鋁合金鑄造機液壓系統的國產化

【摘 要】隨著鋁工業的迅速發展，其鑄造設備起到關鍵性作用。我國引進大量工業制造設備，經過多年生產經驗，充分學習了相關技術的生產流程和制造工藝，為鑄造機的國產化奠定基礎。鑄造機的液壓系統通過不斷試驗改革，現以半連續鑄造機的閉環液壓系統為主，介紹其控制回路操作，展現其在控制鋁合金鑄造過程中的高可靠性和高精度控制等優點。

【關鍵詞】鋁合金；鑄造機；閉環液壓系統；國產化

隨著輕工業的迅速發展，鋁工業作為其中重要的組成部分，其制造技術受到人們的重要關注。鋁合金在各行各業應用十分廣泛，同時在各重要設備制造中其作用是無可代替的，如在航天航空、交通道路、軍事國防等重要領域，其應用領域也在不斷擴大。改革開放以來，我國大量引進國外的各種高科技產品和技術，帶動了我國工業道路的快速發展，但隨著國內科技技術要求的提高和國民需求的增加，發現國外鋁加工設備的供貨周期較長，成本較高，已經難以適應我國工業發展的需求。對此，我國大力鼓勵科技創新，加強先進技術的吸收，來加快國內鋁加工設備的國產化發展。以降低成本、節能減耗為鋁加工企業的標準，開發出供貨周期短、性價比高的鋁加工鑄造設備，其中半連續立式鑄造機采用閉環液壓控制系統，引領了鑄造機國產化的浪潮。

1.鑄造機液壓系統的研究

1.1鋁合金鑄造工藝要求

鋁合金是工業中應用十分廣泛的一種金屬材料，鑄造是其加工工藝中的重要一項程序，其質量高低直接影響到后續工序的精度和成型。鑄造就是將液體金屬澆注到相應零件模型的內腔中，經過冷卻、凝固，最后形成零件或者毛坯的方法。其鑄造工藝流程為，先將鑄造模型設計完成，將融化為液體的鋁合金澆注在零件模型的內腔，將零件脫模，放入冷卻設備中冷卻，最后凝固成型。在鑄造的過程中，相應的要進行鑄造平臺的升降，完成材料的傳送；流槽和傾翻蓋板升降動作，完成材料的澆注和脫模，這些主要控制動作都是由液壓系統完成的。

1.2鑄造機液壓系統

液壓系統是鑄造設備中的一個子系統，主要完成鑄造過程的控制操作，與其它電控和水冷卻系統相互配合和輔助。鑄造機的系統由鑄造平臺升降系統控制回路、流槽和傾翻蓋板動作控制回路、動力組成單元、液壓缸升降速度回路和輔助回路等組成，其控制過程要求精度較高，組成較為復雜，對控制回路的設計和組成要求較高。鑄造流程主要可分為三個階段，第一是鋁合金液體的填充，第二鑄造開始位置調整，第三，鑄造過程中的穩定工作。

2.國產化的鑄造機液壓系統

通過對國外技術的引進與學習，綜合多年生產制造經驗，鋁合金鑄造機液壓系統的國產化趨勢明顯。自身的科技創新和國外技術學習使得我國鑄造機性能提升較快，并能解決購買國外設備所帶來的不便，國產化的技術具有供貨周期短、較好的性價比、便捷的售后服務、較低的維修費用等優勢。其中優勢較為突出的是半連續立式鑄造機，其液壓系統經過多次改良和設計，目前具有和國外相關技術相同的功能特性，液壓系統的控制方式可以有效減少能源浪費和耗費，為我國鋁合金鑄造機液壓系統的國產化發展速度奠定可靠基礎。

國產化鑄造機液壓系統吸收了國外相關技術的優勢，結合我國發展鑄造工藝的流程和標準進行創新和改革，形成了目前的半連續鑄造機的液壓系統。其液壓系統的動作可以分為兩個部分。

