蒸汽自由锻锤改造为电液锤的实用效果
仪器信息网 · 2007-06-20 21:40 · 26215 次点击
程里
摘要以双柱3t蒸汽锤改电液锤为例,分析比较了改造前后的能耗及生产效率、锻造能量转换、行程及其适用的锻件。
关键词蒸汽自由锻锤电液锤效果
中图分类号TG315文献标识码B
电液锤由于能耗低,较高的打击频次,同时兼有锻锤的工作特性,目前较多地应用到蒸汽锻锤动力系统改造上。在此以双柱3t蒸汽自由锻锤改电液锤为例,谈谈改造前后的优缺点及其适用的锻件。
一、原理及主要技术参数
蒸汽自由锻锤和电液锤的主要差别在于动力源以及工作原理的不同。前者以蒸汽为动力,靠手柄操纵配汽滑阀与节流旋阀调节压力,实现锤头的空悬、压紧和打击。而后者以液压油和压缩氮气的压差为动力,靠操纵快放阀和操作阀使下端液压油快速排出(进入)和上端压缩氮气迅速膨胀(压缩),实现锤头的空悬、压紧和打击。蒸汽自由锻锤改电液锤主要是改造动力系统、操作系统和锤头部分,锤臂和砧座(45.8t)不改动。主要技术参数比较见表1。
二、改造前后效果比较
1.能耗及生产效率
己如造后的电液锤有4个55kW的高压油泵,可以根据锻件吨位和锻造工艺有选择地开启油泵的个数。而产生蒸汽压力为0.7~0.88MPa的能耗为300~400kW,且输出量恒定。有利于节约能源,降低成本,提高劳动生产率。
2.锻造能量的转换问题
蒸汽自由锻锤采用了砧座重量与锤落下部分的大比值(G砧/G落=15)设计方式,有很强的击打刚性,落下的能量几乎全部转换为锻件的变形。而改造后的电液锤是液压机构传动特征,其锤杆直径由蒸汽锤的φ10mm减少为φ90mm,尽管采用了球形阀连接以减小锤杆弯曲,缩短长度增加锤杆稳定性,但依然属于弹性锻造,击打能量的相当部分耗于锤头的回弹。在锻造大钢锭时存在锻不透的问题,变形量主要产生于锻件表层,不能有效锻合钢锭心部的疏松和孔穴。虽然它们最大打击能量大致相当,但打击效果蒸汽自由锻锤更好。
3.行程问题
因为蒸汽锤落下为持续加载而电液锤为短时加载,所以电液锤的最高击打速度略低于蒸汽锤,为保证最大打击能量,将电液锤落下重量增加到4t。电液锤锤杆较短,锤杆直径及活塞尺寸远小于蒸汽锤,整个落下重量集中到锤头,因而其最大行程较蒸汽锤短。由于打击的力量由向下行程、落下重量及最高打击速度等因素决定,电液锤对高锻件的墩粗因行程不够而显得力量不足。
4.常见故障
电液锤有时易出现压力不足故障,其原因是排油不快,液压缸两端压差小。同时液压装置普遍存在漏油的问题,这对于高温作业而言,有易燃的危险。另外蒸汽锤结构较简单,维修比较方便。而电液锤则需要昂贵的动力站(高压油泵和蓄势器),维护保养更为重要。
三、结语
改造后的电液锤适宜于吨位偏小的锻件,有利于节约能源,降低成本和提高生产率,而不适宜于大工件成型及钢锭的徽拔。由此可见,锻造设备的改造符合本厂的产品结构特征和锻造工艺特点,对于减少设备故障,提高产品质量是非常重要。