專(zhuān)利名稱(chēng)：一種大、中型鍛造油壓機(jī)的油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鍛壓機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大、中型鍛造油壓機(jī)的油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)四、五十年代，大、中型鍛造液壓機(jī)絕大多數(shù)采用《水泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，故稱(chēng)鍛造水壓機(jī)，延續(xù)使用至今。大、中型鍛造水壓機(jī)的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)只能是《水泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，該類(lèi)鍛造水壓機(jī)由水壓機(jī)、高壓水泵、高壓水蓄勢(shì)器等三大部分主要組成。因高壓水泵需減速器實(shí)現(xiàn)主軸低速(200r/min上下)，重量、體積、占地面積均很大。 若只用高壓水泵(無(wú)高壓水蓄勢(shì)器)來(lái)進(jìn)行鍛造水壓機(jī)的動(dòng)力傳輸，則為實(shí)現(xiàn)相同的壓機(jī)壓下工作速度，所需足夠臺(tái)數(shù)的高壓水泵占地面積太大。上世紀(jì)六、七十年代，中國(guó)曾研制成功了高速(無(wú)減速器)輕型高壓水泵，效率高、體積小、占地面積小，使只在IOMN上下的小型鍛造水壓機(jī)實(shí)現(xiàn)了水泵直接動(dòng)力傳輸。但由于此泵維修量大等原因，限制了其推廣， 因此便放棄了在大、中型鍛造水壓機(jī)中采用《水泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》的努力。鍛造水壓機(jī)的《水泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》被大量使用至今，其存在的主要缺點(diǎn)如下首次建設(shè)投資大； 泵站占地面積較大；裝機(jī)容量較大；因高壓水泵的總效率低，空轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，故浪費(fèi)能源多；自動(dòng)控制鍛件尺寸精度和與鍛造操作機(jī)聯(lián)動(dòng)的難度較大；但傳輸介質(zhì)價(jià)格低，不擔(dān)心傳輸介質(zhì)燃燒等問(wèn)題是它的優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)下半葉以來(lái)，隨著油壓技術(shù)及其元件的飛速發(fā)展，鍛造液壓機(jī)采用無(wú)高壓油蓄勢(shì)器的《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》越來(lái)越多，但由于以往多種客觀條件限制，各國(guó)均未見(jiàn)在壓下工作行程時(shí)采用《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》。單一《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》的缺點(diǎn)和存在的技術(shù)問(wèn)題如下每次壓下工作行程及回程均需從充液壓力(0. 4 0. 8MPa) 開(kāi)始建壓過(guò)程，升壓至需要的壓力(最高達(dá)31. 5MPa或更高些，由阻抗力決定)，延長(zhǎng)了每次循環(huán)時(shí)間，浪費(fèi)電能，其轉(zhuǎn)換成熱能后加快了系統(tǒng)的溫升；壓下工作行程速度較慢，它取決于高壓油泵的總流量，一般只能達(dá)到80mm/s上下，要想提高此速度就得增加高壓油泵的數(shù)量；大流量的高壓油泵臺(tái)數(shù)多，大型電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行，消耗電能大，浪費(fèi)能源；裝機(jī)容量太大；泵站占地面積大；移動(dòng)工作臺(tái)的油缸還需另外的小流量直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，不但增加了控制難度，更大的問(wèn)題是壓機(jī)動(dòng)梁壓下偏載時(shí)產(chǎn)生側(cè)向力，使移動(dòng)工作臺(tái)移位，給切割 (剁料)、錯(cuò)移及扭轉(zhuǎn)等工序的作業(yè)增加難度；眾多高壓油泵維修保養(yǎng)工作量大；運(yùn)行成本高；停電時(shí)需要有切實(shí)可行的防火措施，以防萬(wàn)一，但難度很大。近年來(lái)隨著高壓罐品種增加、工藝成熟及價(jià)格降低；高壓油位檢測(cè)、顯示及自動(dòng)控制技術(shù)的可靠性得到解決(可做到油磁鋼浮筒在油中永不下沉)；小型系列制氮機(jī)和液氮等氮?dú)庠慈菀走x用或獲??；充氮增壓技術(shù)成熟易行等四方面的技術(shù)發(fā)展，為《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》的推廣提供了物質(zhì)前提條件
