YPD400镦锻机液压系统的设计

YPD400镦锻机液压系统的设计

根据镦锻实际工况，及现场要求，设计了一种用于石油机械空心、实心、抽油杆、油管热成形及油管的管端加厚工艺的液压系统。为满足快速，采用差动回路，为减少回程冲击，采用预泄荷阀，减少对油路及设备损害。

标签：YPD400；镦锻液压机；液压系统；差动

1 YPD400镦锻液压机及其工作原理

YPD400B镦锻液压机是我公司根据客户需求，而自主研究的一款新型的液压镦锻液压装置。采用全液压驱动，与机械与液压结合驱动相比，克服了机械固有力不能改变的事实，采用液压可随时改变镦挤力，以使镦锻液压机达到最好性能。

本镦锻液压机属于新型石油机械应用产品，用于空心、实心、抽油杆、油管热成形及油管的管端加厚工艺的镦锻设备。本产品具有独立的动力机构及电气系统，并采用按钮集中控制，可实现调整（点动）、工作（半自动）两种操作方式。液压机的工作压力、行程范围均可根据工艺需要进行调整。合模最大夹紧力3500KN；镦挤公称力2250KN；挤压退回力1540KN；液压体最大工作压力28MPa。

2 液压系统的设计及其工作原理

该镦锻液压系统的镦锻力为3500吨，驱动原理为纯液压驱动，依靠电器控制其液压联动，需要液压系统满足大流量，高压力，控制油路反应讯速，动作灵敏等要求。因此系统镦锻油路采用差动回路。因本系统压力大，油量大，所以换向冲击大，所以在进给镦锻油路安装预泄荷阀，在换向中先泄荷，以降低系统压力，对设备起到安全保护作用，延长了液压系统及整体设备的使用寿命。液压系统原理如图1所示。

1、油箱，

2、5、7、19过滤器，

3、22、31球阀，

4、液位控制器，6、液位液温计，8、减振喉，9、10电机泵组，11、蝶阀，12、25安全阀，13、27、30、33测压软管，14、28、34压力表，1

5、24单向阀，1

6、1

7、1

8、2

9、37电磁换向阀，20、泵，21、联轴器，23、电机，26、测压接头，32、电磁水阀，35、冷却器，36、38、40油缸，39、压力继电器

图1 YPD400液压原理图

本液压系统一拖二配控制，可同时满足两套镦锻机液压要求，整个液压系统由辅助油路，夹紧油路，镦锻油路，泵站高压供油油路，泵站低压辅助供油油路，冷却油路组成。

主油路采用大流量阀、结合油缸差动控制技术，具有控制压力稳定，大流量，

结构紧凑，反应灵敏等特点。镦锻油路采用泄压控制，可有效减小工作过程中换向冲击，防止系统过振。镦锻时，采动差动回路，可使镦锻缸迅速达到工作位置，缩短进给时间，有效地防止时间过长工作冷却问题，可使工作快速成形。同时设置安全保护系统，在系统超压时，能有效报警或控制系统停机，以防发生事故。整个系统辅助油路采用低压、流量小、控制稳定、结构紧凑反应灵敏特点。冷却回路是对液压油油温控制和杂质过滤，确保系统正常工作。

2.1 液压系统的要求

系统只允许单阀切换，单缸动作。

2.2 液压系统的启动

分启动电机泵组20、21、23。

启动高压电机泵组电机泵组，电机10通电后，液压油从油箱1，吸油滤油器5，通过蝶阀11，减震喉8，进而从电机泵组的高压柱塞泵输出高压油，进入集成块，电磁溢流阀不得电，卸荷，泵出来的油液经电磁溢流阀直接回油箱。控制油路均接压力口，但均未接通。

2.3 上下胎板提起分模

3T得电，电液换向阀换至右位，辅助油缸2有杆腔进油，无杆腔油液流回油箱，上胎板提起与下胎板分模。

2.4 上下胎板合模

将加热好的工件置入下模腔内，这时2T得电，换阀至左位，辅助油缸无杆腔进油，活塞杆伸出，有杆腔油液流回油箱，上胎板落下，上下模合拢。

2.5 夹紧缸锁紧

主油路高压油经单向阀15、至电液阀的7T得电，液压油进入夹紧缸1无杆腔，推动叉座上斜块插入加压并锁紧。有杆腔油液经冷却器32、回油滤油器12流回油箱。

2.6 镦锻油缸快进

主油路高压油至换向阀17，此时电磁阀14T得电，油液到换向阀18，这时镦挤缸1为差动连接，有杆腔流出的油液同时进入无杆腔，镦锻油缸活塞杆快速伸出，冲杆快速接近工件，实现快进。

2.7 镦锻油缸加压

当冲杆接触工件后，油缸压力开始升高，升至设定值时，电液换向阀18的10T得电，电磁换向阀切换至左位，油缸小腔通油箱，油缸大腔推力增大，镦挤工件完毕（工进）。

2.8 镦锻油缸回程

当油压升压力继电器设定的最大值28MPa时，电磁换向阀18T得电0.3S，实现压力预泄，减少油路换向冲击，以减小噪声和振动，吸收脉动。然后电磁换向阀18的11T得电，切换至右位，油缸小腔进油，大腔油液经电磁换向阀18、17和球阀，冷却器，回油滤油器流回油箱。冲杆退至起始位置，电磁换向阀17和18同时断电回到中位。

2.9 夹紧缸抽回斜块

电液换向阀8T得电，换至右位，活塞杆有杆腔进油，叉座退回至起始位置，抽回斜块。

2.10 分模，取出工件

电液换向阀3T得电，切换至右位，上胎板提起，上下模块分离，取出工件。完成一个工作循环。

3 液压系统的性能分析

最大工作压力28MPa，工作压力可根据需要调整，并设有安全阀，避免压力过高，确保设备的正常使用。本设备利用电机泵组做动力源，通过换向阀的结合运用，带动油缸前进、后退，达到工作要求。采用差动回路，满足能趁热镦锻。本液压控制系统具有油阻小，结构简单、紧凑，通流量大，响应快，安全可靠性等特点。

参考文献

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