控箱设有电压、电流仪表盘，对系统电压、电流进行自动监控记录。

四、安锻公司质量控制体系

1、执行的标准

锻造压机设计、制造，执行国家下列标准

JB3818-84《液压技术条件》

JB3915-85《液压安全技术条件》

ZBJ62025-89《锻压机械焊接技术条件》

GB/T5226.1-1996《工业机械电器设备第一部分通用技术条件》

2、质量保证体系

2001年12月31日我公司获得中国进出口质量认证中心（简称CQC）颁发的ISO9001:2000质量体系认证证书。证书书号为4100/200110088.

质量管理体系文件主要有《质量手册》和《程序文件》。《程序文件》共有文件控制程序；质量记录控制程序；管理评审控制程序；人员培训、评定和聘用的控制程序等19个。

3、质量方针、质量目标

质量方针：

质量第一，顾客至上

优质服务，科技创新

预防为主，持续改进。

质量目标：

　　　　产品（整机）一次交检合格率：95%

　　　　产品（整机）出厂交检合格率：100%

　　　　顾客信息反馈处理率：100%

4、建立关键件和装配工序质量管理点及作业指导书

锻造油压机关键件的加工和装配分布在四个分厂，为保证其产品质量，我们在四个分厂建立了20个质量管理点，同时每个关键件编写作业指导书，每个工序的公差要求比图纸提高了1/3，零件的加工、装配严格按指导书要求加工，关键件各项要求100%合格。

5、建立关键件质量记录档案

对于关键件我们按照AD/AGC-4.0-02-2001.8都分别建立了质量记录卡片,最后汇总到整机档案,方便了查询和追溯。

6、建立主要件质量记录档案

锻造油压机主要件都有质量记录卡片，每个零件各项要求必须97%合格。

正因为我们采取了上述措施，才保证了我们的压机部装、总装、试车一次交检合格率达到了98%，整机出厂合格率达到了100%。

7、关键件的检测和实验

我公司质量检测体系如下：

原材料进厂检验→工序加工检验→半成品库检验→装配检验→出厂检验。

关键件的关键尺寸（要求）在工序中均有检测手段，能保证100%检测。

主要检测、实验仪器有：理化实验，金相分析、二级计量等级布氏、洛氏硬度计、表面粗糙度仪、超声波探伤仪、磁粉探伤仪等等。

五、锻造油压机加工过程中的质量控制措施及计划

1、 锻造压机从加工—装配—试车严格执行公司质量管理体系文件中 “过程控制程序”， “产品测量和监视控制程序” “不合格品控制程序”其中：

 各生产车间部门、各工序按图纸、按工艺、按技术标准要求组织生产，严格执行自检和专检相结合的质量管理制度，操作人(小组)对工序完工的零部件产品进行自检，将合格品和不合格品分别放置，交检验员检验。

检验员对完工的零件进行专检并将合格品和不合格品做出标识，对不合格产品及时报出质量日报，再交送相关部门，按《不合格品控制程序》进行处理，对合格品可转入下工序。

 操作人员和检验员按质量管理规定要求做好自检和专检记录

 对于批量生产(一次超过三件以上)检验员应做好首检、巡检，完工检验工作。

  对生产过程中未经检验和检验不合格未经处理和零部件不准转序和入库

需要外厂协作加工的零部件（如铸锻件毛胚），由生产处负责通知质管处派人现场检验或进厂后检验，做好检验记录。

半成品库检查员和库管员对入库件进行复检，对外观质量进行监视，不合格件不允许入库。

 检查员对主要零部件进行编号，打印编号号码，做好记录、存档。

产品装配.试车监视控制

2、部装试验检验

产品部装完成后转入下工序按工艺规程、技术要求进行试验，自检合格后交检查员验收，对验收合格的产品，检查员须在试验记录、工艺路线单上签字，方可转入喷漆工序。

试车工和检查员按检验规定做好试验过程、性能试验检测记录。

经检验性能不合格的产品，由试车工重新整修调试，必要时由技术处.质管处协助解决出现的问题，对返工的产品重新试验、验收。

试验性能不合格产品不能转入喷漆工序，检查员负责监督。

六、安装和调试、培训描述

1、安装与调试说明

本设备全套系统单元完全由我公司制造安装。其中：本体部分、液压站部分、电器等部分，均在我公司完成部装，并进行清洗、气密、保压等检验实验，符合部装出厂条件。

设备现场安装时，我公司有一整套安装规程和成熟的安装经验，确保一次安装成功。采取多种措施确保按期完成安装调试。

设备安装时，要做到现场焊接的管道要先酸洗，再用水冲，洗干净后才能安装。

所有管路要进行气密试验和保压试验，在确保不漏气的情况下，才开始试车。

试车分空运转和带负荷试车。

负荷试验时，要先实现“慢升、慢降快升、快降、常锻、快锻”等动作试验，无异常现象后再试打锻件。确保一次试车成功。连续不间断热负荷生产锻件500吨，同时对设备进行密封性和功能性实验，确保产品质量无隐患。

2、技术培训：

  选择在设备安装、调试以及试生产的过程中进行培训。由现场工程技术人员包括设备工程师、电气工程师进行现场主讲。

技术培训总课时为：86个课时，具体内容和课时安排如下：

理论学习——20个小时。

锻造油压机工作原理学习——20小时。

锻造油压机操作方法学习——20小时。

锻造油压机的日常维护和定期维护保养学习——8小时。

锻造油压机常见故障分析和处理学习——12小时。

锻造油压机易损件更换方法学习——4小时。

    锻造油压机模具的安装固定方法学习——2小时。