發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有九方面技術(shù)缺點(diǎn)和所存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種鍛造油壓機(jī)的《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，它與《水泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》相比具有首次建設(shè)投資低、裝機(jī)容量小、泵站占地面積小、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)；而與《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》相比則克服了上述八方面的現(xiàn)有技術(shù)缺陷和所存在的技術(shù)問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為—種大、中型鍛造油壓機(jī)的《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，包括鍛造油壓機(jī)(1)，鍛造油壓機(jī)(1)與高壓油泵(2)及高壓油蓄勢(shì)器(3)同時(shí)連接。另一種大、中型鍛造油壓機(jī)的《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，包括鍛造油壓機(jī)(1)，鍛造油壓機(jī)(1)通過(guò)兩位三通電液轉(zhuǎn)換閥(4)與高壓油泵( 及高壓油蓄勢(shì)器(3)同時(shí)連接，組成《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，即《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》和《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》并存且可隨時(shí)切換。本發(fā)明的有益效果是油壓機(jī)的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)采用《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，集《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》 和《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》并存的優(yōu)點(diǎn)于一身1、裝機(jī)容量?。?、泵站占地面積??；3、運(yùn)行成本低。當(dāng)切換到《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》時(shí)4、壓下工作行程無(wú)建壓過(guò)程，壓力決定于蓄勢(shì)器壓力，避免了每次升壓時(shí)延長(zhǎng)的循環(huán)時(shí)間和電能浪費(fèi)；5、壓下工作速度快，它取決于鍛件的阻抗力，能達(dá)到100mm/S以上；6、高壓油泵臺(tái)數(shù)少，壓機(jī)停止后，先往高壓油罐供油，待高壓油罐達(dá)到最高油位時(shí)，電動(dòng)機(jī)才空載運(yùn)行，消耗電能少，節(jié)約能源；7、移動(dòng)工作臺(tái)的油缸不需另外增設(shè)小流量直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，壓機(jī)動(dòng)梁壓下偏載產(chǎn)生側(cè)向力時(shí)，移動(dòng)工作臺(tái)不移位，剁料等作業(yè)易操作；8、高壓油泵維修保養(yǎng)工作量少；9、電網(wǎng)停電時(shí)，因高壓油罐存有的高壓油做為動(dòng)力，可盡快將熱鍛件移出壓機(jī)，以防火災(zāi)；當(dāng)切換到《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》時(shí)10、壓機(jī)的噸位可提高到油壓機(jī)本體設(shè)計(jì)允許的最高值，具體噸位取決于高壓油泵的壓力設(shè)定值；11、壓下工作速度恒定，取決于投入高壓油泵的總流量，便于鍛件尺寸自動(dòng)檢測(cè)和控制，達(dá)到鍛件尺寸精度要求。同時(shí)，為更準(zhǔn)確與鍛造操作機(jī)聯(lián)動(dòng)創(chuàng)造條件。本發(fā)明更廣泛的積極效果是1、《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》將引領(lǐng)大、中型自由鍛造液壓機(jī)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的發(fā)展方向，它既優(yōu)于《水泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，又克服了《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》的缺點(diǎn)， 必要時(shí)也可組成《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，效果更佳。在大、中型自由鍛造液壓機(jī)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案選擇和老壓機(jī)技術(shù)改造時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮。2、其它工藝用途如模鍛、擠壓、沖壓等大、中型液壓機(jī)的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案選擇，多數(shù)也應(yīng)首先考慮采用《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》或《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，與《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》及《水泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》比較，基本同上述自由鍛造液壓機(jī)中的比較。3、目前眾多正在使用中的自由鍛造油壓機(jī)絕大多數(shù)采用的是《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，因此都存在著前述《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》的缺點(diǎn)和技術(shù)問(wèn)題。僅從節(jié)約能源、 降低運(yùn)行成本出發(fā)，也應(yīng)考慮增加高壓油蓄勢(shì)器，系統(tǒng)較小的只用1個(gè)高壓油罐；較大的用 1 3個(gè)高壓油罐和多個(gè)高壓氮?dú)夤?。將它們改造成為《油泵蓄?shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》或《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》的可行性和必要性需根據(jù)液壓機(jī)具體情況進(jìn)行具體分析。


