液压机技术的现状与发展趋势
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文章编号 :100320794(2000) 1120003202
液压机技术的现状与发展趋势
秦 勇
(甘肃工业职工大学 , 甘肃 兰州 730030)
摘 要 : 主要对国内外液压机技术的发展状况作了介绍 ,并指出其发展趋势。
关键词 : 液压机 ; 类型 ; 特点
中图号 : TH13719 文献标识码 : A
1 概述
液压机是制品成型生产中应用最广的设备之
一。目前 ,液压机的最大标称压力已达 750 MN ,用
于金属的模锻成型。随着金属压制和拉伸制品的需
求逐年提高 ,对产品品种的要求也日益增多 ,另一方
面 ,产品的生产批量也逐渐缩小。为与中小批量生
产相适应 ,需要能快速调整的加工设备 ,这使液压机
成为理想的成型工艺设备。特别是当液压机系统实
现具有对压力、行程速度单独调整功能后 ,不仅能实
现对复杂工件以及不对称工件的加工 ,而且 ,废品率
非常低。与机械加工系统相比 ,有极大的优越性。
80 年代以来 ,随着微电子技术、液压技术等的发展 ,
液压机有了更进一步的发展 ,其高技术含量增多 ,众
多机型已采用 CNC 或 PC 机来控制 ,提高了产品的
加工质量和生产率。
2 液压机的分类和特点
液压机按照机架结构形式分为梁柱式、组合框
架式、整体框架式、单臂式等。按照功能和用途可分
为手动液压机 ,锻造液压机 ,冲压液压机 ,一般用途
液压机 ,校正、包装液压机 ,层压液压机 ,挤压液压
机 ,压制液压机 ,打包液压机 ,专用液压机等 10 余种
类型。
液压机有以下几个特点 :
(1) 液压机的动力传动为“柔性”传动 ,较机械加
工复杂的传动系统简单 ,可避免机器过载的情况。
(2) 液压机基本的动作方式有 3 种 :单动、双动
和三动。但其拉伸过程中只有单一的直线驱动力 ,
使加工系统有较长的使用寿命和高的工件成品率。
3 国内外液压机技术发展状况
液压机的液压系统和整机结构等方面发展已经
比较成熟 ,国内外机型无较大差距 ,主要差别在于加
工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷
却及防止冲击振动方面有明显改善。
(1) 在油路结构设计方面 ,国内外都趋向于集成
化、封闭式设计。插装阀、叠加阀和复合化元件及系
统在液压系统中得到广泛的应用。国外已广泛采用
封闭式循环油路设计 ,可有效地防止泄油和污染 ,更
重要的是防止灰尘、空气和化学物质侵入系统 ,延长
了机器的使用寿命。由于加工工艺等方面的原因 ,
国内采用封闭式循环油路设计的系统还不多见。
(2) 在安全性方面 ,国外某些采用微处理器控制
的高性能液压机利用软件进行故障的检测和维修 ,
产品可实现负载检测、自动模具保护和错误诊断等
功能。
(3) 液压机的发展最主要体现在控制系统方面。
微电子技术飞速发展为改进液压机的性能、提高稳
定性、加工效率等方面提供了前提条件。相比之下 ,
国内机型虽然种类齐全 ,但技术含量相比较低 ,缺乏
高档机型 ,这与机电液一体化和中小批量柔性生产
的发展趋势不相适应。
当前国内外液压机产品中控制系统分为以下 3
种类型。
①以继电器为主控元件的传统型 其电路结构
简单 ,技术要求不高 ,成本较低 ,相应控制功能简单 ,
适应性不强。主要用于单机工作 ,加工产品精度不
高的大批量生产 ,也可组成简单的生产线。现在 ,国
内许多液压机厂还以该机型为主 ,国外众多厂家只
是保留了对该机型的生产能力 ,而主要面向技术含
量高的机型组织生产。
②采用可编程控制器 (PLC) 控制系统 该系统
是在继电器控制和计算机控制发展的基础上开发出
来的 ,并逐渐发展成为以微处理器为核心 ,将自动化
技术、计算机技术、通讯技术溶为一体的新型工业自
动控制装置。目前 ,该机型广泛应用于各种生产机
械和自动化生产过程中。早期的可编程序控制器只
能进行简单的逻辑控制 ,随着技术的不断发展 ,一些
厂家采用微电子处理器作为可编程序控制器的中央
处理单元(CPU) ,不仅可以进行逻辑控制 ,还可以对
模拟量进行控制 ,扩大了控制器的功能。可编程控
制器有较高的稳定性和灵活性 ,但还是介于继电器
·3· 2000 年第 11 期 煤 矿 机 械
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控制和工业控制机控制之间的一种控制方式 ,与工
业控制机相比还有很大的差距。当前 ,国内有部分
厂家采用该控制系统 ,如天津锻压机械厂有 60 %的
产品采用 PLC 来提高控制性能和可靠性。国外厂
家如丹麦的 STENHQJ 公司采用 STEMENS 的可编程
控制器 ,实现对压力和位移的控制。
③应用高级微处理机(或工业控制计算机) 的高
