欒新民，朱元?jiǎng)伲?奇

（青島青鍛鍛壓機(jī)械有限公司，山東 膠州 266300）

節(jié)能型變頻雙盤摩擦壓力機(jī)研究應(yīng)用

欒新民，朱元?jiǎng)伲?奇

（青島青鍛鍛壓機(jī)械有限公司，山東 膠州 266300）

節(jié)能型變頻雙盤摩擦壓力機(jī)采用變頻智能控制，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)間歇工作，且速度、能量可調(diào)，能有效利用圓盤儲(chǔ)存的旋轉(zhuǎn)能量，實(shí)現(xiàn)鍛打過程零耗電，從而節(jié)能降耗，是傳統(tǒng)摩擦壓力機(jī)升級(jí)改造的好途徑。

機(jī)械制造；變頻；摩擦壓力機(jī)；升級(jí)改造

1 前言

雙盤摩擦壓力機(jī)發(fā)展歷史悠久，是我國(guó)鍛造行業(yè)的主要設(shè)備之一，為我國(guó)鍛造業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但傳統(tǒng)的雙盤摩擦壓力機(jī)因電機(jī)一直在工作，尤其是在非打擊的輔助間歇時(shí)間里，電機(jī)輸出的基本是無用功，圓盤能量有效利用率很低，因而耗電耗能。隨著該行業(yè)的飛速發(fā)展和國(guó)家節(jié)能減排政策的實(shí)施，能耗較高的傳統(tǒng)型雙盤摩擦壓力機(jī)的使用已越來越受到限制，急需升級(jí)換代或更新改造。

電動(dòng)螺旋壓力機(jī)作為一種新型的節(jié)能螺旋壓力機(jī)，在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用。近幾年在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅速，使用情況較好。實(shí)踐證明，電動(dòng)螺旋壓力機(jī)將是老式雙盤摩擦壓力機(jī)理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

但是，由于傳統(tǒng)的雙盤摩擦壓力機(jī)在我國(guó)量大面廣，全部淘汰更新不僅資金困難，也會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，顯然難以實(shí)施。因此，在充分利用原有資源的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)的雙盤摩擦壓力機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造勢(shì)在必行。同時(shí)，對(duì)部分企業(yè)為節(jié)省投資而希望先選購(gòu)價(jià)格便宜的雙盤摩擦壓力機(jī)的用戶，也可直接購(gòu)買這種節(jié)能型雙盤摩擦壓力機(jī)以解燃眉之急。因此，開發(fā)節(jié)能型雙盤摩擦壓力機(jī)迫在眉睫。

為此，青鍛公司工程技術(shù)人員通過大量理論推導(dǎo)計(jì)算和多次模擬試驗(yàn)，創(chuàng)造性地發(fā)明了國(guó)內(nèi)外第一臺(tái)節(jié)能型變頻雙盤摩擦壓力機(jī)，以滿足市場(chǎng)和建設(shè)節(jié)能環(huán)保型社會(huì)的需求。

2 節(jié)能型變頻雙盤摩擦壓力機(jī)的研究應(yīng)用

節(jié)能型變頻雙盤摩擦壓力機(jī)的節(jié)能原理是充分利用圓盤儲(chǔ)存的旋轉(zhuǎn)能量，滿足鍛打過程中的能量所需。電機(jī)在滑塊運(yùn)行期間基本不耗電，而在滑塊靜止時(shí)的上下料輔助時(shí)間，由變頻智能控制的電機(jī)才開始工作，加速補(bǔ)充能量圓盤在驅(qū)動(dòng)過程中的能量損耗，使其恢復(fù)至設(shè)定值。電機(jī)因采用變頻智能控制且間歇工作，因而節(jié)省了電能。

摩擦壓力機(jī)的飛輪電力拖動(dòng)與曲柄壓力機(jī)有許多相似之處。在摩擦壓力機(jī)中，圓盤起曲柄壓力機(jī)中飛輪的作用。正面摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)起離合器的作用，它借助圓盤表面與飛輪摩擦帶之間的摩擦力，在一次工作循環(huán)中使從動(dòng)質(zhì)量受到兩次加速。

與曲柄壓力機(jī)不同的是，摩擦壓力機(jī)在滑塊工作行程中圓盤與飛輪完全脫離了摩擦聯(lián)系。因此，允許飛輪在工作行程結(jié)束時(shí)完全停止，并且全部釋放從圓盤得到的動(dòng)能。同時(shí)，傳統(tǒng)的摩擦壓力機(jī)的圓盤也和曲柄壓力機(jī)的飛輪一樣，只能在電動(dòng)機(jī)的滑差率的允許范圍內(nèi)利用一部分能量，因此，它具有“能量冗余”。由于傳統(tǒng)的雙盤摩擦壓力機(jī)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一般設(shè)計(jì)為飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的2～5倍，盡管能量很大，但因受電機(jī)額定滑差率的限制，有效能量的利用率很低。