圖1是鍛造油壓機(jī)采用《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》示意圖。圖2是鍛造油壓機(jī)采用《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明參照?qǐng)D1，一種大、中型鍛造油壓機(jī)的《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，包括鍛造油壓機(jī)(1)，鍛造油壓機(jī)(1)與高壓油泵(2)及高壓油蓄勢(shì)器(3)同時(shí)連接。本發(fā)明的工作原理為鍛造油壓機(jī)(1)采用高壓油泵( 和高壓油蓄勢(shì)器C3)共同驅(qū)動(dòng)，組成《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》。以120MN自由鍛造液壓機(jī)的三種設(shè)計(jì)方案為例，進(jìn)行高壓泵和高壓蓄勢(shì)器的兩項(xiàng)比較，說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)系統(tǒng)壓力均31. 5MPa,常鍛次數(shù)6 1/min,最大工作行程275mm，最大工作行程速度 100mm/s，回程 400mm，回程速度 250mm/s。1U20MN自由鍛造水壓機(jī)采用《水泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》高壓水泵的數(shù)量8臺(tái)，每臺(tái)流量lm7min，電機(jī)功率710KW，裝機(jī)容量5680KVA，占地面積2Mm2 ；高壓水蓄勢(shì)器需4m3高壓水罐4臺(tái)，4m3高壓氣罐10臺(tái)，占地面積90m2 ；兩項(xiàng)現(xiàn)價(jià)格約980萬(wàn)元，兩項(xiàng)占地面積314m2。2U20MN自由鍛造油壓機(jī)采用《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》高壓油泵的數(shù)量68臺(tái)，每臺(tái)流量0. 35m3/min,電機(jī)功率200KW，裝機(jī)容量 13600KVA，現(xiàn)價(jià)格408萬(wàn)元，占地面積660m2 ；3U20MN自由鍛造油壓機(jī)采用《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》高壓油泵的數(shù)量22臺(tái)，每臺(tái)流量0. 35m3/min,電機(jī)功率200KW，裝機(jī)容量4400KVA， 占地面積213m2 ；高壓油蓄勢(shì)器需4m3高壓油罐4臺(tái)，4m3高壓氣罐4臺(tái)，占地面積35m2 ；兩項(xiàng)現(xiàn)價(jià)格372萬(wàn)元，兩項(xiàng)占地面積M8m2。綜上所述，在同等技術(shù)要求下進(jìn)行高壓泵和高壓蓄勢(shì)器的兩項(xiàng)比較，第3方案即 120MN自由鍛造油壓機(jī)《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》的價(jià)格最低、占地面積最小、裝機(jī)容量最少。就三種方案的液壓機(jī)總體而言，該方案的性?xún)r(jià)比最高。參照附圖2，一種大、中型鍛造油壓機(jī)的《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，包括鍛造油壓機(jī) (1)，鍛造油壓機(jī)⑴通過(guò)兩位三通電液轉(zhuǎn)換閥⑷與高壓油泵⑵及高壓油蓄勢(shì)器⑶同時(shí)連接，組成《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，即《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》和《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》并存且可隨時(shí)切換。本發(fā)明的工作原理為鍛造油壓機(jī)(1)通過(guò)兩位三通電液轉(zhuǎn)換閥(4)與高壓油泵(2)及高壓油蓄勢(shì)器
(3)同時(shí)連接共同驅(qū)動(dòng)，組成《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，并可通過(guò)兩位三通電液轉(zhuǎn)換閥
