隨著航空裝備業(yè)的飛速發(fā)展和國(guó)家節(jié)能減排政策的實(shí)施,耗能較高的傳統(tǒng)型摩擦壓力機(jī)的使用已越來越受到限制,亟需升級(jí)換代或更新改造。
萬噸智能電動(dòng)螺旋壓力機(jī)通過采用變頻智能控制,可實(shí)現(xiàn)電機(jī)雙向旋轉(zhuǎn)、間歇通電,在輔助時(shí)間里電機(jī)基本不耗電,并能實(shí)現(xiàn)多模膛鍛造,從而節(jié)約能源。為此,青鍛公司工程技術(shù)人員通過大量理論推導(dǎo)計(jì)算與多次模擬試驗(yàn),消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù),成功研制了國(guó)產(chǎn)首臺(tái)最大力為1.6萬噸的EPC -8000萬噸級(jí)重型智能電動(dòng)螺旋壓力機(jī)(模型見圖1),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,替代了進(jìn)口,為國(guó)家和企業(yè)節(jié)約了大量資金,提升了國(guó)家行業(yè)水平和企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,提升了航空鍛件裝備水平。
圖1
電動(dòng)壓力機(jī)主要有直驅(qū)式和電-機(jī)械傳動(dòng)式兩種形式。EP系列直驅(qū)式電動(dòng)壓力機(jī)是由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)壓力機(jī),采用了專用低速大轉(zhuǎn)矩伺服型開關(guān)磁阻電機(jī),電機(jī)直接安裝在主機(jī)頂部,電機(jī)轉(zhuǎn)子是螺旋壓力機(jī)飛輪的組成部分。這種傳動(dòng)形式是螺旋壓力機(jī)中最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形式,優(yōu)先采用。但這種傳動(dòng)形式對(duì)電機(jī)性能提出了更高的要求:主要是制造低速大扭矩、大功率的電機(jī)比較困難,尤其是功率超過500kW的電機(jī),制造成本將大幅提高。因此,直驅(qū)式電動(dòng)壓力機(jī)一般在3000t以下優(yōu)先推廣應(yīng)用。目前青鍛公司已先后開發(fā)設(shè)計(jì)了 EP-1 60/315/400/630/800/1000/1600等多種直驅(qū)式電動(dòng)壓力機(jī),并已投入研制。
EPC系列電-機(jī)械傳動(dòng)式電動(dòng)壓力機(jī)通常是由一臺(tái)、兩臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)借助一級(jí)齒輪減速機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)飛輪(大齒輪)作雙向交替旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于采用了多電機(jī)驅(qū)動(dòng),因此可做成大噸位的電動(dòng)壓力機(jī),一般3000t以上的電動(dòng)壓力機(jī)常采用這種方案。目前青鍛公司已開發(fā)設(shè)計(jì)了EPC-400/630/1000/1600/2000/2500/4000/5000/8000等多種產(chǎn)品,并已投入研制,部分產(chǎn)品已形成批量生產(chǎn)。
最大力為1.6萬噸的EPC-8000重型電動(dòng)螺旋壓力機(jī)采用兩臺(tái)630kW變頻電機(jī)通過齒輪驅(qū)動(dòng)飛輪雙向旋轉(zhuǎn)。該機(jī)已于2012年9月研制成功,并一次性通過了國(guó)家質(zhì)量檢測(cè)中心的檢測(cè)驗(yàn)收,現(xiàn)已交付用戶中航工業(yè)江西景德鎮(zhèn)景航鑄鍛公司使用(見圖2 )。
圖2
研制背景
節(jié)能型數(shù)控電動(dòng)螺旋壓力機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗偏載能力強(qiáng)、操作維護(hù)方便、打擊能量控制精確、節(jié)約能源綠色環(huán)保、產(chǎn)品成形精度好、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn),受到國(guó)內(nèi)外工業(yè)界的青睞,在國(guó)外電動(dòng)螺旋壓力機(jī)已屬于成熟產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于模鍛、切邊、校正等精密鍛造工藝。在國(guó)內(nèi),我國(guó)最早的第一臺(tái)1600k N 電動(dòng)壓力機(jī)的樣機(jī)是由青鍛公司于20世紀(jì)80年代研制,由于當(dāng)時(shí)的電機(jī)制造及控制技術(shù)尤其是對(duì)電網(wǎng)沖擊問題比較突出而耽誤了發(fā)展,國(guó)內(nèi)電動(dòng)壓力機(jī)用戶只好依賴進(jìn)口,耗費(fèi)了大量的外匯。
近幾年來,隨著我國(guó)電機(jī)制造及控制技術(shù)和電力事業(yè)的發(fā)展,研制中國(guó)電動(dòng)螺旋壓力機(jī)的條件已逐步成熟,尤其是變頻電機(jī)經(jīng)創(chuàng)新改進(jìn)后在萬噸螺旋壓力機(jī)上的發(fā)明應(yīng)用,使我國(guó)的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)有了一個(gè)跨越性的發(fā)展,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)重型電動(dòng)螺旋壓力機(jī)的空白,替代了進(jìn)口。