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自動造型機(jī)
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高壓自動造型線液壓系統(tǒng)的改造

2020-05-12 18:57:29

高壓自動造型線液壓系統(tǒng)根據(jù)公式:N電)n總。n電高壓造型自動線是無錫柴油機(jī)廠“七五”期間的重點(diǎn)技術(shù)改造項目,砂箱內(nèi)尺寸為1220X850mm X400/400,設(shè)計生產(chǎn)率為45整型/h.全線有主附機(jī)共18臺,采用液壓驅(qū)動,由美國GE-I型可編程控制器控制。液壓系統(tǒng)采用集中泵站,設(shè)在造型機(jī)旁的地下室中。泵站共有5臺泵,每臺的流量為160L/min,電機(jī)功率為22kW,系統(tǒng)工作油壓為5.0MPa.全線有4個閥箱分別設(shè)在分箱機(jī)、造型機(jī)、合箱機(jī)和捅箱機(jī)旁。該線安裝調(diào)試完投入試生產(chǎn)時,發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)存在以下問題:液壓系統(tǒng)油的流量不夠,油缸運(yùn)動慢且有互相干擾現(xiàn)象,造型線的實際生產(chǎn)率低。


液壓油的溫度很高,夏天可達(dá)70蓄能器氮?dú)庑孤﹪?yán)重,且混入壓力油路中。


因此對液壓系統(tǒng)進(jìn)行了改造。


1油泵裝置的改造泵站共有5臺油泵,其中l(wèi)臺備用。在試生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),油缸運(yùn)動速度慢且互相干擾,最明顯的是造型機(jī)舉升缸上升時中途停頓,等鑄型輸送器運(yùn)動完成后,才能繼續(xù)上升,且鑄型輸送器運(yùn)動時有爬行現(xiàn)象。備用泵加入工作后,上述現(xiàn)象雖有好轉(zhuǎn),但仍然存在,造型線的實際生產(chǎn)率也只有20整型/h.這主要是因為液壓系統(tǒng)的內(nèi)泄漏嚴(yán)重,造成了泵站的流量不夠。


P油°0油其中:電機(jī)功率N電=22kW油泵工作壓力P油=5.0MPa由上面計算可知:在保持電機(jī)功率不變的基礎(chǔ)上,油泵的流量可增大至211L/min.為此在重新設(shè)計油泵裝置時,保留了原來的電機(jī),把原來流量為160L/min的油泵換成200L/min的葉片泵。這樣一則可以節(jié)省電控系統(tǒng)的改造費(fèi)用,二則可縮短改造周期。同時還對油泵的吸油過濾器進(jìn)行了改造,原來泵的吸油過濾采用網(wǎng)式濾油器,流量為480L/min(是泵流量的3倍),裝在油箱里,經(jīng)常堵塞,而且清洗很麻煩?,F(xiàn)改為線隙式濾油器,裝在油箱外泵的吸油管上,流量為1000L/min(是油泵流量的5倍)。


改進(jìn)后基本解決了泵站的流量不足問題,造型線的實際生產(chǎn)率由20整型/h提高到30整型/h,可靠性有了較大的提高,同時濾油器的壽命延長,而且清洗方便。


2油冷卻裝置的重新設(shè)計造型線生產(chǎn)時泵站的油溫高達(dá)60C左右,高于55°C的高工作油溫。在夏季油溫可高達(dá)70 ~80°C.油溫的升高使油的粘度大幅度下降,這就更增大了液壓系統(tǒng)的泄漏,同時又加速密封件的老化,縮短其使用壽命,使系統(tǒng)工作狀況惡化,嚴(yán)重影響造型線的正常生產(chǎn)。系統(tǒng)的內(nèi)泄漏又加速了油溫的升高,且原來的油冷卻器換熱面積只有4m2,冷卻效果差。


首先進(jìn)行油冷卻裝置的設(shè)計計算。


估算液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量:Q造型線實際牛產(chǎn)率Q 11造型線設(shè)計生產(chǎn)率N總――為泵站的總功率n電一為電機(jī)效率,。


