Projekt i zastosowanie amortyzatora do dużej prasy hydraulicznej

Wraz z szybkim rozwojem przemysłu maszynowego, prasy hydrauliczne jako urządzenia kuźnicze stale zmierzają w kierunku wielkoskalowych, zautomatyzowanych, precyzyjnych i inteligentnych kierunków, a jednocześnie muszą spełniać wymagania postulowanej gospodarki niskoemisyjnej i zielonej ochrony środowiska przez państwo. Podczas wykrawania blachy, w wyniku nagłego zmniejszenia lub zaniku odporności materiału na odkształcenia, dochodzi do zjawiska utraty obciążenia, które często powoduje, że korpus prasy hydraulicznej poddawany jest ekstremalnym drganiom uderzeniowym, którym towarzyszy ostry hałas. Belka jest uszkodzona, a fundament uszkodzony. Poważne zanieczyszczenie hałasem może również powodować poważne szkody dla zdrowia pracowników. Kontrolowanie szkodliwych wibracji i redukcja hałasu stała się pilnym problemem wymagającym rozwiązania.

The prasa hydrauliczna przesuwa się w dół przez suwak, napędzając zamocowaną na nim formę formującą, aby szybko zamknąć formę, dzięki czemu blacha ulega trwałemu odkształceniu w celu uzyskania końcowej uformowanej części. Główną zasadą drgań i uderzeń maszyny hydraulicznej podczas wykrawania jest to, że w momencie, gdy płyta ścina się i pęka, wysokie ciśnienie w głównym cylindrze siłownika maszyny hydraulicznej nagle zanika, a energia sprężania cieczy w cylindrze a sprężyste odkształcenie kadłuba może zostać nagle uwolnione. Proces ten spowodował silne drgania maszyny hydraulicznej i wibracje rurociągów, co spowodowało, że cały sprzęt był bardzo głośny. Powszechnie stosowane amortyzatory dzielą się na amortyzatory mechaniczne i amortyzatory hydrauliczne. Wśród nich amortyzator wykorzystujący pochłanianie energii sprężyny i gumowe urządzenie pochłaniające energię amortyzatora należą do amortyzatora mechanicznego, a amortyzator hydrauliczny do pochłaniania energii należy do amortyzatora hydraulicznego. Obecnie metodę przeciwciśnienia stosuje się głównie do redukcji hałasu w prasach hydraulicznych. Podstawową zasadą jest to, że w przypadku pęknięcia płyty, odwrotny siłownik hydrauliczny zapewnia siłę odwrotną, która działa na suwak, zamiast działać na suwak maszyny hydraulicznej podczas wykrawania. Obciążenie maszyny hydraulicznej umożliwia płynne przejście maszyny hydraulicznej od obciążenia procesu wykrawania do obciążenia siłownika hydraulicznego rewersu, dzięki czemu można kontrolować i uwalniać energię hydrauliczną zgromadzoną w głównym cylindrze hydraulicznym oraz odkształcenie sprężyste kadłuba zapewniając, że podczas pracy nie nastąpi nagła utrata pracy maszyny hydraulicznej. Zjawisko ładowania eliminuje powstałe wstrząsy i wibracje.

Wysokość prasy hydraulicznej 2000 ton wynosi 500 ~ 2200 mm, a rozmiar stołu roboczego to 4000 mm x 1900 mm. Wśród głównych matryc wykrawających rozmiar wykrojnika słupka bocznego wynosi 3200 mm × 1170 mm × 820 mm, rozmiar wykrojnika dużej belki wynosi 3 850 mm × 860 mm × 705 mm, a wymagana siła wykrawania wynosi około 11000 kN. Aby nie utrudniać użytkowania wykrojnika po zamontowaniu amortyzatora, po lewej i prawej stronie podstawy maszyny hydraulicznej zamontowane są cztery cylindry amortyzujące, a siła nominalna każdego amortyzatora cylinder wynosi 2500 kN. W zależności od wielkości stołu prasy hydraulicznej i szerokości formy, maksymalny rozmiar zewnętrznej średnicy cylindra amortyzatora wynosi 520 mm. W połączeniu z wielkością regulacji i grubością ścianki cylindra amortyzatora po zamontowaniu formy, wewnętrzna średnica cylindra amortyzatora nie powinna być większa niż 360 mm.

