壹、鍛造液壓機的設計說明

1、設計原則

吸收國外先進的技術，結合實際使用情況及鍛造壓機的經驗，優化設計，使鍛造油壓機具有較高的技術含量；能滿足自由鍛的各種工藝要求，適應較爲惡劣的工況環境。

2、設計的內容

（1）、鍛造油壓機的設計。

（2）、協助用戶完成工藝布置、外圍設施、配套工裝、基礎施工等方面的技術工作。

（3）、負責基礎圖的設計。

 
Y13系列大型鍛造油壓機及T31系列鍛造操作機工作現場
二、鍛造液壓機結構及特點

鍛造液壓機主要本機部分、液壓部分、電器部分、潤滑部分、基礎部分組成。

1、本體部分結構及特點

本體部分爲整個設備的執行部分。其結構采用液壓機中常見的三梁四柱式結構。上、下橫梁與立柱組成壹個剛性的封閉框架，以承受液壓機的全部工作載荷。本體部分主要由主工作缸、副工作缸、回升缸、移動工作台平拉油缸、立柱、上橫梁、下橫梁、活動橫梁、導向套、保護套、鎖緊螺母、上砧墊和補液油箱、移動工作台等部件組成。（結構見下圖）

1.1、本體

本體的三橫梁采用焊接結構形式，主要由Q235鋼板焊接而成，焊縫均采用U型焊縫，采用CO2氣體保護焊，焊後進行探傷檢驗、退火處理，消除焊接應力，杜絕了不合格品的下轉。上、下橫梁與立柱組成壹個剛性的封閉框架，以承受液壓機的全部工作載荷。

安裝時通過對四根立柱的特有電加熱，調整鎖緊螺母，實現了對立柱的預應力鎖緊緊固，保證了橫梁的平衡，確保本體部分穩定性好，可靠性高，結構牢固，抗偏載能力強。

立柱上安裝有上、下限程套。上限程套固定在上橫梁的下端，下限程套固定在下橫梁的上端，限制活動橫梁的行程，保護機身不受沖擊損壞。

活動橫梁內鑲有偏心導套，對立柱、橫梁起到了保護作用，延長了橫梁和立柱重要零件的壽命。

爲增加下橫梁的剛性。橫梁立筋布置成較密的網格狀。

快速換砧裝置置于活動橫梁的下平面。墊板銷孔與活動橫梁配做，起上砧的定位作用。墊板與活動橫梁螺栓聯結。上砧通過梢鐵與上墊板相連。

1.2油缸

油缸由壹個主油缸和兩個副油缸組成，三個油缸缸體采用ZG35。

1.2.1、主工作油缸主要由缸體、柱塞、壓蓋、導套和密封圈組成（見下圖）。缸體采用35#鋼三段焊接結構。是實現空行程和工作行程的工作執行元件。

缸體貫穿上橫梁，缸體法蘭與上橫梁下平面螺紋連接，油缸的定位由缸外壁的兩個環形面與橫梁的配合來保證，柱塞頭部與活動橫梁爲球面支承的柔性聯結，依靠柱塞帶動活動橫梁下行。

柱塞采用45#鍛鋼，結構形式爲空心，減輕了柱塞重量。表面淬火處理硬度達到HRC42-52提高了柱塞的表面硬度；經加工後表面粗糙度達到0.8以上，柱塞高的表面光潔度有利于油缸的密封，同時間接延長了密封圈的使用壽命。密封圈爲夾布橡膠的V型圈，具有較好的耐磨性，同時良好的彈性也有利于安裝和更換。

主缸柱塞下端爲凹球形（見下圖）與活動橫梁實現雙球面鉸接，大大減小了壓機在偏心鍛造情況下作用在導套及密封件的側向力。

主工作油缸導向套，材料爲ZQSn6-6-3，抗磨性強，導向性好。

1.2.2、兩個副工作缸對稱布置在主工作缸兩側，其結構型式和主油缸基本相同。

柱塞與活動橫梁爲球面支承的柔性聯結，柱塞下部爲凸球形，在水平方向上可以稍有移動。當偏心加載時，活動橫梁在偏心力矩作用下傾斜，此時，球面副可相對滑動，則柱塞只傳遞軸向壓力及摩擦力矩，因此側推力將大大減小，改善了柱塞導套及密封的磨損情況。

1.2.3、兩個回升缸均爲單方向作用的柱塞缸，對稱布置在機身兩側。爲活動橫梁回程的執行部件，缸體安裝在上橫梁內部，缸體法蘭與上橫梁螺紋聯接。缸外壁的兩個環形面與橫梁配合，柱塞與中橫梁采用球面支承的柔性聯結，當缸內充入壓力油後，在柱塞的推力作用下，兩根拉杆帶動中橫梁回程。

