（1）执行标准JB/EQ44161-95　　　　JB/EQ44162-95JB/EQ44163-95　　　　JB/EQ44164-95电液锤设计、制造、装配、试验、检验四项标准。（2）引用标准JB1829-86　　　　　　《锻压机械通用技术条件》JB4203-86　　　　　　《锻压机械安全技术条件》GB3766-83　　　　　　《液压系统通用技术条件》JB/T9954-99　　　　　《锻压机械液压系统  清洁度》GB5226-85 　　　　　　《机床电气设备技术条件》JB/EQ4000.3-86　　　　《焊接通用技术条件》JB/EQ4000.8-86　　　　《管路及容器焊接通用技术条件》JB/2855-80　　　　　　《机床涂漆技术条件》JB/2254-79　　　　　　《机床防锈技术条件》JB/ZQ4000.2-86　　　　《切削加工件通用技术条件》JB/T5000.15-98　　　　《锻件超声波探伤技术条件》GB/T5402-91　　　　　《锻件超声波探伤技术条件》JB/T5000.6-2007　　　《重型机械通用技术条件 铸钢件》JB/T5000.7-2007　　　《重型机械通用技术条件 铸钢件补焊》JB/T5000.14-2007　　《重型机械通用技术条件  铸钢件无损探伤》

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4.1电液锤工作原理　　电液锤是在原蒸-空锻锤的基础上，利用现代机电液压技术，研发成功的一种新型节能环保型锻造设备。　　电液锤总的打击能量由二部分合成，一部分是氮气膨胀功；另一部分是锻锤落下部分质量所产生的势能。　　电液锤的驱动介质是“液压油+氮气”。设备主缸上腔为压缩氮气，下腔为压力油，其基本动作原理是：主缸下腔进油提锤压缩上腔氮气，然后通过随动操作，下腔快速排油实现打击。　　启动主电机泵组，系统建压，当蓄能器充满油液后，系统处于保压卸荷状态。向上扳动操作杆，主阀打开进油，驱动快放阀（二级阀）闭合进油，主缸下腔进油，驱动锤杆锤头上行，同时压缩主缸上腔氮气蓄能，实现“提锤”动作；向下扳动操作杆，主阀排油，驱动快放阀打开，主缸下腔排油，锤杆锤头在主缸上腔氮气压力及自重力的作用下开始下行，主缸上腔氮气释放压力，实现“落锤”动作。至此，电液锤就完成了一个“提锤↔落锤”动作循环。　　电液锤的主阀和快放阀是控制整个设备实现各种动作功能的较为核心的功能部件。二者都是“随动（伺服）”原理设计，其控制关系是“随动”主阀控制“随动”快放阀。所以，电液锤的主要动作功能，都是靠扳动操作杆（操作主阀）的速度或幅度来实现的。　　重打——快速大幅度上下扳动操作杆；　　轻打——快速小幅度上下扳动操作杆；　　慢升——缓慢向上扳动操作杆；　　慢降——缓慢向下扳动操作杆；　　压锤——使操作杆处于下位置；　　上停锤（提锤待机）——使操作杆处于顶上或上部某一位置；　　急收锤——紧急向上扳动操作杆。4.2电液锤设计计算数学模型4.2.1打击能量的计算或　式中：E——打击能量（焦）　　Po——氮气初始压力（帕）　　Vo——氮气原始容积（m3）　　ΔV——氮气膨胀容积＝As×S（m3）　　As——氮气驱动面积（m2）　　S——行程(m)　　M——锤头系统质量（公斤）　　g——重力加速度（9.81m/s2）4.2.2打击速度计算4.2.3打击时间的计算4.2.4回程油压的计算式中：Py——回程油压Fm——摩擦阻力Ah——主缸下腔面积4.2.5氮气压缩膨胀过程描述实际上，由于氮气特性所决定，在等温和绝热压缩过程中，上面公式中P气是不断变化的，因此回程油压P油也是变化的。当锤头长时间（一般超过五分钟）停在底下位置时（合模），主缸氮气室温度与外界温度相平衡，相当于上图中的A点。在蓄能器充气压力足够高可使锤头快速回程到顶的情况下，回程时主缸气室的压力容积状态将沿AB绝热曲线变化，到B点时温度高出室温，容积为V上，压力为P上，如果立即打击，则会沿BA变回去。但此时如果停在顶上不动，温度将会逐渐降低，压力将由P上降到P上’，即BC。如果这时进行打击，气体将沿绝热曲线CD变化，P上’下降到P下’，此时主缸气室温度将低于室温。如果长时间停留在下面（合模），则氮气温度将升高，压力由P下’升到P下，所以有一定的增压。因上下停留时间不同，主缸氮气的PV值实际上是在ABCD之间变化的。由图可见，长时间在下停留后快速回程并立即打击，所产生的能量比长时间停留在上面高一些，其高出部分即为ABCD之间的面积。

