蒸空锤改电液锤
一、技术简介：
目前我国锻造行业的主导设备仍以蒸空锻锤为主，据统计现役蒸空锻锤有2300多台，这些设备大部分是三、四十年代设计，五、六十年代制造，结构落后，设备老化，能源利用率极低，锤头动能只能达到燃料热能的0.5％～2％。由于设备的老化造成效率低下，污染等公害严重，工人的工作环境很差。电液锤是蒸空锤换代产品，它不仅能很好地满足各种工艺和生产要求，而且可将能源利用率提高到20％左右，消灭锅炉烧煤造成的系列污染公害，提高设备的工作效率，改善工人的工作环境，减小司锤的劳动强度。
北京理工大学是目前国内应用最广泛的泵蓄能器组合传动、单杆、排油打电液锤驱动头的原始发明单位，该驱动头包含一项发明专利、三项实用新型专利。该技术九一年获部级科技进步一等奖，九二年获国家科技进步二等奖，这是目前国内蒸空锤改电液锤技术的最高奖。该技术已被列入《八五国家重点新技术推广计划》《九五国家重点新技术推广计划》《国家科技成果重点推广计划》《国家十项重点示范新技术》等。
北京理工大学研制和开发电液锤已有40多年的历史，至1993年第三代产品研制成功并开始全面应用。第三代产品安装了电控卸荷阀来取代电接点压力表或压力继电器，解决了温升问题，系统更加稳定可靠，可满足四班三运转连续生产。北京理工大学的蒸空锤改电液锤技术,是用自行研制的电液锤动力头来替代原蒸空锤的汽缸，原锤的锤体和基础都保持不动，这样不仅可将老设备升级为电液锤，使工厂达到节能、减少污染、改善环境、降低劳动强度的目的，而且可大大节省工厂的设备改造费用，使老设备焕发新的生命活力。
该项技术可用于对半吨至三吨蒸空两用单壁锤、一至五吨蒸空两用自由锻锤和一至十六吨蒸空两用模锻锤进行电液锤改造, 并且保证电液锤的打击能量和打击频次不低于改造前，操作习惯和蒸空锤基本一样。改造后的电液锤和原蒸气动力锤相比节能90%以上,和原空气动力锤相比节能80%以上。到目前我校利用该项技术已为国内50多个厂家成功改造设备一百多台，占国内已改锤的一半以上，其中模锻锤占国内已改模锻锤总数的70%。
北京理工大学结合理论和经验及对锤臂不带导轨的蒸空单臂锤结构的理解开发出了一种新型结构的单臂电液锤，并在戚墅堰机车车辆厂750Kg锤、石家庄煤矿机械厂500Kg锤上一次安装调试成功。经生产检验，重击频次90次/分，轻击频次150次/分，工作无明显晃动。戚厂的750Kg锤已于98年4月通过部级鉴定并在铁道部系统全面推广。
二、技术特点：
㈠、节能。电液锤比蒸空锤节能已成为常识，但对电液锤而言不同的液压系统其节能效果不一样。由于采用定量泵－蓄能器－卸荷阀组成的组合传动恒压液源, 可使整机装机容量减少， 有更为显著的节能效果。
㈡、动作灵活、工艺性好。液压系统中快速放液阀动作灵敏，能在千分之几秒从高压降至常压，主阀跟随性好, 跟随时间小于1%秒, 保证电液锤的灵活性和原蒸空锤相当。
㈢、操纵方便。该系统一阀多用，单独用手柄或脚踏板就可实现打击、回程、慢上、慢下、急停收锤、长期稳锤等所有锻造工艺所需动作，不需其它辅助操作。所以，非常接近原蒸空锤的司锤习惯，而且操作非常省力。
㈣、系统稳定、保险齐全。
⑴、 本液压系统采用专利部件电控卸荷装置对蓄能器的液面进行位置控制，取代电接点压力表或压力继电器，消灭了蓄能器撞顶和溢流生热，控制了系统的温升，使之运行稳定可靠，可满足高温季节四班三运转连续生产。
⑵、 在连续工作时，采用板式换热器强制冷却并进行严格的温度控制，50C 报警，55C强停。对换热器采取了防冻措施。
⑶、 可靠的滤油系统，外循环冷却油路采用精滤，短时间内将油箱的油过滤一遍；内循环采用入口滤油和回油磁性过滤，并有压差报警。
⑷、 设置了保险阀, 防止了收锤时液压缸内液压冲击带来的不良影响。
⑸、 安装了减振活塞防止撞顶危险，并与蓄能器互锁，提高了安全性和可靠性。
⑹、 液压站安装了液面控制装置和油的加热装置并可防止回油管虹吸漏油。
㈤、结构简单、合理。
⑴、联缸梁中只安装快速放液阀、保险阀、主缸、主阀和蓄能器，各部件之间采用无管化设计。
⑵、锤杆与锤头采用特殊形式的刚性联结，防止锤杆拔脱，减少锤杆断裂，提高锤杆正常使用寿命，并且拆装方便。
⑶、采用先进的活塞密封并对缸衬实施冷却，大大提高了活塞的密封寿命，并且不拆锤头即可更换活塞及下封口的密封圈。
⑷、液压站可根据用户的不同要求和现场条件设计成顶置或旁置。电控系统也可根据用户的要求和现场条件采用工业ＰＬＣ控制或分离元件控制。
北京理工大学依托通过ISO9000认证的国有大型企业进行定点生产，由国际焊接工程师指导焊接工艺，保证提供高质量的产品。另外针对国内一些企业想改锤但又资金短缺的现状，为企业着想，独家推出软件技术服务，即由学校提供专利阀硬件及其它非专利零部件的加工图纸，由使用单位自行加工制造，学校负责现场指导安装调试并负责员工培训和长期为所供硬件提供售后服务，如此厂校合作可大幅度降低改造成本。
除有砧座蒸空锤改电液锤项目之外，北京理工大学还可提供对击锤、下砧微动锤及材料试验锤等系列电液锤产品，并可将原蒸空驱动的对击锤、下砧微动锤改成电液锤。
三、 主要技术参数：
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参数
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打击能量
|
工作行程
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打击频次
