自由锻造液压机的新发展趋势

（一）双柱下拉式

近年来双柱下拉形式已成为中、小型快锻液压机的主要结构形式，其结构特点是：

1）双柱预应力组合框架（小型可为整体框架）。

2）框架斜置，一般与中心线成35°夹角。

3）矩形截面立柱，导向间隙可调。

4）双球铰柱塞式工作缸。

5）较高的工作行程速度和锻造频次。

6）锻造行程实时检测和闭环控制，锻造精度控制一般为±1mm。

7）PLC与计算机两级控制，操作工人少。

8）机组成套供货，除液压机本体及液压系统外，尚包含锻造操作机；砧库；升降回转台；送料回转小车，全套监测与控制系统等。

国内系统生产双柱下拉式快锻液压机的厂家主要有兰州兰石重工有限公司，其产品的主要技术参数见表1-2-8。

双柱下拉式快锻液压机的主机结构尺寸见图1-2-14和表1-2-9。

表1-2-8 双柱下拉式快锻液压机技术参数（兰石）

（续）

图1-2-14 双柱下拉式快锻液压机结构尺寸（兰石）

表1-2-9 双柱下拉式快锻液压机结构尺寸表（兰石）

（续）

德国潘克（Pahnke）公司2008年为宝鸡钛业提供了53-80/100MN3缸双柱下拉式自由锻造液压机（液压泵正弦驱动）。锻造力达到100MN，分级锻造速度为213/155/105（mm/s），由16台威普克（Wepuko）RX500液压泵组成改进型正弦驱动系统，这也是目前最大吨位的双柱下拉式锻造液压机。德国辛北尔康普（Siempelkamp）公司则为湖南金天公司制造了一台40/45MN的双柱下拉式锻造液压机。

（二）双柱上传动

21世纪80年代开始出现双柱上传动式锻造液压机，但那时四柱结构仍是自由锻造液压机的主流结构形式，特别是在大、中型锻造液压机中。近年来，由于双柱式机架的简约性优点，在大、中型锻造液压机中也越来越多地出现双柱式机架结构，并有逐步取代传统四柱式机架，而成为主流结构形式的趋势。

双柱上传动结构液压机多采用预应力组合机架，在小型液压机中，也有采用整体框架的。机架斜置，立柱横截面为矩形或方形，以其四周的四个平面导向，间隙可调，工作缸多采用双球铰式短摇杆轴柱塞缸，多采用油压传动。

国内主要生产厂家有太原重工股份有限公司轧钢锻压设备分公司（简称太原重工）及兰石重工有限公司。

太原重工生产的双柱上传动自由锻造液压机的主要参数见表1-2-10。

兰石重工有限公司生产的双柱上传动自由锻造液压机的主要参数见表1-2-11，驱动方式均为液压泵直接传动。

表1-2-10 双柱上传动自由锻造液压机主要参数（太原重工）

表1-2-11 双柱上传动自由锻造液压机主要参数（兰石重工）

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青岛华东工程机械公司也系列生产双柱上传动快锻液压机，从20MN到80MN共七个规格，均采用双柱、三缸、预应力组合框架。

德国潘克公司先后为宁波通迪制造了27-60/70MN和为吉林昊宇制造了31.5/35MN的双柱上传动快锻液压机，特别是制造了几台万吨以上的大型双柱自由锻液压机，将在下节中详加介绍。德国辛北尔康普公司则为东北特钢大连基地提供了35/40MN的双柱上传动快锻压机，正常锻造力为3500t，最大镦粗力4000t。

对于双柱式锻造液压机，我国已委托太原重工股份有限公司制定了《液压泵直接传动双柱斜置式自由锻造液压机》标准，已于2012年下半年报批，涵盖了下拉式、上传动和缸动式三类。

（三）双柱缸动式

近年来，我国在缸动式小型自由锻液压机上也有所发展。兰石重工有限公司和青岛华东工程机械有限公司均有系列生产。机架采用整体铸钢件，X形平面导向，在重打和轻打频次上均已超过自由锻锤，年产量是同规格自由锻锤的1.25倍，控制精度可达±1mm，减少了锻件公差余量。无振动、噪声小，改善了生产环境。可实现自动控制，减轻了工人劳动强度。

表1-2-12为6.3MN缸动式快锻液压机和3t自由锻锤的比较。表1-2-13为兰石重工有限公司生产的缸动式快锻液压机主要参数。表1-2-14为青岛华东工程机械有限公司生产的缸动式快锻液压机的主要参数。

表1-2-12 缸动式高速自由锻造液压机与相应吨位自由锻锤的比较（兰石）

表1-2-13 缸动式快锻液压机主要参数（兰石）

表1-2-14 缸动式快锻液压机主要参数（青岛华东）

（四）大型自由锻造液压机

近五年来，我国万吨以上的大型自由锻造液压机发展迅锰，已有近十台陆续投产，成为世界上拥有量最多的国家。

在这些大型锻造液压机中，出现以下技术趋势：

1）几乎全部采用预应力组合机架结构，截面为矩形或方形的空心立柱。与传统圆柱相比，具有更强的抗弯能力。合适的预紧使整个机架非常稳固，抗疲劳性能好。

2）双柱结构的机架开始在万吨以上的大型锻造液压机上应用，和传统的四柱式相比，为大型饼件和环件的锻造提供更大的空间，操作者的视角更为宽阔。

3）在空心立柱的四面采用平面可调导向，间隙调整方便，青铜导板易于定期更换。易于避免活动横梁受热膨胀而影响间隙，如图1-2-15所示，当冷天开机时，依靠外侧导板导向（图左边），当锻造时动梁温度升高，依靠内侧导板导向（图1-2-15右边）。

图1-2-15 导向示意图（Pahnke）

4）主工作缸多采用双球铰短摇杆的柱塞缸。

5）双柱下拉式有向大型自由锻液压机发展的趋势，如Pahnke为宝鸡钛业提供的100MN双柱下拉式锻造液压机。

6）多采用液压泵直接传动，Pahnke公司更推荐其改进型正弦泵控系统。

7）一般均采用PLC+计算机两层自动控制系统，与大型锻造操作机联动，锻造控制精度均可达到±1mm。

目前已收集到的近五年来新增大型自由锻造液压机见表1-2-15。

表1-2-16介绍两台大型自由锻造液压机的主要技术参数。图1-2-16所示为目前世界上最大的185MN自由锻液压机在锻造中。

图1-2-16 185MN液压机在锻造中

表1-2-15 我国新增万吨以上大型自由锻造液压机

表1-2-16 大型自由锻造液压机技术参数

（续）