锻造液压机组液压控制系统研究(4)

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图１．４国外锻造液爪机纰分布式控制系统

国内华中理工大学在８０年代初与西安重型机器研究所及兰州石油化工机器厂合作研制了单板机微机控制系统，并投入实际应用。随后又进行了基于ＳＴＤ总线的数控系统和基于工业Ｐｃ机的“锻压设备通用数控系统”的研究，研制出了具有我国特色的、多功能、多品种锻压设备的计算机控制系统，并进行了锻压设备计算机控制系统的容错设计及可靠性研究。９０年代提Ｈ｛了以工控机为平台的、Ｅｂ自行丌发的智能控制模板作为执行级的ＩＳＡ（ＩｎｄｕｓｔｒｙＳｔａｎｄａｒｄ

Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）总线三级分布式控制模式，

并形成了商品。

分布式控制系统与集中式系统相比，易于实现硬件和软件的模块化，各级软件的编制和调试可以并行进行，级间只存在通讯的联络，大大减少了控制连接电缆的数量和长度，工作可靠性高，易于掌握和维修，因此在一定时期成为锻造液压机组控制系统的发展方向。

１．３．２．５控制技术【２４．３ｚ娜州

锻造液压机的自动控制主要是从五十年代末、六十年代初开始的。最初，为了提高锻件的尺寸精度和取代人工测量的繁重劳动，英国钢铁研究协会和原苏联莫斯科斯大林机床工具学院的研究人员分别进行了液压机锻件的高度自动检测和控制。前者先采用数字控制（Ｎｃ），然后发展成计算机数字控制（ＣＮＣ）；后者应用放射性同位素

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检测和控制。由于锻造液压机的自动控制在自由锻造生产中取得了良好的效果，原西德和Ｒ本等国也相继丌始了有关研究与应用，１９７２年第六次国际锻造会议中报道了Ｐａｈｎｋｅ公司自动锻造台阶轴的试验，Ｌ９７７年第八次国际会议介绍了锻造液压机与操作机联动的～ｆｊ世试验。随着微型计算机的出现，国外迅速实现了锻造操作机的行走位移和火钳旋转运动等的控制，以及压机与操作机的联动。

围内华中理工大学从１９６２年起进行锻造液压机锻件高度的放射性同位素检测和摔制研究。１９６５年冶会部、机械］：业部组织原华小工学院、西安重型机械研究所等币位丌展锻造液压机组自动控制的研究，并在华中工学院锻压实验室建造了ＩＭＮ试验机组，初步取得了实验室研究成果，因文化大革命中断。随后华中工学院承担机械１业部Ｆ达的“锻造液压机组自动控制”研究课题并于１９７８年完成。在实验室条件Ｆ，在我国首次实现了锻造液压机与操作机的数字控制。获得自由锻件精度±１ｍｍ，夹钳旋转角度精度ｌ～２。，在８０～１００次／分锻造次数下，液压机与操作机能平稳联动。

同一时期，沈阳重型机器厂也丌展了“快锻水压机微机控制系统”的研究，采用６８０９单片机，组成光电码盘电液伺服微机随动控制系统，使压机行程次数最快达到

１４０次／分。西安重型机械研究所采用可编程控制器实现了“６．３ＭＮ快锻液压机组”

的控制，使工艺流程全部机械化操作，并达到了８０次／分效果。

ｄ｛于锻造液压机流量大，工作环境恶劣，…般为多级阀控制，属非线性系统，不

．ｔｆｉ％获得精确数学模型。基ｒ这…情况，１９８０｛Ｆｊ：仁ｒ｝ｌ理］：人学丌始了液｛Ｋ系统的模

糊控制研究，并将成果应用于生产实际，取得满意的效果。由于影响自由锻造的因素很复杂，即使应用模糊控制技术，仍有可能出现超调，为了获得高精度锻件，华巾理Ｉ：人学于９０年代丌始智能控制研究，采用智能控制，控制系统能根据上一次压Ｆ量及时修ｍ模糊控制策略。实践证明，这一措施极为有效，能够锻造出尺寸精确、表面光滑的高质量锻件。