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（1）液压站部分：主要有油箱、主电机油泵组、滤油系统、电磁卸荷阀组、液压站本体、管路等组成。（2）动力头部分：主要有箱体梁、专用阀（三阀）、蓄能器、主油缸、主气缸、副气罐、缓冲缸组件、铜套轴承等组成。（3）落下部分：主要有上模具（砧块）、锤头、锥套、锤杆等组成。（4）油液冷却（加热）部分：分二种冷却方式，一种是板式冷却器冷却方式，一种是电制冷冷却方式。　　 板式冷却器冷却方式主要有板式冷却器、油循环电机泵组、水循环电机泵组等组成。　　 电制冷冷却方式主要有冷凝机组、油循环电机泵组及独立电气控制部分等组成。　　 油液加热装置主要有电加热器组成，且主要在冬季北方寒冷地区使用。（5）氮气站部分：主要有氮气瓶组、高压球阀、固定架等组成。（6）管路部分：主要有进油高压钢管及胶管、回油钢管及软连接、高压氮气钢管及胶管、管路支架等组成。（7）操作部分：主要有主操作杆、副操作杆、轴承及固定件等组成。（8）电气控制部分：主要有PLC主控柜、机旁操作柜、压力传感件、油温传感件、液位传感件、霍尔开关组件、光电传感件（特殊要求时有）、现场电缆等组成。（9）润滑部分：分人工浇油润滑、手动油泵注油润滑和电动油泵注油润滑三种方式。对电液锤来说，一般选用前二种方式。（10）机身部分：主要有机身及固定件、橡胶垫、导轨及垫板、导轨固定件、上连接板、下连接板（自由锻）、等组成。（11）砧座部分：主要有砧座、砧垫（自由锻）、模座、下砧（自由锻）等组成。（12）基础部分：分垫木基础和弹簧阻尼隔振基础。　　　垫木基础主要有垫木及联接螺栓、钢混地坑、沥青砂石、地脚螺栓等组成。　　　弹簧阻尼隔振基础主要有弹簧阻尼隔振单元、基础块（钢混或钢板）、钢混地坑、地脚螺栓等组成。

