仿真技术在锻压设备设计中的应用分析

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仿真技术在锻压设备设计中的应用分析

摘要：叙述了锻造液压机液压系统的基本构造, 分析了锻造液压机的发展现状, 探讨了仿真技

术在锻压设备设计中的应用及液压仿真技术的发展趋势。

关键词：液压仿真技术,锻压设备,应用, 发展趋势

从20 世纪 70 年代之后, 中国液压流体力学、信息化技术、现代控制理论、故障诊断技术都得

到了高速发展。与此同时液压仿真技术在这个背景下也得到了一定的进步, 而从目前已建立液

压系统来分析数学模型。近些年来中国也加快了对于复杂液压系统的研究工作, 而这就促使从

以前对象较为单一的形式化模型和数字化信息空间定量研究而逐渐发展到了对对象建立定性和

定量之间结合进行研究。液压仿真技术一般是由三个部分构成的:仿真结果的分析、数据分

析、模型解算。目前在中国, 液压仿真技术的发展总体而言比较晚, 目前虽然有了一定的进步,

例如中国国内的液压软件仿真系统研制成功, 然而同国外相比较, 中国液压仿真技术还存在一定

的差距。



1锻造液压机液压系统的基本构造

锻造液压系统同其它设备液压系统相同, 有着液压系统的基本共性, 主要表现在锻造液压系统具

有和普通液压系统相同的构成原件, 其中包括控制元件、执行元件、动力元件及一些其它辅助

元件等 4个模块。锻造液压机液压系统油箱最为重要的保证是对设备要求的工作油做好事前储

备。锻造液压机液压系统过滤器最为重要的功能是对工作油做好过程过滤工作, 这样就可最大

程度确保工作油的清洁。液压系统中液压泵最为重要的功能是在液压系统进行正常工作时保证

流量及压力值, 其主要功能是液压系统正常工作时产生一定定值的压力及流量, 确保工作油具有

一定的稳定性。液压系统对一些较为重要的控制元件执行与之相关的指令, 如流量阀、方向阀

及压力阀等。

2锻造液压机的发展现状分析

锻造液压机克服了原有锻造设备出现的高能耗、高泄漏、高排放、高污染及振动大、噪声大等

缺点, 及时响应国家对于节能减排、环保及能耗少等要求, 也可满足特殊材料锻造温度范围比较

窄的技术要求, 确保锻件质量, 进而逐渐提升锻造精度, 是在锻造水压机的基础上慢慢发展起来

的。国外在 20 世纪中期开始进行广泛研究, 同时在 20 世纪 60 年代在具体工业中广泛应用。锻

造液压机的发展, 最为具有代表性的是德国, 其代表着国际最高水平及锻造液压机组发展趋势,

主机结构形式主要可分为双柱下拉式及双柱上推式, 驱动系统由一般通过水泵蓄势站传动改进

成为液压泵进行直接传动, 传动介质从水变为液压油。在液压控制形式上一般有阀控及泵控两

种控制形式, 而在阀控形式中, 液压泵作为一种定量泵, 一般使用开关法控制系统压力及流量, 具

有成本低、可靠性好的优势, 但系统调整难度大, 元件参数变化对于系统稳定性影响较大, 在实

现电测电控上有一定的难度, 参数调整主要取决于维护人员的现场调试经验, 虽然其响应比较快,

但容易出现振动及液压冲击, 快锻次数的逐渐提升受到了结构性的制约[1] 。

中国国内目前引进的锻造液压机主要以阀控形式为主, 目前中国国内开始开发的锻造液压机主

要以阀控系统为主。中国从 1965 年开始进行锻造液压机的研制工作, 从1975 年国内一部分科

研院所同企业合作制作第一台2 000 t 锻造液压机, 但因为对锻造液压及其运行机理的研究水平

还没有充分成熟, 且受当前基础元器件的制约, 所以其应用并不广泛。从 1979 年到 1990 年, 随

着中国改革开放和经济的高速进步, 而由此开始了引进国外先进设备的浪潮。目前。中国绝大

多数锻造液压设备液压机就是在这个时期开始购置, 中国大型锻造厂基本都装备了锻造液压机,

大部分都为德国产品。其中以中、小型锻造液压机为主要构成, 在这时期, 也有一部分重机企业

开始进行了小型锻造液压机的研制工作, 但都没有成功, 后来通过近 5 a 时间研制的锻造机使用

了下拉式结构形式, 但因为受制造、配备、技术等诸多制约因素影响, 造成故障停机率较高, 满

足不了正常生产的要求。中国在 20 a 多开发研制液压机产品过程中, 液压机主机结构形式发展

了整体铸造机架及预紧力焊接机架, 主缸密封技术也可满足国外同类产品的技术要求。液压系

统主要是以大通径精密插装阀及快速滑阀构成, 通过和电气控制系统进行结合, 就可以实现对于

系统流量的电控调调节, 具有同传统阀控、泵控形式结合等方面的优势, 最大程度避免以前的缺

陷, 进而可以有较为理想的控制效果。

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仿真技术在锻压设备设计中的应用分析摘要：叙述了锻造液压机液压系统的基本构造,分析了锻造液压机的发展现状,探讨了仿真技术在锻压设备设计中的应用及液压仿真技术的发展趋势。关键词：液压仿真技术,锻压设备,应用,发展趋势从20世纪70年代之后,中国液压流体力学、信息化技术、现代控制理论、故障诊断技术都得到了高速发展。与此同时液压仿真技术在这个背景下也得到了一定的进步,而从目前已建立液压系统来分析数学模型。近些年来中国也加快了对于复杂液压系统的研究工作,而这就促使从以前对象较为单一的形式化模型和数字化信息空间定量研究而逐渐发展到了对对象建立定性和定量之间结合进行研究。液压仿真技术一般是由...

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