1.3、立柱

材料爲45#鍛鋼，立柱螺紋采用國際45°鋸齒形螺紋，與螺母相配，鎖緊橫梁。立柱硬度爲HRC45-52，所有過渡台階采用R圓角過渡，降低應力，提高壽命。

立柱靠近工作台處設有立柱保護套。

1.4、鎖緊螺母

采用45#鍛鋼，調質處理。外側螺帽采用整體結構形式，內側螺帽采用分體結構形式。

1.5、充液油箱

爲整體焊接箱體結構，通過沖液閥座置于三個工作缸的上端。其上有空氣濾清器，內部充液閥與閥座相連，保證油路暢通。空行程時，活動橫梁下行，控制油泵排出的壓力油首先打開充液閥， 油箱內低壓油通過自重進入充液閥座，注入工作油缸，直到上砧接觸工件。工作行程時，充液閥關閉，保證工作油缸爲壹封閉腔體。回程時，充液閥打開，在回升油缸的帶動下，活動橫梁上行，工作油缸內油液通過充液閥溢回充液油箱。

1.6、 移動工作台用于模具更換和鍛件移動，移動工作台台體材料爲ZG270-500鑄鋼件，台體承受模具重量及工作載荷，並將載荷傳遞到機身工作台上，台體下面裝有導軌板，材料爲高耐磨鑄鋼件，並且設有自動潤滑裝置。移動工作台的移動由兩個水平油缸驅動，並具有防塵功能。

2、液壓部分及特點

液壓站主要由油箱—管路、油泵—電機組、閥控系統、補液系統、冷卻系統等組成。結構采用油箱上置、油泵倒灌吸油方式。

2.1、油箱—管路

油箱采用10#槽鋼和8mm厚鋼板組焊而成。油箱內部設有過濾網，將回油和吸油區分開，配有單獨的液壓油冷卻過濾系統。油箱爲鋼板焊接結構，鈍化防鏽處理。油泵電機組分別排列在油箱兩側，部分控制閥塊，冷卻電機泵組均放置在油箱上平面。由于鍛造液壓機工作環境差，建議用戶把油泵電動機組，主油箱，電控櫃與主機擱開，形成壹個清潔的相對獨立的空間。

鍛造液壓機液壓系統內的液壓沖擊振動都比較大，因此，該機液壓系統管路上所有接頭處采用S向密封的特制發蘭或管S連接，合理增設防震管卡，減少能量損失，杜絕滲漏。

2.2、電機—油泵組

組成本液壓控制系統的主油泵—電機組若幹台，油泵爲知名品牌北京華德柱塞油泵。

控制油泵—電機組，由壓力補償軸向柱塞泵和電動機組成。軸向柱塞泵是壹種恒功率變量泵，壓力升高時，流量依照特定規律減少，當流量減少到公稱流量的40%時，壓力再升高，其流量不再變化。控制油泵—電動機組水平安裝在油箱上面，用于控制沖液閥及其它液壓元件。

2.3、閥控系統

閥控系統主要由控制進油塊、回程閥塊、外控閥塊等組成。該系統采用內控和外控兩種液壓控制方式，能夠保證機器在突然失壓時，仍能夠控制機器的各類動作，防止失控現象。該系統采用單向回路，也就是進油和回油爲分別的單獨油路。該系統采用兩種通徑的插裝閥相結合的二級控制系統。

液壓系統控制閥塊采用的是二通插裝閥，這是目前國內外廣泛使用的壹種液體傳送閥門，特別適用于大功率大流量的液壓控制系統。它具有結構簡單、通流能力大、抗汙染能力強、性能可靠、響應快、控制方式靈活等優點。由于本機有快鍛工藝要求，該液壓控制系統的主缸卸壓回路采用三級泄壓控制回路，以滿足提高主缸快速泄壓能力，減小泄壓沖擊和噪聲。

2.4、補液系統

本機充液回路選用常閉式沖液閥，其主要作用是供主油缸吸排油用，當滑塊快速下行時，由于主油缸上腔內形成負壓，將沖充閥吸開，充液箱內的大量油液沖入油缸內以補充油液不足，當滑塊停止運動時，充液閥關閉。回程時，由控制油打開充液閥芯使之向充液箱中排

2.5、冷卻系統

2.5.1、冷卻系統采用水冷卻，主要由冷卻油泵組、板式冷卻器組成。

冷卻過濾油泵電機組由齒輪泵組成。冷卻過濾油泵電機組水平安裝的油箱上面，用于油液過濾冷卻。冷卻水溫度≥25度。冷卻速度較慢，需建設專用的水冷卻裝置及循環沈澱池、管道溝。