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（1）打击能量可在一定范围内任意调节。这一设计特点，为用户在锻造大中小锻件时，有效利用设备提供了方便，拓宽了设备的工艺范围。提醒：有些用户，为了提高班产量，随便调节打击能量，导致设备超负荷运行，这样对设备是不利的，应慎重。（2）足够的打击能量。有些厂家生产的电液锤，很多用户反映打击无力，达不到额定打击能量。其原因是系统设计问题或违反（不懂）电液锤这方面的设计理论，犯下了原则性错误。用户自己比较，都反映我公司电液锤打击有劲，能量充足。（3）具有“专用阀”技术，操作灵活自如。电液锤“专用阀”是控制锻锤完成全部动作功能核心的系统部件，如果“专用阀”系统设计不合理，就会导致设备操作不灵活。有些厂家生产的电液锤，操作“重打”动作没问题，其它动作，如：轻打、慢升、慢降却很不灵活，就是这个原因，而这种问题很容易造成安全事故。（4）动力头箱体梁均衡刚度结构设计。箱体梁是电液锤关键受力部件。箱体梁设计为方形箱体而不是阶梯形箱体结构，经过计算机“有限元”刚度分析设计计算，确保锻锤打击时所产生的冲击力，不会导致箱体梁变形，影响设备精度和稳定性。而阶梯形箱体梁势必产生两端刚度不均匀，阶梯端刚度薄弱变形，容易导致箱体焊缝开裂漏油，且破坏设备精度。（5）低的内泄，低的能耗。液压系统“专用阀”属非标液压元件，存在一定量的内泄是不可避免的。但如果内泄严重，设备待机状态下油泵电机仍将频繁工作，不但浪费电，而且也降低相关功能件的使用寿命，所以必须严格控制这些“专用阀”的加工精度，大程度减少内泄量。我公司“专用阀”全部在高精度数控机床上加工，严格保证其设计间隙，确保其具有低的内泄量和低的能耗。（6）防止油气互串的独特结构设计。一是采用高质量奥地利进口“爱科”牌密封圈；二是在锤杆活塞上，利用“缝隙减压”原理，使油、气压力在活塞上基本平衡，这样即使密封圈磨损，也不致使大量油液串至氮气腔。实践证明，这一独特的结构设计，可以有效防止油气互串现象的频繁发生。（7）系统压力数显停机安全保护功能。当霍尔开关（易损件）失效时，如果操作人员不注意，系统压力超压，设备就会处于高压溢流状态工作，导致系统发热，严重者可导致油管爆裂；当油管偶然出现断裂，如果不及时停机，就会跑掉很多油。为了避免此类现象发生后造成不良后果，我公司为系统设置了超压和失压数显停机安全保护功能，可有效避免不良后果的产生。（8）油液自动加热、冷却功能。当油液温度低于10℃，系统自动对油液进行加热，至20℃时自动停止加热；当油液温度达到35℃时（可调），冷却系统自动开机冷却，冷却到35℃（可调），冷却系统自动停止冷却。油温超过50℃，系统报警，55℃自动停机。（9）多霍尔开关控制功能。第 一个霍尔开关失效后，不必立即停机更换，以免影响正在进行的生产过程，造成锻件重复加热，浪费能源。这时其它霍尔开关继续控制设备工作。待完成该班班产后，再停机更换失效的霍尔开关。

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7.1满足三班连续生产。7.2操作灵活安全，能够可靠实现重打、轻打、慢升、慢降、压锤、上停锤、急收锤功能。保证不会出现“卡锤”、“爬行”等不安全现象。7.3具有足够的打击能量，保证不会出现打击无力（飘锤）现象。