Obliczona dla średnicy wewnętrznej 360 mm, powierzchnia nacisku cylindra amortyzatora wynosi 0,102 metra kwadratowego. Zgodnie ze wzorem ciśnienia ciśnienie cylindra amortyzatora może osiągnąć 24,5 MPa. Do uszczelnienia należy używać importowanych uszczelek, aby zapobiec wyciekom hydraulicznym. W zależności od wysokości formy minimalna wysokość cylindra amortyzatora wynosi 700 mm, skok amortyzatora wynosi 50 mm, całkowita regulowana wysokość wynosi 400 mm, wysokość precyzyjnej regulacji wynosi 50 mm, a całkowity zakres regulacji ciśnienia amortyzatora wynosi 4000kN ~ 10000kN.

Cylinder amortyzatora składa się z korpusu cylindra, tłoczyska, sprężyny motylkowej, płyty nośnej, śruby regulacyjnej, bloku poduszki, górnej poduszki stałej, zbiornika oleju itp. Konstrukcję pokazano na rysunku 1 , a rzeczywisty obiekt pokazano na rysunku 2.

Rysunek 1 Konstrukcja cylindra amortyzatora

Rysunek 2 Cylinder amortyzatora

Każdy cylinder amortyzatora wyposażony jest w niezależny zbiornik oleju hydraulicznego. Olej hydrauliczny krąży tam i z powrotem w rurociągu hydraulicznym bez napędu mechanicznego, co może zmniejszyć zużycie energii i zmniejszyć awaryjność. Aby nie utrudniać stosowania innych form, cylinder amortyzujący łączony jest śrubami ze stołem roboczym prasy hydraulicznej, co charakteryzuje się dużą elastycznością oraz łatwością montażu i demontażu. Tłoczysko jest obrabiane w formie gwintu i jest wyposażone w urządzenie wydechowe, które może szybko usunąć powietrze z cylindra, aby zapewnić stabilne ciśnienie i płynną pracę. Sprężyna motylkowa jest zainstalowana w korpusie cylindra i prowadzona przez drążek prowadzący, dzięki czemu sprężyna motylkowa nie ulega odchyleniom w warunkach wibracji, a ruch podnoszenia tłoczyska jest stabilny i niezawodny. Śruba regulacyjna jest osadzona w tłoczysku, a śruba regulacyjna i tłoczysko mają postać gwintowanej konstrukcji śrubowej. Obracając śrubę regulacyjną, realizowana jest funkcja precyzyjnej regulacji wysokości. Na urządzeniu do precyzyjnej regulacji wysokości znajduje się nakrętka zabezpieczająca. Po ustawieniu wysokości na odpowiednią wysokość należy dokręcić nakrętkę zabezpieczającą, aby zapobiec poluzowaniu. Gdy wysokość regulacji jest większa niż 50 mm, na powierzchni końcowej śruby regulacyjnej można umieścić różną liczbę podkładek, aby spełnić wymagania użytkowania form o różnych wysokościach. Pomiędzy każdą podkładką znajduje się szczelina pozycjonująca, która zapobiega zsuwaniu się podkładki na skutek wibracji.

Układ hydrauliczny cylindra amortyzatora montowany jest na rurociągu pomiędzy zbiornikiem oleju a cylindrem amortyzatora i służy do zapewnienia ciśnienia do cylindra amortyzatora. Układ hydrauliczny składa się z jednokierunkowego zaworu nadmiarowego, złączy i rur. Jednokierunkowy zawór nadmiarowy jest wyposażony w skalę i pokrętło ciśnienia, za pomocą którego można wygodnie ustawić ciśnienie.