2.5.2、電制冷機組。制冷速度快，效果明顯，不易汙染油液，易實現集中控制。費用另算。

3、電器部分

本機電源采用三相四線制，三相交流電源電壓爲380V，50HZ；控制電路爲交流220V，指示燈電壓爲63V，先導電磁閥控制電源爲交流220V。設有專門的電器控制櫃，壹個主操縱櫃，傳動用電器元件均安裝于電控櫃內，如電源開關，空氣開關，交流接觸器，控制變壓器，漏電保護等，電控櫃內設置照明燈及換氣通風設施。

本機主控系統采用PLC可編程控制電器（選用西門子公司産品）主操縱櫃上安裝各種按扭和操縱手柄本機操作系統分別采用手動和半自動兩檔操作，主操縱櫃放置在液壓機旁邊的車間地面上，便于操縱和觀察。

4、潤滑部分

本機器的潤滑主要是活動橫梁導向套和立柱之間所形成的四個摩擦副的潤滑及移動工作台之間的潤滑。橫梁導向套與立柱之間采用脂潤滑，用手動潤滑泵加油潤滑，移動工作台的支架之間采用電動潤滑泵。潤滑介質爲锂倉脂0#-1#或0#-2#。機器每次使用前都應對機器潤滑，禁止機器在無油潤滑狀態下工作。

5、快鍛次數及快鍛狀態下的行程描述

標准配置12台泵組，快鍛次數35次/min 行程50mm；45次/min 行程25mm，壓制速度（工作速度）45mm/s。在快鍛工況下，壹般是主缸進油（1250T），也可以三缸進油（2500T），可以單獨操作壓機手柄進行工作，也可以與操作機聯動快鍛。

普鍛工況下，三缸同時進油，上、下行速度可以在100-300mm/s之間選擇性調節。最大鍛造力2500T，工作壓制速度45mm/s。在滿行程內，壓機行程由操作者任意控制。也可以根據需要選擇18台泵的高配置，以提高機器運行速度（壓制速度7545mm/s），以提高生産效率。

三、鍛造油壓機電氣自動監控部分的描述

1、電機綜合保護

通PLC對電機泵組進行監控，實現了電機的缺相保護、短路保護、超電壓保護、超電流保護等功能；壹旦發生缺相短路、超電壓、電流、超負荷現象PLC控制電機停止運行。

2、失壓保護

當液壓系統某個零件因疲勞損壞而産生液壓油泄露時，壓力繼電器發信號PLC控制主泵卸荷、停機起到了失壓保護作用。

3、油溫報警、自動冷卻

液壓系統設有雙金屬溫度計裝置，當油溫超過設定的溫度後，發出信號PLC控制冷卻泵工作，保護系統的正常工作。

4、濾油器堵塞報警

當系統因油的清潔度而引起過濾器堵塞後，控制裝置發信號PLC控制電機泵停機，按鈕站故障燈亮，清洗濾芯後方可工作。

5、液位報警

在液壓站油箱上設有液位控制繼電器，當系統泄漏油位降低時PLC控制系統關機，防止油液外溢。

6、電控箱

電控箱設有電壓、電流儀表盤，對系統電壓、電流進行自動監控記錄。

四、安鍛公司質量控制體系

1、執行的標准

鍛造壓機設計、制造，執行國家下列標准

JB3818-84《液壓技術條件》

JB3915-85《液壓安全技術條件》

ZBJ62025-89《鍛壓機械焊接技術條件》

GB/T5226.1-1996《工業機械電器設備第壹部分通用技術條件》

2、質量保證體系

2001年12月31日我公司獲得中國進出口質量認證中心（簡稱CQC）頒發的ISO9001:2000質量體系認證證書。證書書號爲4100/200110088.

質量管理體系文件主要有《質量手冊》和《程序文件》。《程序文件》共有文件控制程序；質量記錄控制程序；管理評審控制程序；人員培訓、評定和聘用的控制程序等19個。

3、質量方針、質量目標

質量方針：

質量第壹，顧客至上

優質服務，科技創新

預防爲主，持續改進。

質量目標：

　　　　産品（整機）壹次交檢合格率：95%

　　　　産品（整機）出廠交檢合格率：100%

　　　　顧客信息反饋處理率：100%

4、建立關鍵件和裝配工序質量管理點及作業指導書

鍛造油壓機關鍵件的加工和裝配分布在四個分廠，爲保證其産品質量，我們在四個分廠建立了20個質量管理點，同時每個關鍵件編寫作業指導書，每個工序的公差要求比圖紙提高了1/3，零件的加工、裝配嚴格按指導書要求加工，關鍵件各項要求100%合格。