無錫地區(qū)夏季炎熱,因此設(shè)定冷卻水的入口溫度ti=35°C;設(shè)定油溫達(dá)到50°C時,冷卻器開始工作Ti=50°C;據(jù)冷卻器技術(shù)參數(shù),設(shè)定水出口溫度t2=38°C;油的出口溫度T2=45°C.則平均溫差:考慮到結(jié)油垢、水垢等各種因素影響,將換熱面積放大30%. 18/3.6齒輪式油泵。


為強(qiáng)化冷卻效果,把從冷卻器流出的熱水直接送到冷卻水塔冷卻,然后再流回循環(huán)水池。同時把油箱的有效容積由4m3加大到6m3,把冷卻油泵的吸油管和回油管都接到油路的放大部分,使熱油盡可能經(jīng)冷卻后流回壓力油泵的吸油處。


油箱上還安裝了溫控儀表,當(dāng)油溫達(dá)到設(shè)定溫度時,冷卻油泵和水泵同時打開;當(dāng)油溫降至要求的溫度時,兩泵同時關(guān)閉,實現(xiàn)了油溫的自動控制。


改造后效果很好,在夏季持續(xù)35C的高溫天氣下,造型線每天兩班連續(xù)生產(chǎn),油溫仍能控制在55C以下。


3蓄能器裝置的改造改造前后的蓄能器液壓原理圖如下圖所示。改造前活塞式蓄能器的容量為60L,充滿一半時NW2發(fā)信號,XC1失電,使l臺壓力油泵卸荷,至全部充滿時NW1發(fā)信號,使另1臺壓力油泵卸荷(圖中未畫出)。550L的壓力容器由11個50L的氮?dú)馄拷M成,管接頭多,氮?dú)庑孤﹪?yán)重,每天要補(bǔ)充幾瓶氮?dú)?,既麻煩又不?jīng)濟(jì)。且活塞下腔的氮?dú)饪赏ㄟ^密封圈進(jìn)入壓力油管,產(chǎn)生液壓沖擊。這不僅引起振動、噪聲,而且易損壞液壓元件。


改進(jìn)前后的液壓原理圖改進(jìn)后原來的活塞式蓄能器被12只50L皮囊式蓄能器取代。按常規(guī)一般皮囊式蓄能器和卸荷溢流閥配套使用。如果更換溢流閥,一則時間長,要影響生產(chǎn),二則必須采用進(jìn)口閥。怎樣才能保留原來的溢流閥,又能在皮囊式蓄能器充滿30L和60L壓力油時發(fā)信號使油泵卸荷,為此在壓力油管中安裝了兩只電接點(diǎn)壓力表,當(dāng)蓄能器充滿30L壓力油時,I號電接點(diǎn)壓力表發(fā)信號,使XG失電,一臺泵卸荷;充滿60L壓力油時,號電接點(diǎn)壓力表發(fā)信號,使另兩臺卸荷(因備用泵也加入工作)。


0MPa蓄能器充滿60L壓力油,則P=5.CMPaV2=600―60=540(L)。I號電接點(diǎn)壓力表發(fā)信號的壓力P1(充滿30L壓力油):經(jīng)生產(chǎn)證實,造型線運(yùn)行穩(wěn)定,可靠性有較大提高,蓄能器可使用三個月才需充氣,且氮?dú)獠粫烊雺毫τ椭?,電接點(diǎn)壓力表工作可靠,使用壽命長。


