智能液压机发展趋势及关键技术

2023-05-31 0 411

智能轴承属于高端锻造装备,主要特别针对轴承结构设计锻造和采用操作过程,借助信息交互、决策判断、安全执行等先进智能电子技术,形成人类文明专家与智能机器共同组成的人机系统,同时实现商品、工具、自然环境和工人等资源的最佳组织与强化配置,扩大、延伸和部分取代人类文明在液压成型锻造操作过程中的体力与体力劳动。那其行业发展趋势和核心电子技术有四方面?

一、行业发展趋势

1、智能化。曲柄体育运动抛物线可依照不同工艺技术电子技术和铸件要求(如冲裁、剪切、板料挤压和级进模冲压等)展开在线强化设置,可结构设计特殊的工作优点抛物线,展开惊险刺激、精密研磨,同时实现曲柄“自由体育运动”。

2、成本低。能在较大范围内预设曲柄返程次数,曲柄速度和返程调节方便,能依照成型工艺电子技术,曲柄可在最小返程工作,借助多机柜电子技术和自动扇型电子技术,大大提高生产效率。

3、效率高。透过转换器掌控电子技术,轴承体育运动能精确掌控,一般均装有曲柄偏转检测装置,曲柄的任意位置能准确掌控;曲柄体育运动优点能强化,例如剪切、弯曲及丝网时,适当的曲柄抛物线可减少Percey,提高德圣茹精度。

4、功能复合化。特别针对绝热角蕨、超塑成型等工艺技术电子技术,借助曲柄和铸件空间,构建温度可控加热自然环境,将角蕨、焊接工艺电子技术和退火工艺电子技术展开复合,同时实现一式多用,保证商品质量。

5、噪音低。智能轴承简化了传动装置系统,减少了噪音。透过预设曲柄的低噪音体育运动抛物线有助于减少冲裁噪音,与现代的冲裁相比,新型的两步冲裁工艺电子技术可减少噪音至少10dB。

6、节能成本低。转换器轴承采用直接传动装置,传动装置环节大大增加,润滑剂量大增,可移植性强。曲柄停止后,电机ZR19,能源消耗显著减少。

7、所见即所得。透过现代软件电子技术同时实现工艺电子技术操作方式模拟,在电脑上规划并强化整个锻造流程,用户采用和操作方式更加直观。

智能轴承比传统轴承的采用范围更广,商品技术含量高,能应用于圆柱体件焊接、绝热角蕨、粉末状压制、橡胶氢化、玻璃钢湿法、校直、巢蛛、压铸等精密成型工艺电子技术。

智能液压机发展趋势及关键技术

鞍斑兴迪自主研发的钢材充液成型设备,适用于Transcaucasia件、盒形件、繁杂曲面零件等繁杂形状零部件成型,尤其适合锻造研磨大面积、精密、局部构造繁杂多变的薄壁钢材类零部件,可在汽车、航天航空、船舶、军工等行业广泛应用。

二、核心电子技术

智能轴承开发的主要核心电子技术如下:

1、采用转换器电机直接驱动轴承的主油泵研发。目前大功率转换器电机直接驱动的液压泵还存在很多电子技术难点,要求液压泵的转速调节范围非常大,液压泵即使在10 rpm以下都可正常工作,一般液压泵最低转速为600 rpm,难以同时实现大范围调速要求。

2、大功率交流转换器电机及驱动掌控系统。目前主要应用开关磁阻电动机(SMR),具有简单可靠、可在较宽的转速和转矩范围内高效四象限运行、响应速度快和成本低等优点。随着驱动掌控系统性能提高,价格下降,促进了大功率交流转换器驱动电子技术的同时实现和推广,为在锻巢蛛备领域采用交流转换器驱动提供了可能。其缺点是:转矩存在较大波动、振动大;系统具有非线性特征,掌控成本高,功率密度低等。研究重点是开发具有自主知识产权的大功率交流转换器电机掌控电子技术及相关应用电子技术。

3、专用掌控系统。透过转换器电机转速的变化同时实现对轴承压力、位置的闭环掌控电子技术。现代的轴承都是透过比例阀、比例转换器阀对液压、位置展开掌控,需要研究专门的泵控系统掌控算法,使液压系统在1~25 MPa之间都具有高稳定性与精密。由于现有的轴承多是采用PLC掌控,但智能轴承采用液压、速度闭环程序掌控,运算量大,普通的很难满足工艺电子技术柔性化需要,必须开发采用工业PC的专用掌控系统。

4、能量回收及能量管理系统。为了尽可能减少能量损失,需要把曲柄自重下降的势能、油缸卸压产生的能量回收再借助。在能量管理方面,由于瞬时功率比平均功率大很多倍,在大型智能轴承中要做好能量调配,避免对电网造成冲击。

5、基于智能轴承的成型工艺电子技术强化。零件的材料、形状不同,其工艺技术电子技术也相应不同。如镁合金杯形件反挤压成型,曲柄在一个工作循环内需经历四种不同的速度,工艺电子技术掌控系统应能完成动作要求。

智能轴承与各种成型工艺电子技术强化结合,了解最佳工艺电子技术路径,才能发挥出优越性。研究各种成型工艺电子技术的成型机理,建立适合该成型工艺电子技术的强化参数,对于提高商品质量和生产效率、减少生产成本非常重要。

6、智能轴承机身强化结构设计。和现代轴承相比,智能轴承由于具有节能、降噪、功能复合等优点,其机身结构设计需要考虑的因素更多,主要包括各种可能出现的热研磨影响、极限工况、工作频次、零件的繁杂性等。

长期以来,国内工程电子技术人员主要采用经验法与相似商品类比法展开结构设计,所展开的结构设计计算实际上仅起到校核作用,国内锻压机床商品存在体积大、质量重、掌控精度差等缺点,钢材消耗是锻压机床锻造企业商品成本掌控的关键因素之一。

目前有关的强化软件对机床系统动态研磨操作过程考虑不多,锻压机床可靠性问题没有得到很好解决,寿命减少,增加维护成本。因此转换器轴承的机身结构设计需要形成锻压机床刚度、强度和动态性能约束下的结构设计方法和电子技术体系,缩短与发达国家商品结构设计锻造上的差距。

7、服务于智能轴承结构设计、锻造的软件。目前信息化和数字化融入智能轴承结构设计锻造操作过程十分有限,部分锻造企业处于“甩图板”阶段,企业信息化建设有待加强。智能轴承结构设计阶段需要有限元、强化软件展开多场耦合计算,模拟热研磨工艺电子技术运行进程,给用户以直观感受。运行中需要强大的智能工艺电子技术数据库、专家库、远程故障诊断等软件支撑作在线工艺电子技术计算,同时实现工艺电子技术最佳。运行后及时统计相关锻造信息和设备运行信息,保护设备正常运行。在这些领域国内缺乏相关软件,急需组织力量研发,为智能轴承发展提供配套服务。

当前,我国正在由锻造业大国向锻造业强国迈进,作为高端锻造装备,智能轴承的应用前景广阔,工程电子技术人员应该加快电子技术攻关,补齐目前国内智能轴承的短板,用先进的智能装备支撑起我们锻造业强国之路。

注:本文由机哥整理自《锻巢蛛备与锻造电子技术》2013第2期,作者严建文,刘家旭,陈汝昌等。转载请注明液压机世界整理。

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