操作电液锤应注意的问题

张 晓 程 里

（1.重庆长征重工有限责任公司 重庆 2.重庆理工大学材料科学与工程学院 重庆）

一、前言

蒸空锻锤的一次能源利用率不足2%，有的甚至更低，而电液动力头的一次能源利用率可达20%，故节能率可达90%以上。对原有蒸空锻锤的驱动部分进行改造，取消原有动力供应系统。用电液驱动的传动形式来取代蒸汽锤，用电液锤动力头替代原蒸汽锤或空气锤的汽缸，原锤的锤体和基础都保持不动。

由于模锻锻造“提锤—落锤”产生的冲击力冲击金属变形，以达到金属成型的目的。许多人认为锻锤的运动都是上下运动，都是提锤越高打击力越大，不理解操作方式的不同对锻造工艺过程的影响；参与电液锤改造工作的单位越来越多，竞争激烈，常宣传操纵方式不变，操作工人不必重新培训，只要锻锤改造好，原来的操作工人可立即操作设备进行生产等，使工人的技术培训被忽略，误导了使用单位。采用以往操作习惯的单位，普遍感觉锻锤打击力不够，从而采用加重锤头，加大主缸工作压力的方式来提高打击能量，从而使设备架体连接螺栓强度处于超负荷状态，造成设备寿命降低。螺栓频繁断裂，上下砧子打坏，背架打裂的案例屡见不鲜，同时导致产品缺陷产生及安全可靠性降低等一系列问题。

二、蒸空锤和电液锤的特点

蒸空锤和电液锤在原理和结构上有很大区别。蒸汽-空气模锻锤由自由锻锤发展而来，工作原理和基本结构与自由锻蒸汽锤相同，只是为了适应模锻工艺的要求，在结构上做了相应改进。模锻锤是借助蒸汽（或压缩空气）经分配机构（即滑阀）交替进入汽缸内活塞上部或下部，带动锤头作往复运动。模锻锤历史久远，由于结构简单、使用性能好，生产效率高、操作方便、造价低，适合于多模槽锻造，应用很广泛。蒸汽—空气模锻锤的打击力可在较大范围内调整，根据锻件变形情况可实现轻击、重击、单次打击和连续打击。为了便于控制制坯工步时快速小行程的轻击，模锻时开始轻击和最后重击，以“浮动”代替了自由锻锤的空悬，即在不打击时，锤头不断地在空中上下“浮动”。为了便于单人操作，将操纵手柄改为脚踏板，10 t以上的模锻锤是由专人司锤，3 t以上模锻锤可在操纵拉杆中串联液压接力器。在操纵系统上还有一个特点是配汽滑阀与节流旋阀联动，节流阀只在打击时开口增大，这样可更灵敏地控制轻重击，并在“浮动”时节省蒸汽。

改造后的电液锤，锤的顶部装有流量大、效率高、体积小的液压动力头，代替传统蒸—空模锻锤的驱动系统。目前电液锤的改造主要有两种，一种为气液双作用式，即抬锤为液压，打击能量由重力做功与气体膨胀做功相结合。另一种为双液压作用式，又称全液压电液锤即抬锤和打击都是液压直接作用于锤头运动部件上，而不是由气体直接作用的锤杆活塞上，锤头的提升和打击全以液压为动力，即锤杆活塞上、下腔是液压油驱动，解决了油气互串的问题。整个系统响应快、灵敏度高，对于模锻锤来说减少了闷模时间，提高模具寿命。

三、工作原理不同带来的操作习惯的改变

蒸空锤以蒸汽（或压缩空气）为工作介质，驱动锤头上、下运动进行打击，并适应模锻工艺过程需要的锻锤，力量是靠锤头高提悠出来的。原蒸—空锻锤操纵时，有晃锤和急停收锤这样的动作。为了提锤迅速、不闷锤，操作工往往在锤头接触锻件前50～100 mm高时便提前提锤，靠锤头下行惯性进行打击，并根据提前提锤的早晚和锤头提升的高度变化实现轻重打击，而电液锤操作方式则不能这样做，原因是蒸空锤采用的气体具有可压缩性，而电液锤中介质为液压油，不可压缩（压缩量极小），如果提前收锤，则锤头便停止下行，不能达到预期锤头要到达的位置，锤头打击不到位，打击力不够。可以说蒸汽锤没有静止的悬锤动作。