用楔壓試驗檢查灰鑄鐵件的抗拉強(qiáng)度楊榮煌孫立國湯魏(442050長春第1汽車集團(tuán)公司二鑄廠)主題詞:楔壓試驗楔壓強(qiáng)度抗拉試驗抗拉強(qiáng)度1抗拉強(qiáng)度試驗存在的問題目前鑄造行業(yè)中,一般只把抗拉強(qiáng)度和硬度作為灰鑄鐵材料的力學(xué)性能檢驗指標(biāo)?;诣T鐵的抗拉強(qiáng)度是通過對澆注的力學(xué)性能試棒進(jìn)行拉力試驗來實現(xiàn)的。一般力學(xué)性能試棒可采用澆注單鑄試棒或附鑄試棒兩種方法來制取。所謂單鑄試棒就是把澆注力學(xué)性能試棒與澆注鑄件本身在時間和空間上分開進(jìn)行,所謂附鑄試棒是指澆注力學(xué)性能試棒與澆注鑄件在同一模板上進(jìn)行。無論是單鑄試棒還是附鑄試棒,雖然盡量做到所澆注的力學(xué)性能試棒與所代表的鑄件冷卻條件相仿,但由于受到生產(chǎn)條件和工藝因素的限制,仍然存在或多或少的差異。


di一汽車集團(tuán)公司二鑄廠采用的是沖天爐與工頻爐雙聯(lián)熔煉,化學(xué)成分范圍較單工頻爐熔煉波動大,因此試棒與鑄件的化學(xué)成分在時間上存在差異。


另外,采用澆注過程的隨流孕育,這樣更使得澆注的試棒與鑄件本身的化學(xué)成分存在更大的差異,導(dǎo)致試棒的性能與鑄件的性能不一致。其次,澆注試棒的砂型與鑄件的砂型由于緊實率不同、型砂的厚度不同,使得冷卻速度不同,導(dǎo)致試棒所反映的性能不能代表鑄件的性能。此外,即使試棒的化學(xué)成分、冷卻速度與鑄件一致,由于試棒與不同的鑄件厚度存一16在差異,也導(dǎo)致試棒所反映的性能不能真實地代表鑄件的性能。


關(guān)于這一點(diǎn)可以從日常的生產(chǎn)中得到驗證。在試棒的金相組織中發(fā)現(xiàn)游離的碳化物,而在對應(yīng)包次的鑄件中卻沒有。這就間接地反映出試棒與鑄件性能的差異。另外,在化學(xué)成分相同的情況下澆注試棒與凸輪軸鑄件,然后把凸輪軸鑄件制成拉力試棒,同力學(xué)性能試棒試驗對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者的性能差別很大。


除此之外,用試棒檢查抗拉強(qiáng)度不但昂貴,而且費(fèi)時,它需要人工澆注試棒,需要消耗一定的能源和原材料。澆注附鑄試棒時,對于大型的現(xiàn)代化鑄造廠,還有可能涉及模板布置不開,影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)節(jié)拍等問題。


2楔壓試驗針對上述問題,提出了楔壓試驗。楔壓試驗是在靜止的工藝上用的斷裂試驗,與抗拉強(qiáng)度試驗相似。在專用的裝置上安裝兩塊楔子,試樣夾在兩塊楔子的中間,作用在楔子上的上、下壓力使試樣斷裂,這種作用在試樣單位面積上的斷裂力就是楔壓強(qiáng)度。


楔壓試驗避免了抗拉強(qiáng)度試驗中試棒所反映的性能不能代表鑄件性能的情況,同時也不需要人工4結(jié)束語4.1在保留使用原電機(jī)的基礎(chǔ)上,用流量為200L/min的葉片泵取代原來的l60L/min的油泵,較好地解決了液壓系統(tǒng)油流量不足的問題,使造型線的實際生產(chǎn)率由原來的20整型/h提高到30整型/h,可靠性也有較大提高。


4.2設(shè)計的油冷卻裝置能較好地控制油的溫度,即使在夏季35°C以上的持續(xù)高溫天氣下,造型線每天兩班生產(chǎn),油溫仍能控制在55°C以下。由大面積的高的一條有效途徑。


4.3用皮囊式蓄能器取代活塞式蓄能器,保留原來的溢流閥和電控,在皮囊式蓄能器充滿壓力油時,電接點(diǎn)壓力表發(fā)信號,通過原來的電控,使油泵卸荷,是一種較好且可靠的方法。該裝置工作可靠,故障率低,且投資少,見效快,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。


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