25/30MN快锻机主机液压控制系统改造设计

齐恩全

摘 要：北满特钢锻钢公司3000t快锻机是德国PANKE进口设备，1989年开始建设，1991年投产。液压系统近几年来运行一直不稳定，故障率较高，PANKE公司原装进口160泵、控制阀等采购成本高且周期长，经常发生影响生产的事情。针对上述存在的问题，在充分考虑利旧的前提下，提出对快锻机主机液压控制系统进行改造，实现快锻机稳定运行备件易购的目的。

关键词：快锻机；主机；液压控制系统；改造；设计

1 原主机液压控制泵系统简述

原主机液压控制系统为泵控系统，其主体结构和功能为：使用2套PANKE公司160ml/r径向柱塞变量泵作为控制泵。其中一台泵为控制油路供油，另外一台泵为辅助系统供油。同时这两台控制泵也可以更替、合流；通过三级压力阀先导阀的切换实现工作压力的变化，即起泵和空循环时压力为40bar，工作压力为240bar；通过一个液控单向阀及一套换向阀（插装式）实现油路的切换。

泵控系统受泵自身结构的限制，存在如下一些不可避免的缺点。

（1）径向柱塞变量泵的流量是通过输出压力控制的，控制环节较多。

（2）径向柱塞变量泵作为控制泵使用时，在启动前需要有一路控制油来控制该泵的配油盘摆角以保证泵有正常的流量输出。

（3）径向柱塞变量泵输出的流量对油路压力传感器非常敏感。

（4）径向柱塞变量泵的性能受控制泵伺服阀控制油的稳定性影响显著。

（5）径向柱塞变量泵对液压油的污染较敏感。

（6）径向柱塞变量泵造价也较高。

综上，径向柱塞变量泵结构较复杂，工作时影响泵工作性能的因素也较多，此类液压系统在使用过程中故障率较高，维护不便。

同时，原泵控系统的液压回路也存在一些问题：

（1）控制泵系统压力是通过三级压力阀先导阀的切换得到的，先导阀的频繁切换会导致阀容易疲劳、损坏，进而导致控制油压力不稳定。

（2）目前的系统油路分配器结构复杂。

（3）必须借助外控油路才能实现辅助油路与控制油路的正常切换。

2 主机液压控制泵系统改造方案

针对原压机主机液压控制系统存在的问题，我提出了如下的改造设计：

（1）保留现有的二套160ml/r径向柱塞变量泵中的一套，新增二套力士乐A4VSO180恒压变量泵，选配功率为90kW的电机。

（2）保留下来的160ml/r径向柱塞变量泵，用来实现以下两个功能：a.在压机镦粗时为回程缸供液，实现压机回程；b.为蓄能器系统补液，通过蓄能器给氮气罐补气增压。

（3）新增的两台恒压变量泵中一台为控制泵，为控制油路及辅助系统提供压力油，始终工作，另一台泵作为备用泵使用。特别工况下，两台变量泵可同时工作。

（4）去掉现有的三级压力阀。

（5）利旧改造原有的油路分配器：维持原阀块不动，利用堵板、堵头将多余油口堵掉来使用。

（6）油路块控制油从控制油路单向阀1之后取。

（7）在控制油单向阀后增加一个20L蓄能器，以减少控制泵给辅助系统供液时对控制油路壓力的波动影响。

3 改造后主机液压控制系统的特点

力士乐A4VSO180型恒压变量轴向柱塞泵具有输出压力的恒定、系统发热量小、效率高等优点，因此本次改造中，采用此泵替代了原有的径向柱塞变量泵作为系统的控制泵。改造后主机液压控制系统保证了主泵及液压阀技术性能的稳定，具有输出压力稳定、控制精确、结构简单，维护方便的优势。

4 结束语

经过本次改造后，我公司快锻机在近一年中运行平稳，故障时间缩短90%，运行中发生的故障也极易判断处理，备品备件费用及维护费用都实现了大幅降低。