而節(jié)能型變頻雙盤摩擦壓力機(jī)因采用變頻智能控制，從而有效地解決了電機(jī)額定滑差率問題。電機(jī)轉(zhuǎn)速可頻繁地從零到最大進(jìn)行變速，從而最大限度地利用了圓盤儲(chǔ)備的能量，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)在滑塊運(yùn)行期間基本不耗電，節(jié)約了電能。電機(jī)只在滑塊靜止時(shí)的輔助時(shí)間里才工作，由于電機(jī)采用變頻智能控制，因此不僅加速時(shí)間短，提速快，而且電流小，對(duì)電網(wǎng)無沖擊，耗電少。

3 工作流程框圖

4 性能特點(diǎn)及發(fā)展優(yōu)勢(shì)

（1）圓盤能量有效利用率高。變頻智能控制電機(jī)可間歇工作且加速快、電流小，滑塊運(yùn)行期間電機(jī)基本不耗電，節(jié)約電能。

（2）速度控制精確，打擊力穩(wěn)定，鍛件精度高。

（3）變頻智能控制電機(jī)速度可調(diào)，可預(yù)選打擊力和打擊能量，工藝適用范圍廣。

（4）因打擊力可控，模具受力小、使用壽命長(zhǎng)。

（5）主機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單直觀、故障率低，易于維護(hù)、費(fèi)用低。

（6）可通過人機(jī)界面設(shè)定各種參數(shù)，并可通過屏幕顯示實(shí)際打擊力和能量的大小，方便工藝人員做工藝實(shí)驗(yàn)，分析工藝過程。

5 市場(chǎng)前景

在我國(guó)現(xiàn)有的鍛造設(shè)備中，絕大部分是傳統(tǒng)式雙盤摩擦壓力機(jī)。這種老式的雙盤摩擦壓力機(jī)相對(duì)電動(dòng)螺旋壓力機(jī)及變頻雙盤摩擦壓力機(jī)等新型節(jié)能設(shè)備而言，耗電指標(biāo)高、精度差，因此，從取得合理經(jīng)濟(jì)效益的觀點(diǎn)來看，在推廣電動(dòng)螺旋壓力機(jī)及變頻雙盤摩擦壓力機(jī)等節(jié)能型產(chǎn)品的同時(shí)，對(duì)鍛造廠現(xiàn)有的老式雙盤摩擦壓力機(jī)研究出合理的改造方案，把這些陳舊的耗能設(shè)備改造成為性能優(yōu)良的節(jié)能型變頻雙盤摩擦壓力機(jī)十分可行。而且和換頭式的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)改造方案相比，機(jī)械部分無需做任何改動(dòng)，充分利用現(xiàn)有能量資源，只增加變頻智能控制即可。從而節(jié)約了投資，提高了產(chǎn)品性能，效果很好。

經(jīng)國(guó)家檢測(cè)中心檢測(cè)，節(jié)能型變頻雙盤摩擦壓力機(jī)比傳統(tǒng)型雙盤摩擦壓力機(jī)節(jié)電40%以上，效益非常顯著。該技術(shù)現(xiàn)已申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利。

[1] 鮑恰洛夫（蘇）.螺旋壓力機(jī).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985.

[2] 朱元?jiǎng)?，欒新?常用模鍛設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)及應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì).鍛壓裝備與制造技術(shù)，2007，（5）.

[3] 朱元?jiǎng)?，張鳳君，姜同秀.我國(guó)電動(dòng)螺旋壓力機(jī)的最新發(fā)展.鍛壓裝備與制造技術(shù)，2009，（6）.

Research and application of energy-saving frequency double-disk friction press machine

LUAN Xinmin,ZHU Yuansheng,PANG Qi
（Qingdao Qingduan Metalforming Machinery Co.,Ltd.,Jiaozhou 266300,Shandong China）

The energy-saving frequency double-disk friction press machine has been controlled by frequency intelligence,which can permit the interval work of motor.The speed and energy can be adjusted in order to make full use of rotary energy stored in the disk.Zero electricity has been used in the forging process with lower energy consumption.It is an upgrade for the traditional friction press.

Frequency conversion;Friction press;Upgrade

TG315.6

B

1672－0121（2012）03－0022－02

2011-12-26

欒新民（1958-），男，高級(jí)工程師，公司總經(jīng)理，從事鍛壓機(jī)械的研發(fā)、制造、管理等工作