性能控制系统 该控制方式是在计算机控制技术成
熟发展的基础上采用的一种高科技含量的控制方
式 ,以工业控制机或单片P单板机作为主控单元 ,通
过外围接口器件 (如 APD 或 DPA 板等) 或直接应用
数字阀实现对液压系统的控制 ,同时利用各种传感
器组成闭环回路式的控制系统 ,达到精确控制的目
的。这种控制方式的主要特点为 :具有友好的人机
交互性 ,操作简单 ,控制精度高 ;生产高速化 ,提高生
产率 ;可顺利实现对工作参数 (如压力、速度、行程
等) 的单独调整 ,能进行复杂工件、不对称工件的加
工 ;预存工作模式 ,缩短调整时间 ,与柔性加工要求
相适应 ;可通过软件来消除高速下的换向冲击 ,以降
低噪声 ,提高系统的稳定性 ;在安全方面可利用软件
进行故障预诊断 ,并自动修复故障和显示错误。
现在 ,国外众多液压机生产厂家都生产这种高
性能的工业控制机控制方式的液压机产品 ,如美国
MULTIPRESS、丹 麦 STENHQJ 和 加 拿 大 BROWN
BOGGS 等公司 ,而国内很少有该类产品。
4 液压机技术发展趋势
(1) 高速化、高效化、低能耗。提高液压机的工
作效率 ,降低生产成本。
(2) 机电液一体化。充分利用机械和电子方面
的先进技术促进整个液压系统的完善。
(3) 自动化、智能化。微电子技术的高速发展为
液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。自动
化不仅仅体现在加工 ,应能够实现对系统的自动诊
断和调整 ,具有故障预处理的功能。
(4) 液压元件集成化 ,标准化。集成的液压系统
减少了管路连接 ,有效地防止泄漏和污染。标准化
的元件为机器的维修带来了方便。
参 考 文 献
[1]王卫卫 1 金属与塑料成型设备[M]1 北京 :机械加工出版社 ,1996
年第一版
[2]李运化 1 近代液压伺服系统控制策略的现状与发展[J ]1 液压与
气动 ,1995 ,(1)
作者简介 : 秦勇 ,34 岁 ,讲师 ,西安矿业学院毕业 ,一直从事教
学工作。
收稿日期 :2000208222
The actuality and development directions of hydraulic
machines technology
QIN Yong
( Gansu Industrial Workers College ,Lanzhou 730030 ,China)
Abstract:This paper makes an introduction on the development status of hydraulic machines technology at home and
abroad ,and points out the deveolpment directions.
Key words :hydraulic machines ;type ;characteristic
快速更换 ZG —90 减速器齿轮新工艺诞生
近年来 ,兖州矿业(集团) 公司南屯煤矿在对主井多绳摩擦式提升机配用的 ZG—90 减速器进行检修时 ,
实现了退旧输出大齿轮取主轴的工艺改进和装配齿轮时错位弧长的消除。经过多次应用及不断改进完善 ,
现已成为快速更换减速机齿轮的成熟工艺之一。
ZG—90 减速器是带弹簧基础的中心驱动共轴式减速器 ,输入轴(高速轴) 和输出轴 (低速轴) 布置在同一
条轴线上 ,而且输入轴、输出轴和两侧中间弹性轴的轴中心线皆布置在同一个水平面上。生产厂家装配减速
器时 ,是先将各个齿轮放入箱体 ,消除各齿轮游隙后钻铰弹性销孔 ,再配弹性销。在现场更换齿轮时 ,却是已
有了弹性销孔 ,而且新齿轮键槽中心线与轮齿轮廓线的交点不可能与旧齿轮完全相吻 ,因此在齿轮啮合后的
轴套与弹性轴两半弹性销孔就相错一个弧长。此时 ,使输出大齿轮脱离啮合 ,通过旋转小人字齿轮和反向旋
转花键齿、传动大齿轮都可以改变错位的弧长值。但是 ,由于需旋转的 3 个齿轮转齿数均为可变量 ,计算过
程是相当复杂的。为此 ,他们利用 BASIC 语言将计算式编程上机计算 ,很快便能得出消除此弧长的齿轮转动
方案。另一方面 ,在更换输出大齿轮时 ,因为原有的输出轴还要复用 ,一般均采用气割和电焊逐渐割掉齿轮 ,
退出旧齿轮需 12 h 以上。经充分研究 ,他们在输出大齿轮组件的轴承取下后 ,即将轴端装上假轴 ,用石棉绳
保护 ,并插入有循环水冷却的专用容器 ;随后将输出轴用 20 t 行车吊起 ,中间加设一个脱钩器 ,并在齿轮下方
用木柴烘烤 ,齿轮比轴热膨胀量大 ,不到 1 h 提起轴即可将齿轮退下。若有困难 ,可吊起组件拉动脱钩器 ,齿
轮便会借自重退出。 李剑锋 供稿
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液压机技术的现状与发展趋势
