我國電液錘的研究相對國外起步較晚,但發(fā)展極為迅速,門類較為齊全, 電液錘通過連桿與錘頭連接,錘頭向下運(yùn)動時連桿帶動偏心飛輪轉(zhuǎn)動,有砧錘,利用原有蒸空錘的錘身、砧座進(jìn)行換頭后形成,換頭后大大降低能量消耗,能量利用率提高10倍以上。
實踐證明,換頭技術(shù)是節(jié)能改造較為經(jīng)濟(jì)實用的技術(shù),機(jī)身微動對擊式液氣錘,錘頭在錘身的內(nèi)導(dǎo)軌中間運(yùn)動,錘頭與機(jī)身質(zhì)量成一定比例,因而回程速度快,液壓油泄漏傾向小,該傳動原理的液氣錘動力頭應(yīng)用于消振打擊系統(tǒng)形成消振液壓模鍛錘。
打擊時,機(jī)身、錘頭相向運(yùn)動并動量相等,液壓油進(jìn)入有桿腔時,無桿腔氣體被壓縮,錘頭被迫回升,錘頭在自重及高壓油作用下,實現(xiàn)快速下降運(yùn)動,該錘只有在打擊狀態(tài)下,工作缸無桿腔才注入高壓油,其余工況均處于卸荷狀態(tài),當(dāng)有桿腔與回油口接通排油時,無桿腔內(nèi)的壓縮氣體膨脹,有桿腔氣體密封要求難以得到保證。
容易出現(xiàn)泄漏而導(dǎo)致錘頭不能正常回程,即工作缸有桿腔始終通過恒定的壓力油,當(dāng)無桿腔進(jìn)壓力油時,有桿腔與無桿腔同時接通實現(xiàn)差動,錘頭在自重及油壓作用下快速下降,實現(xiàn)打擊,打擊后,無桿腔與回油口接通失壓同時與有桿腔的通路被切斷,錘頭在有桿腔壓力油作用下迅速回程,由于消振打擊系統(tǒng)飛輪對錘頭的平衡作用,使回程氣體壓力較低。
有桿腔氣體密封易于得到保證,因而可靠性較高,該液氣錘動力頭如應(yīng)用于蒸空錘的換頭,液壓錘的快速發(fā)展,得益于其具有巨大的節(jié)能效應(yīng),全液壓錘的打擊速度基本上與蒸空錘一致,因而打擊時對有桿腔的排油速度要求極高,傳統(tǒng)放油打擊方式的液氣錘盡管采用了快放油閥專利技術(shù),但排油阻力仍然相對較大,這也是打擊速度不快、回程速度較慢的因素之一。
以進(jìn)油打擊方式工作的液氣錘,其工作缸有桿腔內(nèi)充有一定量的壓縮氣體,錘頭在壓縮氣體作用下實現(xiàn)回程,當(dāng)無桿腔進(jìn)入大量高壓油時,有桿腔氣體被壓縮,全液壓錘采用復(fù)合缸結(jié)構(gòu),打擊時有桿腔、無桿腔瞬時接通,有桿腔通恒壓最難解決的是其密封問題。
眾所周知,壓力愈高,密封要求愈高,壓力愈低,密封愈易得到保證,該錘機(jī)身上設(shè)有四個偏心飛輪,則有桿腔氣體壓力將大大增加,由于氣體分子密度及分子引力極低,滲透性極強(qiáng),以及錘桿運(yùn)動副的相對運(yùn)動速度及頻率較高,全液壓錘有桿腔與蓄勢器常通,雖微量的泄漏不會影響其正;爻,但由于錘的特定的工作環(huán)境,必須杜絕液壓油外漏。
因而全液壓錘采用了高低壓雙重防外泄密封結(jié)構(gòu),使高壓油在不能絕對密封的情況下產(chǎn)生的微量泄漏通過泄油通道流回油箱,機(jī)身相對靜止消振錘,以放油打擊方式工作的液氣錘,其工作缸無桿腔充有一定量的壓縮氣體,是指機(jī)身相對靜止的情況下消除打擊對基礎(chǔ)的沖擊,該結(jié)構(gòu)是我國特有的專利結(jié)構(gòu),低壓密封僅保證泄油通道的液壓油不致于外泄。
雙重密封措施保證了密封安全可靠,有桿腔壓力油通過復(fù)合缸內(nèi)部通道迅速進(jìn)入無桿腔,實現(xiàn)無管、無閥、少無沿程阻力排油,錘頭在自重及膨脹氣體作用下,實現(xiàn)快速下降運(yùn)動,以此方式工作的液氣錘,由于回程信號必須在打擊完畢后方能發(fā)出,因而存在悶?zāi)r間長,回彈連擊等現(xiàn)象,國內(nèi)現(xiàn)有的電液錘,從驅(qū)動介質(zhì)來看,均屬于液氣錘。
從動作原理來看可分為兩類:一類是以進(jìn)油打擊方式工作,一類是以放油打擊方式工作,回程時,壓力油直通復(fù)合缸通道進(jìn)入有桿腔,實現(xiàn)少無沿程損失進(jìn)油,機(jī)身上跳量很小,采用此結(jié)構(gòu),無需龐大的砧座,對基礎(chǔ)的沖擊大大降低,加之該錘難以實現(xiàn)懸錘動作。
因此很少單位采用此傳動方式的動力頭用于行程較長的蒸空錘改造,特別是蒸空自由鍛錘的換頭改造,電液錘采用復(fù)合缸結(jié)構(gòu)給液壓錘的快速打擊,快速回程創(chuàng)造了無與倫比的先決條件,全液壓錘也不例外,除了傳動原理上全液壓錘具有液氣錘所不能及的優(yōu)點外。
同時,由于無桿腔壓縮氣體作用,使回程阻力增大,回程速度不快,打擊頻率不高,因而以此方式工作的液氣錘一般適用于蒸空自由鍛錘換頭改造,而較少應(yīng)用于蒸空模鍛錘換頭,在結(jié)構(gòu)上控制性能上也占有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。
打擊時偏心飛輪在連桿作用下與錘頭同時突然停止運(yùn)動,產(chǎn)生向上的慣性力,通過偏心飛輪的支點及機(jī)身,實現(xiàn)打擊力在機(jī)身內(nèi)部平衡的目的,采用此原理的全液壓錘,既克服了進(jìn)油打擊方式液氣錘有桿腔壓縮氣體少量泄漏即影響錘頭不能正;爻碳盎爻趟俣取⑽恢秒y以得到控制的缺點,又克服了放油打擊方式液氣錘悶?zāi)r間長、回彈連擊、回程速度慢、打擊頻率低等缺點。 |