１．３．２．６国ｔ内Ｊ＇ｂ技术水平［Ｉ－２州】

锻造液压机从６０年代开始在各工业国家得到了较大发展，当前世界上研究、开发与生产锻造液压机机组的公司其技术水平和主要技术指标大体相同。从技术先进性Ｉ：要首推德国Ｐａｈｎｋｅ公司。我国在六十年代后期也丌始了这方丽的研究，但出于诸多客观因素，均未能成功，直到八十年代中期爿’丌发出一台８ＭＮ液压机组。九十年

中期形成正式产品。

在锻造液压机机组的几个主要性能指标方面，国内外整体技术水平相当（见表

华中理工大学博士学位论文

１．１），但出于我国基础工业存在一定差距，液压机组的制造工艺水平尚不及国外先进

水平，产品的系列化、标准化程度低。到目前为Ｌ匕，各工业发达国家生产的新式锻造液压机最大规格分别为：美国，２０ＭＮ；英固，３０１ｖｌＮ；德国，４０ＭＮ；Ｆ｝本，３０ＭＮ

前苏联，８ＭＮ。我国仅为８ＭＮ。

表１．１国内外锻造液压机组技术水平比较

国际先进水平国内水平

锻件精度（ｒａｍ）

±ｌ

±ｌ～２

锻造次数（次／分）８０～１２０

８０－１２０

夹钳旋转角度（。）±１±１

大车行走精度（ｍｍ）±６一１０

±１０

辅机自动化水平

全部自动化

全部自动化

§１．４本文研究内容

锻造液压机被认为是自由锻设备发展的方向之一，世界各工业发达国家几乎都在大力发展，由于它的速度快、控制精度好、机械化程度高，因此特别适用于商合金钢开坯，也适用于一般多利，自由锻件的锻造；又因为节能、节材显著，是目前在用的大型自由锻锤及中小型普通水压机的更新换代产品Ｉｌ。，４５。７１。

锻造液压机组综合应用了机械液压技术、自动控制技术、微电予技术、信息技术、传感检测、信号处理技术、接口技术以及软件编程技术，是在高功能、高技术、高质量、高可靠性、低能耗意义上实现特定功能价值的一项系统工程，是目前锻压机械中机电液一体化的领先产品。

锻造液压机具有良好的应用前景和显著的经济效益，但目前我国对该领域的最新研究还比较有限，国产锻造液压机的综合技术水平有待进一步提高。本学位论文结合当前机、电、液技术的最新发展趋势和国内实际，对锻造液压机组的若干关键技术进行了研究，主要研究内容包括：

（Ｊ）大通径比例插装阀液压控制系统研究。

在锻造液压机已有的三种传动方式中，技术水平最ｉ｛｜ｉｉ的系统是币弦泵传动系统，应用最为广泛的是三级捅装阀系统，而滑阀控制系统基本上已停止发展。一台『Ｆ弦泵价格为１００多万元，一台１０ＭＮ压机需要４台泵，２０ＭＮ压机需７台，因此正弦泵传动液ＪＥ系统投资大，并且使用维护成本较高，其推广应用受到了价格的制约。Ｉ｛Ｉ三级

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华中理工大学博士学位论文

插装阀组成的液压系统，价格低廉，但其属多级开关控制，系统压力冲击较大，同时

每个插装阀的丌启幅度山人上确定，因人而异，调试困难，系统性能指标不高。因此，

研究一种既具有ＪＦ弦泵系统的性能又具有三级插装阀系统价格的系统，即性能价格比

比较高的系统具有实际意义。

本文对锻造液压机的工作特点、大通径电液比例插装阀的工作特性及其构成的锻造液压机系统进行系统的研究，并对影响系统性能的几个环节的动态特性进行实验研

究。

（２）『Ｆ弦泵传动系统的研究

Ｊ下弦泵由于其结构特殊，控制灵活，油液流向从一个方向转换到另一方向能连续变化，动态响应速度高，其控制特性十分适合于锻造液压机的动作要求，改变泵的流量即可获得压机的不同运动速度，因而系统运行速度高，动作平稳。本文结合改造首钢从国外引进的萨弦泵传动的锻造液压机组控制系 …… 此处隐藏：2111字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……