压力机液压系统的发展趋势

草民

什么都不像变化那样持续不断，日新月异。这个尽人皆知的道理也适用于液压系统领域，因为要面临气动系统、机械系统，尤其是电气系统的挑战，液压系统必须弥补自身的不足，不断创新，才能得到更广泛的应用。
德国Wickert机器制造股份有限公司在液压系统的革新中一直处于领先地位，从其在新一代压力机液压系统中所做的改进和补充中就可见一斑。
2 a( a: I4 O# M现代压力机液压系统的改进和补充
6 q" ~1 t7 v  N5 |! }" m2 U, Q真空室压力机新型液压系统的特点是：
● 采用压力和回转角控制的电液压轴向柱塞泵提高了可重复性。
● 所有标准运行功能均可自由选择力和速度。
● 通过提高运行速度缩短了机器循环周期。
2 w  a0 s( h5 v. N  W● 采取有效的过滤提高了运行安全性。
( L8 U% e( p0 u: x' d/ Z- z● 采用无泄漏连接技术提高了密封性。
● 降低工作压力提高了单个部件的寿命。
, Q+ _( g3 I# C● 改善了对液压系统的维护。
● 供货时间短——通过液压系统的标准化达到了最大的灵活性；
  O9 w5 e: v( l1 y. M● 通过有针对性的选择部件降低了运行噪声。
为了能够达到始终如一的高质量，可重复性极为重要。采用具有封闭式压力调节回路的最现代化的泵，用户可以在15～280bar（1bar=105Pa）的压力范围内，达到±0.75bar的压力控制精度，对于一台5000kN的压力机来说，这相当于±15kN的力公差。
良好的可重复性保证质量
4 C/ G# f; W$ ~此外，还可以在连续铸造的压铸过程中使用具有同样高精度的恒定力。同时，还可以根据制造过程的不同，选择使用上升的或者下降的动力曲线。之所以能够做到这一点，是因为专门为Wickert公司研制了卸压组件。在负载下的位移停止精度方面，不久前所做的试验达到了±0.01 mm的停止精度，这反应了调节系统的动作之快。速度控制或流量调节是经过对泵的偏转角控制进行的，而泵的偏转角是利用位移传感器进行测量的。从０到最大供给容量的调节速度约为60m/s。
另一个重要的标准是程序的可移植性。程序的可移植性是指机器Ⅰ上的模具Ａ可以同样精确地在机器Ⅱ或机器Ⅲ上工作。因而必须保证泵的基本调节绝对一致，通过在安装调试运营时投入的测量工作可以保证这一点。测量液压参数及其后续处理情况，是确保调试运营和故障排除的基础。所以说，采用现代化的辅助工具进行系统的故障查找，对于今天的售后服务技术人员来说是不可或缺的。
, m' _. ^2 M" U- E# k: w过程迅速运行中如开关的阀门、汽缸的冲程、压力的最大值、差压的变化和流量的变化，都可以同时进行测量和分析处理。所有液压系统的参数，如压力、差压、流量和液压功率，都可以进行测量、显示、存储和继续处理。动态存储管理装置可确保对压力峰值的测量在1s内的扫描速率达1000个测量。一个图表中可以显示16个不同的曲线。曲线的推移可以对液压系统进行精确的分析。
通过在标准状态下对光学系统、力和速度的自由预选，用户还可以在操作器上对排出力或分离力进行调节并将其存诸起来，不需要在液压系统上进行调节。对速度、压力和位移情况的所有输入均可在操作台上进行。通过对压力和流量的调节，还可以对功能进行事后补充，只要这些功能无需与当前的运动同时进行。
另一个重要之处是，通过提高运行速度缩短了机器的周期循环。由于采用了相应快速调节系统的泵，SPS中循环周期明显缩短，这样的速度在几年前也还只是梦想。在冲程较短时的打开和闭合速度也可以达到300mm/s，通过对加速度和延迟坡度的编程，可以毫无问题地做到这一点。移动工作台的速度最大达到500mm/s，而压力机不会产生振动。
在购进新型结构系列的机器时，液压系统有两种功率级可供选择，比如WKP 3000 S型合模力为3000kN的Wickert公司压缩压力机是柱型结构系统，可用这种汽缸进行预变形处理；又如采用WKP 8000 S型压力机，在速度为100 mm/s时可以产生600kN的力。由初压到主压级的转换视压力而定，这样可以避免压力路径过长，由此可以达到秒级的节省时间。
空气过滤器防止介质污染
4 S$ K: \6 k" @; e) E$ K9 q% e如今，有效的过滤比以前任何时候都更成为液压系统发挥正常功能的关键所在。为了保证功能正常，避免各种液压设备的磨损，需要严格遵守有关纯度等级的规定。根据经验，液压设备上过早出现的故障有半数以上的原因在于液压液体被污染。Wickert公司的机器装有三重过滤，其组成有空气过滤器、压力过滤器和回流反冲过滤器（图1）。压力过滤器和回流反冲过滤器上装有电子污染显示器。

图１ 延长液压液体运行寿命的前提是三重过滤器：空气过滤器，
压力过滤器和回流反冲过滤器以抽吸法工作的全液压机器，正确确定空气过滤器的规格对压力介质长期保持纯度具有决定性的意义。例如在WKP 500型设备上，冲程为5000mm时空气流量大约为3530l/min。过滤器的精度绝对值为10μm或5μm。
压力过滤器可防止污染微粒进入液压系统中。通过控制压力曲线的下降和管道系统去减压，以避免出现减压冲击，因而有必要采用可转换的压力过滤器。这就是说，必须能够向泵的方向流注，而不必冲洗过滤器元件。回流反冲过滤器的任务是，在某个构件损坏时，比如某个阀门或某个汽缸损坏时，防止由此产生的微粒进入到油箱里。这样可以保证使别的液压部件，比如泵不再被损坏。
7 d' U' |& T% U3 W+ ]1 Q一套设备的密封性是无故障工作的基本前提（图2）。在这方面该公司采取了如下措施，以满足客户的需求：

图２ 设备的密封性是无故障工作的基本前提（1）改用扩管式管接头及软密封元件。密封采用的是Ｏ形环，这样在压力交变负荷时也能保证有很强的密封作用（不仅在压力侧采用扩管式管接头，而且在回流系统中也采用这种管接头，这是Wickert公司产品的商品标志）。
5 `. i( i% Z/ Q; [" p* K（2）基本放弃使用软管道。只有在由于振动，比如在泵上或由于汽缸的运动而有必要的地方才使用软管道。因为软管道容易自然老化，故其使用期限有限。所以软管道一般每6年更换一次。可重复性高，可自由选择力和速度；有效的过滤明显提高了运营的安全性；低工作压力延长使用寿命。
: C! U! e1 _5 ?2 i! g! Z（3）改用柱塞压力机。为此研制出了一整套模块化单元组，也减少了螺钉连接的接口.
) n* Z5 o$ N* p文章关键词： 压力机、液压、铸造