5、建立關鍵件質量記錄檔案

對于關鍵件我們按照AD/AGC-4.0-02-2001.8都分別建立了質量記錄卡片,最後彙總到整機檔案,方便了查詢和追溯。

6、建立主要件質量記錄檔案

鍛造油壓機主要件都有質量記錄卡片，每個零件各項要求必須97%合格。

正因爲我們采取了上述措施，才保證了我們的壓機部裝、總裝、試車壹次交檢合格率達到了98%，整機出廠合格率達到了100%。

7、關鍵件的檢測和實驗

我公司質量檢測體系如下：

原材料進廠檢驗→工序加工檢驗→半成品庫檢驗→裝配檢驗→出廠檢驗。

關鍵件的關鍵尺寸（要求）在工序中均有檢測手段，能保證100%檢測。

主要檢測、實驗儀器有：理化實驗，金相分析、二級計量等級布氏、洛氏硬度計、表面粗糙度儀、超聲波探傷儀、磁粉探傷儀等等。

五、鍛造油壓機加工過程中的質量控制措施及計劃

1、 鍛造壓機從加工—裝配—試車嚴格執行公司質量管理體系文件中 “過程控制程序”， “産品測量和監視控制程序” “不合格品控制程序”其中：

 各生産車間部門、各工序按圖紙、按工藝、按技術標准要求組織生産，嚴格執行自檢和專檢相結合的質量管理制度，操作人(小組)對工序完工的零部件産品進行自檢，將合格品和不合格品分別放置，交檢驗員檢驗。

檢驗員對完工的零件進行專檢並將合格品和不合格品做出標識，對不合格産品及時報出質量日報，再交送相關部門，按《不合格品控制程序》進行處理，對合格品可轉入下工序。

 操作人員和檢驗員按質量管理規定要求做好自檢和專檢記錄

 對于批量生産(壹次超過三件以上)檢驗員應做好首檢、巡檢，完工檢驗工作。

  對生産過程中未經檢驗和檢驗不合格未經處理和零部件不准轉序和入庫

需要外廠協作加工的零部件（如鑄鍛件毛胚），由生産處負責通知質管處派人現場檢驗或進廠後檢驗，做好檢驗記錄。

半成品庫檢查員和庫管員對入庫件進行複檢，對外觀質量進行監視，不合格件不允許入庫。

 檢查員對主要零部件進行編號，打印編號號碼，做好記錄、存檔。

産品裝配.試車監視控制

2、部裝試驗檢驗

産品部裝完成後轉入下工序按工藝規程、技術要求進行試驗，自檢合格後交檢查員驗收，對驗收合格的産品，檢查員須在試驗記錄、工藝路線單上簽字，方可轉入噴漆工序。

試車工和檢查員按檢驗規定做好試驗過程、性能試驗檢測記錄。

經檢驗性能不合格的産品，由試車工重新整修調試，必要時由技術處.質管處協助解決出現的問題，對返工的産品重新試驗、驗收。

試驗性能不合格産品不能轉入噴漆工序，檢查員負責監督。

六、安裝和調試、培訓描述

1、安裝與調試說明

本設備全套系統單元完全由我公司制造安裝。其中：本體部分、液壓站部分、電器等部分，均在我公司完成部裝，並進行清洗、氣密、保壓等檢驗實驗，符合部裝出廠條件。

設備現場安裝時，我公司有壹整套安裝規程和成熟的安裝經驗，確保壹次安裝成功。采取多種措施確保按期完成安裝調試。

設備安裝時，要做到現場焊接的管道要先酸洗，再用水沖，洗幹淨後才能安裝。

所有管路要進行氣密試驗和保壓試驗，在確保不漏氣的情況下，才開始試車。

試車分空運轉和帶負荷試車。

負荷試驗時，要先實現“慢升、慢降快升、快降、常鍛、快鍛”等動作試驗，無異常現象後再試打鍛件。確保壹次試車成功。連續不間斷熱負荷生産鍛件500噸，同時對設備進行密封性和功能性實驗，確保産品質量無隱患。

2、技術培訓：

  選擇在設備安裝、調試以及試生産的過程中進行培訓。由現場工程技術人員包括設備工程師、電氣工程師進行現場主講。

技術培訓總課時爲：86個課時，具體內容和課時安排如下：

理論學習——20個小時。

鍛造油壓機工作原理學習——20小時。

鍛造油壓機操作方法學習——20小時。

鍛造油壓機的日常維護和定期維護保養學習——8小時。

鍛造油壓機常見故障分析和處理學習——12小時。

鍛造油壓機易損件更換方法學習——4小時。

鍛造油壓機模具的安裝固定方法學習——2小時。