20MN快锻液压机插装阀液压控制系统优化

对于普通锻造液压机，也有快锻规范，即利用回程缸常通高压液体，且工作行程较小，来提高快锻次数。而在近年中、小型快锻液压机中，“快锻”又有新的含义，即广泛采用动态响应快，通流量大的锥面密封无泄漏的插装阀，例如插装阀的先导阀切换频率可高达250次/min。而在采用多级卸压和排液的插装阀组时，可使液压机在回程前，能在尽可能短的时间里释放高压液体的能量，即在高压时卸压速率小，低压时卸压速率大，从而使卸压过程快而平稳，不发生大的冲击和噪声。由于插装阀可以集成在一个或几个阀体内，很少外接管道，整个管路通畅而简洁，也利于液压机快速操作。

另外，在快锻液压机中，把液压缸的进液和排液管路分开，不像普通锻造液压机中是用同一根管道，而充液阀的卸压和排液功能也另辟通路，均大大减少了液压冲击和振动。快锻液压机的回程缸面积也较普通锻造液压机大。

图1-2-24所示为曼内斯曼—德马克公司（Man-nesmann—Demag）安装于抚顺钢厂的20MN快锻液压机的液压控制系统简图。此液压机为油泵直接传动，共安装五台力士乐公司的A2E轴向柱塞泵，每台流量为680L/min，最高压力为31.5MPa。

（1）工作缸进液阀组 它由先导阀V₂、预控阀C₂及主阀C₁组成三级快速插装阀组，可以满足高压、大流量、频繁动作地快速而无冲击的工作要求。当先导阀V₂通电，使预控阀C₂的上腔排液，预控阀开始动作，但C₂初开启时，开口小，主阀C₁的控制腔排液量较小，主阀缓慢开启，没有冲击。随着C₂阀口开大，主阀控制腔排油加快，油压急剧降低，主阀快速开启。主阀开大后，主缸油压相对提高，主阀上、下腔压力接近，主阀开启速度又减慢，直至停止，形成先慢后快再慢的主阀开启曲线。在指令信号发出15ms后，此阀组开始动作，主阀全开时间约需40ms，停止信号发出15ms后阀组动作并关闭。主阀C₁的开启压力差是0.126MPa，预控阀C₂的开启压力差是0.176MPa，达到上述压差阀立即开启，油流马上通过，因而阀的动作很快，每级阀动作仅需15～20ms。

图1-2-22 旋转滑阀液压随动系统

1—阀芯2—阀套 3—阀体 4—绳轮 5—接力器液压缸 6—小手把

图1-2-23 液压随动系统原理方框图

图1-2-24 20MN快锻液压机液压控制系统（Demag）(www.xing528.com)

（2）回程缸进液阀组 由V₃、C₄、C₅组成，原理同工作缸进液阀组。

（3）工作缸卸荷阀组 为了卸荷平稳，采用阻尼阀组与三级阀组配合使用。主工作缸卸荷时，首先，先导球阀V₅断电，预控阀C₆控制腔压力减小，C₆开始开启，最初开口小，主卸荷阀C₅的控制油经过可调节流孔排油，但流速很慢，故主卸荷阀C₅开启很慢，缓慢卸压。随着C₅的缓慢开启，主工作缸油压下降，当压力降到液控阀V₄的调定压力（1～3MPa）时，V₄的弹簧复位，使阻尼阀C₇开启，使主卸荷阀C₅控制腔的油压迅速下降，C₅快速开启，主工作缸迅速卸压。合理调节可调节流孔，可以达到快速而平稳卸压的最佳效果。

（4）其他阀组的作用

C₈阀组——活动机架在自重下的快降阀组。

C₁₁阀组——机架慢降，上、下砧座置零。

C₁₀阀组——支持平衡阀组。

C₁₂阀组——回程系统安全溢流。

C₁₃阀组——排液。

C₁₄阀组——使回程缸和工作缸联通，构成差压回路。