第一，在鑄造機沒有進行鑄造工藝之前，主要進行鑄造平臺的升降動作，同時改變流量壓力的大小控制升降過程中的速度，主要進行物料的輸送。

第二，在鑄造工藝結束或者停止時，主要進行準備鑄造工藝或者調整工藝時流槽的升降動作，鑄造與之配套的傾翻蓋板也會隨著流槽升降而發生升降動作。傾翻平臺的水平和垂直位置通過設備上相應開關控制，與此同時，會在傾翻液壓缸安置單向平衡閥，來保證其進行傾翻動作時平穩運行。

液壓系統在鑄造過程中起到速度調節、保證速度穩定變化的作用，同時液壓系統會設置故障緊急處理控制回路，當設備在運行過程中出現故障時，能有效控制回路來避免危險，可以保證鑄造平臺升降時不會出現巨大故障。

2.1速度液壓控制回路

鑄造速度控制分為開環電液控制回路和閉環電液控制回路，相比于開環控制回路調速波動大、發生故障不易分析以及受到操作人員的主觀影響等缺點，閉環電液控制回路具有更有效的信息反饋，具有操作靈活、可調節性強等優點。因為鑄造速度的變化會帶動鋁合金液體流量的變化，所以在液壓控制回路中設置專門的自動調節閥來控制液體流量的大小，自動調節閥是通過鑄造模型內腔的液體容積大小反饋的信息進行自動調節的，控制其開閥壓力大小調節流量速度，具有更高的可靠性和穩定性。

2.2速度控制集成閥

液壓控制系統的液壓缸采用的是變量柱塞泵，由流量計作為系統的反饋裝置，完成閉環液壓系統的反饋工作。控制系統將伺服電機、閥門、控制回路結合到一起，完成控制閥的速度控制和流量監控。由速度控制集成閥和流量計組成的液壓控制回路有高效的反饋回路，制造精度高，不會受到外界壓力變化的影響，工作壓力范圍較廣。其精度可得到有效確定，保證了鑄造工業操作時的穩定，保證鋁合金鑄造后的質量合格。液壓系統運用了多個速度控制閥和流量控制閥來確保鑄造過程中各項動作的穩定和精確，其反饋裝置具有較高的準確性，使得鑄造過程速度可控，便于靈活操作。

3.結語

相比于國外相關設備，我國鋁合金鑄造機液壓系統存在一定技術缺陷，但隨著科技創新和加強技術的學習的政策，目前我國所制造的鋁合金鑄造機液壓系統得到進一步完善和提高，更適合于國內相關工業制造產業。除了國產化設備的供貨周期短、成本低等優點外，我國國產化鑄造機也走向節能減耗、能源可持續發展的道路。制造機液壓系統具有高效、精確、可靠性高等特點，并可以針對國內相關設備的條件進行改動，讓其更適應我國工業化發展的要求和步伐。

通過對鋁合金鑄造機液壓系統的充分了解，可知，液壓系統可以高效清潔的利用資源，無污染的提供控制動力，使鑄造機鑄造過程更加穩定和可控。相比于國外相關技術，我國液壓系統的國產化帶給國民的經濟效益不可估量，也促進了相關工業設備的國產化的步伐，真正促進我國工業化的高效可持續發展。同時，我國應該加大自主創新的力度，引進高科技人才，重視科技發展，鼓勵科技交流與合作，為更多國產化設備走向市場、走向世界鋪平道路。 [科]

【參考文獻】

[1]山流光.半連續制造機三中速度液壓控制技術[J].金屬加工，2014，（23）：34-36.

[2]劉靜安，盛春磊，朱英.鋁合金軋制設備國產化現狀及發展趨勢[J].輕合金加工技術，2015，43（1）：8-10.

[3]宋春玉，謝曉會.大型鋁熔鑄設備的國產化[J].有色設備，2013，（5）：1-5.

[4]吳小淵.半連續鑄造機采用閉環控制提高鑄錠質量[J].上海有色金屬，2014，35（4）：154-156.