(4)切換成《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，由高壓油泵(2)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。以60/80MN自由鍛造油壓機(jī)的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)為成功實(shí)例，說(shuō)明本發(fā)明是切實(shí)可行的。60/80MN自由鍛造油壓機(jī)的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)采用了《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，即《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》和《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》并存，可由壓機(jī)司機(jī)操作右手柄控制兩位三通電液轉(zhuǎn)換閥隨意轉(zhuǎn)換。在60MN時(shí)采用《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》的參數(shù)系統(tǒng)壓力^MPa,常鍛次數(shù)5 12 1/min,最大工作行程80mm，最大工作行程速度 100mm/s,回程150mm，回程速度250mm/s ；現(xiàn)場(chǎng)配置4m3高壓油罐1臺(tái)，高壓油泵的數(shù)量11 臺(tái)，每臺(tái)流量0. 35m3/min,電機(jī)功率200KW，裝機(jī)容量2200KVA。在80MN時(shí)采用油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的參數(shù)系統(tǒng)壓力35. 8MPa，只用于鐓粗工序，最大工作行程速度由進(jìn)口高壓油泵的數(shù)量決定，現(xiàn)暫用兩臺(tái)進(jìn)口高壓油泵，后期根據(jù)工藝需要再增加進(jìn)口高壓油泵，最后確定最大工作行程速度。該泵站總體占地面積MOm2 (24m X 22. 5m)，現(xiàn)場(chǎng)只有這樣小的固定面積，因此也只有采用《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》或《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》才可容納。事實(shí)證明該壓機(jī)占地面積小，投資小，裝機(jī)容量最少，運(yùn)行成本低，在現(xiàn)場(chǎng)多種限制情況下最大程度地滿(mǎn)足了用戶(hù)的需求。
權(quán)利要求
1.一種大、中型鍛造油壓機(jī)的《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，包括鍛造油壓機(jī)(1)，其特征在于鍛造油壓機(jī)(1)與高壓油泵( 及高壓油蓄勢(shì)器(3)同時(shí)連接。
2.一種大、中型鍛造油壓機(jī)的《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，其特征在于包括鍛造油壓機(jī) (1)，鍛造油壓機(jī)⑴通過(guò)兩位三通電液轉(zhuǎn)換閥⑷與高壓油泵⑵及高壓油蓄勢(shì)器⑶同時(shí)連接，其中兩位三通電液轉(zhuǎn)換閥(4)的切換決定高壓油蓄勢(shì)器(3)是否與鍛造油壓機(jī)(1) 及高壓油泵( 連接。當(dāng)切換至高壓油蓄勢(shì)器C3)與鍛造油壓機(jī)(1)及高壓油泵( 不連接時(shí)，為《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》；當(dāng)切換至高壓油蓄勢(shì)器C3)與鍛造油壓機(jī)(1)及高壓油泵(2)連接時(shí)，則為《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，二者組成《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，即《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》和《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》并存且可隨時(shí)切換。
全文摘要
一種大、中型鍛造油壓機(jī)的油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，包括鍛造油壓機(jī)，鍛造油壓機(jī)與高壓油泵及高壓油蓄勢(shì)器同時(shí)連接，達(dá)到通過(guò)高壓油泵和高壓油蓄勢(shì)器共同驅(qū)動(dòng)之目的；或鍛造油壓機(jī)通過(guò)兩位三通電液轉(zhuǎn)換閥與高壓油泵及高壓油蓄勢(shì)器同時(shí)連接，組成《雙重動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，即《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》和《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》并存且可隨時(shí)切換，達(dá)到既能通過(guò)高壓油泵和高壓油蓄勢(shì)器共同進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，又能實(shí)現(xiàn)高壓油泵直接單獨(dú)驅(qū)動(dòng)之目的。本發(fā)明具有初次建設(shè)投資低、裝機(jī)容量小、能源消耗低、泵站占地面積小、運(yùn)行成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明既可引領(lǐng)大、中型鍛造油壓機(jī)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)采用《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》的設(shè)計(jì)方向，又可用于將現(xiàn)在運(yùn)行的眾多采用《油泵直接動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》的鍛造油壓機(jī)改造為《油泵蓄勢(shì)器動(dòng)力傳輸系統(tǒng)》，以便取得多方面經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B21J9/12GK102371325SQ201110356138
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者王佐棟 申請(qǐng)人:王佐棟