数控锤锤杆断裂后的安全屏障——安全阀.pdf

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1、第51卷第1期锻压装备与制造技术2016年2月Vo1．51No．1CHINAMETALFORMINGEQUIPMENT＆MANUFACTURINGTECHNOLOGYFeb．2016数控锤锤杆断裂后的安全屏障——安全阀芦新莉(安阳锻压机械工业有限公司，河南安阳455000)摘要：数控全液压模锻锤作为一种先进的锻造设备，其安全性自然不容忽视，其中锤杆作为打击过程中最大的受力件，断裂后的安全保护便成为重中之重。在液压系统中安装安全阀成为一种相对简单、安全的保护措施，锤杆一旦断裂，安全阀能迅速将高压油口封闭，有效防止火灾事故的发生。关键词：数控全液压模锻锤

2、；锤杆；安全阀；设备安全中图分类号：TG315．3文献标识码：BDoI：10．16316lj．issn．1672—0121．2016．01．017文章编号：1672—0121(2016)01—0063—02近年来，随着汽车、航空航天、农业、医疗器械以处于图2位置，将进入下腔的压力油通路截断，防止及手工具行业的飞速发展，数控全液压模锻锤以其液压油顺锤杆断裂口溢出而发生火灾事故。高速、高效和经济等优势在锻造行业中得到广泛应用。数控锤在锻造过程中，锤杆是最大的受力件，极易断裂。若发生断裂，油液倾泻到高温(1000~以上)热工件上十分危险，所以在液压系统中增

3、设安全阀成为亟待解决的课题，而安全阀的设计也成为保证数控锤安全工作的关键所在。1安全阀的应用原理图2锤杆断裂时安全阀位置安全阀安装于活塞下腔的进油路上，正常工作2安全阀的结构概述时处于图1位置，压力油经过安全阀进入锤杆下腔；如图3、图4所示，安全阀由阀芯8、滑杆2、导向而当锤杆突然断裂，锤杆下腔突然失压后，安全阀则套I3、导向套Ⅱ5、调节座7、调节杆9、弹簧4、阀座1等组成，该阀插装于数控锤主阀块中。开口量锤杆下腔图1正常工作时安全阀位置／／／f＼＼4f＼＼＼z＼＼图3安全阀开启状态收稿日期：2015—06—26；修订日期：2015—08—053安全

4、阀的结构原理作者简介：芦新莉(1971一)，女，工程师，从事数控全液压模锻锤设计制造。E—mail：linlin99675@sohu．corn如图5所示，当数控锤正常进行锻造工作时，压·63·第51卷锻压装备与制造技术4安全阀的模拟实验因为锤杆断裂只是一种不可预知的现象，所以安全阀应用到系统之前，应做模拟实验。如图6所示，先将截止阀关闭，将溢流阀手柄至全松状态，启动电机，然后逐步拧紧溢流阀，将压力调至所需压力，此时安全阀前后压力表都应显示数值；打开截止图4安全阀关闭状态阀，如果压力表1显示数值，而压力表2压力显示为零，并从截止阀口观察有无油液流出，若

5、无则证明安全阀已关闭，在截止阀口测泄漏量，泄漏量≤lml；如果截止阀口有大量油流出则证明安全阀未关闭。测泄漏口压力表2压力表1图5安全阀结构原理力油作用于滑杆两端。使滑杆打开的力为=p1A1++p1(A2—Ad)而使滑杆关闭的力为图6安全阀模拟试验原理图F2=Pl(1-Ad)+p25安全阀的推广应用一F2=+(p1-p2)A2式中：——弹簧力；综上所述，该安全阀能够满足使用要求，可以应p——大端压力；．．．用于相关工作场合。如锻件顶料系统，顶料杆也极易一1】一p厂小端压力；断裂，而当顶料杆断裂时，高压油溢出，遇到正处于／4——滑杆大端的面积；热锻中的

6、工件，火灾将不可避免。而安装安全阀后，A——滑杆小端的面积；当顶料杆断裂时，安全阀将高压油口封闭，从而避免A厂一滑杆杆的面积。一厂了事故的发生。由于阻尼孑L的作用，滑杆小端的压力P：低于大目前，该安全阀已经制造并安装于数控锤的主端的压力P。，很显然一>0，所以滑杆处于开启状系统和顶料系统中。随着数控锤在多个用户处的长态，在此状态下，数控锤正常工作，不受安全阀的影期使用，其设计的可行性和安全性也得到实践验响。证。而当锤杆断裂，与锤头脱离，负载突然失去，从参考文献：[1]雷天觉．液压T程手册[M]．北京：机械工业出版社，1995．而造成压力忽降，几乎为零

7、，此时使得滑杆打开的力[2]张利平．液压传动系统及设计[M]．北京：化学工业出版社，2005．为FI=FI，但由于阻尼孔的作用，滑杆小端的压力依然[3]中国机械_T程学会塑性丁程学会．锻压手册[M]．北京：机械工业出存在，所以使滑杆关闭的力为F2=PzA，很容易使<版社，2007．，则滑杆被迅速推出，关闭进入锤杆下腔的通路，从[4]陈峰．液压传动在锻压机械中的应用探讨[J]．锻压装备与制造而避免了失火的危险。技术，2010，45(5)．[5]王峰，仲米生．提高液压系统工作可靠性的方法IJ1．锻压装备与而调节杆可以调节开口量的大小，开口量太小，制造技术

8、，2006，41(1)．则影响数控锤的工作效率，开口量太大则将对安全阀的性能产生影响。·64·第51卷第1期