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8.1设备功能规范8.1.1打击能量可在一定范围内任意调整。8.1.2能够灵活可靠实现重打、轻打、慢升、慢降、急收锤、压锤、提锤待机（上停锤）功能。8.1.3 电液锤不能实现“悠锤”操作（这是与蒸-空锻锤的区别）。8.1.4 具有电气和液压系统自动安全保护功能（见“第6项”）。8.1.5 具有系统自动冷却和加热控制功能。8.1.6具有压力及油温数控功能。8.1.7锻锤基础具有弹簧阻尼隔振功能（用户要求时配置）。8.2主要零部件材料及加工技术规范8.2.1砧座和机架。　　采用铸钢材质，砧座材料牌号ZG200-400，机架材料ZG230-450，采用真空脱气电弧炉（而非中频炉）熔炼，执行JB/T5000.6-2007《重型机械通用技术条件  铸钢件》标准。铸钢件机加工前后各探伤一次，探伤标准需满足JB/T5000.14-2007《重型机械通用技术条件  铸钢件无损探伤》中Ⅲ级标准要求。　　为了确保砧座和机架零件成品精度（尺寸、形状和几何精度），其机械加工工序全部采用大型数控镗铣床加工。8.2.2锤头和模座　　采用锻钢材质，材料牌号为35CrMo，VD+LF钢锭。用4000吨液压机锻造，“三镦三拔”工艺，锻比大于3.0，确保锻件内在质量。锻后和热处理后各进行一次探伤，探伤标准需满足GB/T5402-91 《锻件超声波探伤技术条件》中Ⅱ级标准要求。　　锤头上的导轨槽和燕尾槽以及模座上的燕尾槽进行表面淬火处理，深度≥2.0毫米。淬火后在专用导轨磨床上磨削加工，保证粗糙度1.6级。　　保证锤头和模座的整体调质硬度，承击时不会产生局部“塌陷”和整体变形现象。8.2.3锤杆　　采用40CrNiMoA锻钢材质，锻后和热处理后各进行一次探伤，探伤标准需满足GB/T5402-91 《锻件超声波探伤技术条件》中Ⅰ级标准要求。锤杆表面滚压加工，粗糙度达到0.4级，以满足高速运动和密封的要求。8.2.4动力头箱体梁　　采用整体焊接结构，中间主缸座采用整体20锻件，四周箱体采用Q235中厚钢板，用CO2保护焊连续焊接，焊后对焊缝进行探伤处理，保证焊缝无缺陷，并整体退火处理，确保其具有足够的强度和刚度。　　采用数控镗铣床整体机加工，以确保其各部分尺寸、形状和几何精度。8.2.5主缸、蓄能器缸和缓冲缸　　采用45调质厚壁钢管毛坯，经专用机床加工而成。内孔滚压加工，粗糙度达到0.4级，确保其密封和相对高速运动的要求。8.2.6油箱　　采用Q235钢板及型钢组焊而成，焊后不得有明显变形，平面度误差达到1.5/1000,对角线误差达到3.0/1000。油箱上面开有二个450×600方形人孔门，以方便维修及清洁油箱。　　密封试验：焊后对所有焊缝及开孔进行密封试验，用煤油涂抹焊缝和开孔密封面，不得有任何渗漏现象。　　清洁度保证措施：钢板除锈→组焊→内部焊缝打磨清理→拌和油面精细清理→立即涂液压油→立即密封油箱。确保油箱清洁度满足JB/T9954-1999《锻压机械液压系统  清洁度》中19/16级标准要求。8.2.7锤杆密封采用进口高质量“爱科”牌密封圈，大幅度提高系统密封寿命，避免了频繁更换密封圈的烦恼。8.2.8采用华德斜轴式柱塞泵，输油效率高，使用寿命长。8.3电器设备技术规范8.3.1电气设备主要包括：PLC主控柜一台，机旁操作箱二个（主机旁一个，液压站上一个），数显压力表，数显温度计，霍尔开关，电机，现场电缆等。8.3.2电源8.3.2.1电源为380V/220V—50Hz,三相四线制。8.3.2.2 PLC控制柜使用AC220V—50Hz。8.3.2.3 当电源电压、频率在下列范围内变化时，所有电器设备和控制系统均能正常工作：       交流电源：（+5%～-10%）Ue       频    率：±2% 50Hz长期       当电压在-22.5%Ue，时间不超过1分钟。8.3.2.4 全部电机采用普通异步电动机，防护等级不低于IP54。8.3.2.5 主控柜采用GGD标准柜，防护等级不低于IP54。8.3.2.6 控制柜钢板厚度不低于1.5mm，采用冷轧板，外表涂漆颜色为乳白色。8.3.2.7 控制柜内端子排留有20%备用量。8.3.2.8 所有电缆均采用铜芯线，保证其截面积具有足够的载流能力。电缆敷设设时，均有桥架保护。8.3.2.9 指示灯颜色，按国标设计。8.4电气控制技术规范8.4.1 电液锤工作全部由PLC控制完成。8.4.2 PLC控制及检测范围8.4.2.1 电机的启动、工作、停止。8.4.2.2 霍尔开关信号的检测与控制。第 一个霍尔开关失效，其它霍尔开关继续控制系统工作。8.4.2.3 压力检测与控制。工作压力数显，超压和失压数显与保护。8.4.2.4 油温检测与控制。将采集的油温信号进行处理并控制加热和冷却系统（电制冷机组对冷却过程单独自动控制）。8.4.2.5 冷却系统控制。油温超标自动停机。8.4.2.6 油位检测与控制。液位低于设定值，电机停止工作。8.4.2.7 系统卸荷检测与控制。蓄能器满，系统自动卸荷。

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9.1超压显示与保护——系统压力过高，电机停止或系统溢流（压力传感器、安全阀、保险阀、熔断器）9.2失压显示与保护——油管断裂，系统失压，电机停止（数显压力传感器）9.3油温显示与保护——油温超标，系统报警（数显温度传感器）9.4液位显示与保护——油箱液位过低，电机停止（液位传感器）9.5自动卸荷保护——蓄能器满，系统卸荷（电磁卸荷阀、霍尔开关）9.6系统压力显示——数显耐震压力表9.7高压氮气压力显示——耐震压力表9.8低压氮气压力显示——耐震压力表9.9液位显示与保护——液位传感器。9.10电压、电流异常显示与保护——主控柜内相关元器件。

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