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主缸气压
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电机功率
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单位
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KJ
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mm
|
次/分
|
Mpa
|
Kw
|
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一吨模锻锤
|
25
|
1000
|
75～130
|
2～3
|
45
|
|
二吨模锻锤
|
50
|
1200
|
65～120
|
2～3
|
45×2
|
|
三吨模锻锤
|
75
|
1250
|
60～100
|
2～3
|
45×3
|
|
五吨模锻锤
|
125
|
1300
|
55～90
|
3～3.5
|
45×4
|
|
十吨模锻锤
|
250
|
1400
|
50～90
|
3～3.5
|
55×4
|
|
16吨模锻锤
|
400
|
1500
|
40～70
|
3～4
|
75×4
|
|
0.5吨单臂锤
|
15
|
600
|
90～130
|
2～3
|
45
|
|
0.75吨单臂锤
|
20
|
670
|
90～130
|
2～3
|
55
|
|
一吨单臂锤
|
27
|
1000
|
80～130
|
2～3
|
45
|
|
二吨单臂锤
|
55
|
1100
|
70～120
|
3～3.5
|
45×3
|
|
三吨单臂锤
|
105
|
1200
|
65～110
|
3～3.5
|
45×4
|
|
一吨自由锻锤
|
35
|
1000
|
75～130
|
3～3.5
|
55
|
|
二吨自由锻锤
|
70
|
1260
|
65～120
|
3～3.5
|
55×3
|
|
三吨自由锻锤
|
120
|
1450
|
60～100
|
3～3.5
|
55×4
|
|
五吨自由锻锤
|
180
|
1728
|
55～90
|
3.5～4
|
75×4
|
四、 电液锤产品部分用户概览：
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序
号
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用户单位名称
|
规格
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自由锻电液锤
|
模锻电液锤
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1TZ
|
2TZ
|
3TZ
|
5TZ
|
单臂
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1TM
|
2TM
|
3TM
|
5TM
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|
1
|
广东韶关铸锻总厂
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|
|
|
|
3T
|
|
●
|
●
|
|
|
2
|
重庆256厂
|
|
|
|
|
|
●
|
|
●
|
|
|
3
|
巢湖7410工厂
|
|
|
●
|
|
|
|
|
|
|
|
4
|
沈阳长白锻造厂
|
|
|
|
|
|
|
|
●
|
●
|
|
5
|
沈阳飞士达锻造厂
|
|
|
|
|
|
●
|
|
|
|
|
6
|
沈阳拖拉机厂
|
|
|
|
|
|
|
●
|
●
|
|
|
7
|
包头钢铁公司机修厂
|
|
|
●
|
|
|
|
|
|
|
|
8
|
洛阳李楼大型锻造厂
|
●
|
|
|
●
|
2T
|
|
|
|
|
|
9
|
宝鸡石油机械厂
|
|
|
●
|
|
|
|
|
|
|
|
10
|
江苏福达特种钢厂
|
|
●
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|
|
|
|
|
|
|
11
|
山东莱芜煤机厂
|
|
|
●
|
|
2T
|
●
|
|
●
|
|
|
12
|
山东莱芜市锻造厂
|
|
|
|
●
|
|
|
|
|
|
|
13
|
国营武汉船用机械厂
|
|
|
|
|
|
|
●
|
|
|
|
14
|
石家庄大西丈热锻厂
|
|
●
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15
|
广州第一锻造厂
|
|
|
●
|
|
|
|
|
|
|
|
16
|
石家庄煤矿机械厂
|
|
|
|
|
半吨
|
|
|
|
|
|
17
|
湖北武汉锅炉厂
|
●
|
|
●
|
|
|
|
|
●
|
|
|
18
|
湖南湘潭江麓机械厂
|
●
|
|
|
|
|
●
|
|
|
|