Como ingeniero experimentado en el campo de la maquinaria hidráulica, a menudo me he enfrentado a los desafíos asociados con la absorción de impactos en grandes prensa hidráulica Máquinas. El diseño y la aplicación de amortiguadores para prensas hidráulicas de gran tamaño son cruciales para mejorar el rendimiento y garantizar la seguridad del operador. En este artículo, exploraré los principios de diseño, los materiales y las técnicas clave que contribuyen a una amortiguación eficaz. Al comprender estos elementos, podemos mejorar significativamente la fiabilidad y la eficiencia de las prensas hidráulicas, lo que en última instancia se traduce en mejores resultados de producción. Profundicemos en las soluciones innovadoras que lo hacen posible.

Antecedentes del diseño

Con el rápido desarrollo de la industria de la maquinaria, prensas hidráulicas A medida que los equipos de forja avanzan constantemente hacia direcciones a gran escala, automatizadas, precisas e inteligentes, y al mismo tiempo necesitan cumplir con los requisitos de desarrollo de la economía baja en carbono y la protección del medio ambiente verde defendidos por el estado.

Al perforar chapa metálica, debido a la repentina reducción o desaparición de la resistencia a la deformación del material, se produce una pérdida de carga, que a menudo somete el cuerpo de la prensa hidráulica a vibraciones de choque extremas, acompañadas de ruidos fuertes. La viga se rompe y la cimentación se daña. La contaminación acústica severa también puede causar graves daños a la salud de los trabajadores. Controlar las vibraciones dañinas y reducir el ruido se ha convertido en un problema urgente.

El principio del amortiguador de impactos

El prensa hidráulica Se desplaza hacia abajo a través de la corredera para accionar el molde de conformado fijado a él y cerrarlo rápidamente, de modo que la chapa metálica se deforma permanentemente para obtener la pieza final. El principio fundamental de la vibración y el impacto de la máquina hidráulica durante el troquelado es que, en el momento en que la placa se corta y se rompe, la alta presión del cilindro principal del actuador de la máquina hidráulica desaparece repentinamente, liberando así la energía de compresión del líquido en el cilindro y la deformación elástica del fuselaje. Este proceso provoca fuertes sacudidas en la máquina hidráulica y vibraciones en las tuberías, generando un gran ruido en todo el equipo.

Los amortiguadores comunes se dividen en mecánicos e hidráulicos. Entre ellos, los amortiguadores con resorte y los de caucho se clasifican como mecánicos, mientras que los amortiguadores hidráulicos se clasifican como hidráulicos. Actualmente, el método de contrapresión se utiliza principalmente para la reducción de ruido en prensas hidráulicas. Su principio básico es que, al romperse la placa, el cilindro hidráulico inverso proporciona una fuerza inversa sobre la corredera, en lugar de que la placa actúe sobre la corredera de la máquina hidráulica durante el punzonado.

La carga de la máquina hidráulica permite una transición fluida entre la carga del proceso de punzonado y la carga del cilindro hidráulico inverso, de modo que la energía hidráulica acumulada en el cilindro hidráulico principal y la deformación elástica del fuselaje se controlan y liberan, garantizando así que no se produzcan pérdidas repentinas de la máquina hidráulica durante el trabajo. El fenómeno de carga elimina los impactos y vibraciones resultantes.

Cálculo de parámetros de amortiguadores

La altura de la prensa hidráulica de 2000 t es de 500 a 2200 mm, y la mesa de trabajo mide 4000 × 1900 mm. Entre las matrices de punzonado principales, la matriz de corte del pilar lateral mide 3200 × 1170 × 820 mm, y la matriz de corte de la viga grande mide 3850 × 860 × 705 mm, con una fuerza de punzonado de aproximadamente 11 000 kN. Para garantizar que el uso del molde de corte no se vea afectado tras la instalación del amortiguador, se instalan cuatro cilindros amortiguadores a ambos lados de la base de la máquina hidráulica, con una fuerza nominal de 2500 kN cada uno.

Según el tamaño de la mesa de la prensa hidráulica y el ancho del molde, el diámetro exterior máximo del cilindro amortiguador es de 520 mm. En combinación con el ajuste y el espesor de pared del cilindro amortiguador al instalar el molde, el diámetro interior del cilindro amortiguador no debe superar los 360 mm.

Con un diámetro interior de 360 mm, el área de presión del cilindro amortiguador es de 0,102 m². Según la fórmula de presión, la presión del cilindro amortiguador puede alcanzar los 24,5 MPa. Se utilizan sellos importados para evitar fugas hidráulicas. Según la altura del molde, la altura mínima del cilindro amortiguador es de 700 mm, la carrera del amortiguador es de 50 mm, la altura total ajustable es de 400 mm, la altura de ajuste fino es de 50 mm y el rango total de ajuste de la presión del amortiguador es de 4000 kN a 10 000 kN.

Estructura del cilindro amortiguador

El cilindro amortiguador se compone de un cuerpo de cilindro, un vástago de pistón, un resorte de mariposa, una placa de soporte, un tornillo de ajuste, un bloque de amortiguación, un cojín fijo superior, un tanque de aceite, etc. La estructura se muestra en la Figura 1 y el objeto real se muestra en la Figura 2.

Cada cilindro amortiguador está equipado con un tanque de aceite hidráulico independiente. El aceite hidráulico circula en la tubería hidráulica sin accionamiento, lo que reduce el consumo de energía y la tasa de fallos. Para no obstaculizar el uso de otros moldes, el cilindro amortiguador se conecta a la mesa de trabajo de la prensa hidráulica mediante pernos, lo que ofrece gran flexibilidad y facilita su instalación y desmontaje.

El vástago del pistón está roscado y equipado con un dispositivo de escape que permite evacuar rápidamente el aire del cilindro para garantizar una presión estable y un funcionamiento suave. El resorte de mariposa está instalado en el cuerpo del cilindro y guiado por la varilla guía, lo que evita que se desvíe al vibrar y garantiza una elevación estable y fiable del vástago.

El tornillo de ajuste está fijado en el vástago del pistón, y tanto el tornillo como el vástago tienen una estructura roscada. Al girar el tornillo de ajuste, se realiza el ajuste fino de altura. El dispositivo de ajuste fino de altura cuenta con una contratuerca. Cuando la altura se ajusta a la altura adecuada, la contratuerca se aprieta para evitar que se afloje. Cuando la altura de ajuste es superior a 50 mm, se pueden colocar diferentes almohadillas en la superficie del extremo del tornillo de ajuste para adaptarse a los requisitos de uso de moldes de diferentes alturas. Hay una ranura de posicionamiento entre cada almohadilla para evitar que se deslicen hacia abajo debido a la vibración.

Sistema hidráulico del cilindro amortiguador

El sistema hidráulico del cilindro amortiguador se instala en la tubería entre el tanque de aceite y el cilindro, y se utiliza para suministrar presión a este. El sistema hidráulico consta de una válvula de alivio unidireccional, juntas y tuberías. La válvula de alivio unidireccional cuenta con una escala y un dial de presión que permiten ajustar la presión fácilmente.

Aplicación del amortiguador

El amortiguador está instalado en la máquina hidráulica de 2000 toneladas. Al sustituir el molde de troquelado de pilar lateral por el molde de viga grande, solo es necesario retirar dos almohadillas según la altura, y la altura del tornillo de ajuste se puede ajustar para realizar el troquelado. El ruido durante la producción es mínimo, lo que reduce considerablemente el impacto y la vibración de la fuerza de impacto en el equipo durante el punzonado.