电液锤操纵系统的控制方式为位置控制（刻度指向刻度盘位置来操作），手柄从上端点到下端点有回程位、慢上位、中位、慢下位、打击位5个区域。以实现锻锤锻造工艺要求实现5种动作，即悬锤、全行程的单次打击、任意位置的单次打击、连续重打或轻打、急停和急收锤。锤头动能近似地和行程成正比，所以要想降低锤头打击能量，只需减小打击行程。根据要求的打击能量，决定回程高度，再进行打击操作。如果锤头停留位置太高，在打击前，只需将手柄放到慢下位置锤头就低速下滑，到希望打击的高度时，再将手柄放到打击位置，就可得到相应于这个行程的打击能量。相反，如果锤头停止位置太低可以将手柄放到慢上位置，使锤头慢速回程到希望的高度再转成为打击。如果启动打击后又不想打击了，只需快速提起手柄至回程位，用活塞下腔的高压油，阻止锤头下降，完成急停收锤的操作。其实电液锤动力头也可完成晃锤和急停收锤这些动作，但须知，不论蒸空锤还是电液锤，这种动作是一种能耗严重的动作，对电液锤来说，除加大能耗外，将引起工作油液的显著温升，为此建议使用者改变这一操纵上的旧习惯，尽量避免晃锤和收锤，以避免不必要的油温升高；严禁锤头提得过高，尤其是急提手柄后必须很快将手柄放到中位，避免造成主活塞密封圈啃坏或活塞撞顶。急停收锤时，注意避免撞顶，尽量科学使用电液锤。

四、电液锤的日常使用与维护

电液锤是一种先进和精密的锻造设备，对其使用和维护要求都较高，在使用维护方面就应该改变原来那种能打就打，能凑合就凑合使用的不良习惯，严禁野蛮操作。保持机器时刻处于良好的使用状态。

（1）首先应观察3块压力表：低压气表、高压气表与电接点压力表的指示。以CJ325全液压电液锤为例，泵出口溢流阀调定压力最高为13MPa，连缸梁内安全阀调定压力不超过13.5 MPa，屏幕设置压力超压保护，最高不超过16 MPa，油箱上的缓冲蓄能器充气压力为系统压力的0.6～0.8倍，以上设定值要由专业人员设置，操作人员不得随意调整。

（2）开机前必须检查所有螺栓、螺母是否有松动，特别是连缸梁顶部螺母和导轨板连接螺栓，如有松动必须进行均匀预紧。

（3）开机前首先检查各截止阀的状态，气瓶组的总截止阀和各气瓶截止阀打开，放油截止阀及充气截止阀均关闭。检查蓄能器气压是否在设定压力，压力不足应先充气。检查立柱导轨润滑状况，如果必要，先用手动喷油枪喷油润滑导轨再开机。

（4）工作时，司锤应随时注意倾听油泵在高压供油状态和卸荷状态声音的不同及卸荷指示灯的亮、灭时间间隔。

（5）液压阀动作与操作有一定的滞后，操作时应“轻拉慢放”，带有“节拍”地操作。打击时应一次完成打击动作，不得反复多次出现微行程打击和收锤动作。

（6）回程时争取做到，按下一锤要求的打击能量决定回程高度。如果做不到，宁可先回低，打击时先回再打。

（7）工作时，如果发现软管破裂或松脱等原因造成系统大量向外漏油，要立即按“急停”按钮关闭系统，予以消除。

（8）勤观察油温表，油温升高过快时，必须及时找出原因予以消除。一般情况下当油温＞35℃时，应开冷却系统进行循环冷却；油温达55℃时，要关机停锤,禁止强制运行。若油温＜35℃时，应停止冷却。起动冷却泵时，先打开冷却系统管道上的各阀。

（9）在极端特别的情况下，泄漏压力油会可能导致着火。因此，动力头特别是油路和软管必须特别注意维护。任何泄漏要立即密封；破损软管要立即用新管替换。同时锻锤砧座的周围不准堆放成品、发热的坯件和切边等。冬季当室温较低时，开机前可以用加热的铁块利用热辐射预热上、下模具，但不得超过400℃。不得用明火直接烘烤锤杆。

（10）操作手柄包含了提锤、慢上、悬锤、慢降、打击5个控制位置。操作手柄各连接处必须足够牢靠，轴承必须有效，销钉、螺母必须紧固且具有防松措施，以防意外发生。

（11）需要锤头停留在上端时，必须开泵，蓄能器内充满压力油，把操纵杆固定在回程位置，保证锤杆活塞下有油压支撑。在操纵杆上挂“锤下操作，严禁降锤”的红字标牌，以确保安全。

（12）下班停机时，先关闭气瓶组的总截止阀后再停机。然后打开放油截止阀将蓄能器及主缸中的油放净，待锤头完全落到模具上后再关闭放油阀，关闭电控箱及电控柜电源。

五、改变操作习惯的重要性

一般而言，新人较老人更易接受和掌握电液锤的操作，特别是有经验的老同志接受较困难。然而，对于模锻生产，不光是操作，还有对模锻过程金属流动成型经验和理解，一个零件从预锻到入模成型，一般要打击3～8锤不等。开始轻击，成型时中击，接近薄板厚度时，变形抗力特大对设备危害也很大，要求设备精准控制打击力量，打击速度要快，同时提锤速度要快，否则工件脱模影响模具寿命。因此，电液锤改造后，使操作人员的操作观念更新并改变传统操作习惯显得尤为重要。一般情况下，有条件的最好参加供货单位的全部培训工作。技术培训分理论知识和应知应会培训，有集中专题培训和现场培训，使工人对电液锤操作有较清晰的了解，习惯电液锤的操作方式。