关键词:
发电机护环
水压机与超高压泵联动
护环强化装置
自动控制系统
有限元分析
组态界面
冷变形强化
摘要:
【目的】为生产母线平直、加工余量少、残余应力低的高质量发电机护环,提出了一种基于水压机与超高压泵联动强化护环的新工艺。【方法】利用水压机压下模具,通过模具向下挤压护环,同时使用超高压泵向护环内部注入超高压液体,促使护环产生塑性变形。通过精确控制水压机的压力与超高压泵注液压力,调节护环的变形形状。当护环变形达到一定程度后,由于变形阻力增大,需更换模具继续胀形,直至护环达到预期成形尺寸。相比传统液压胀形工艺,该新工艺设备成本更低且效率更高。以50Mn18Cr5材料作为发电机护环制造基材,采用ANSYS Workbench对胀形过程中的护环外径尺寸变化及受力情况进行有限元分析。同时,根据自动控制系统的要求完成自动控制程序及HMI组态界面的设计,利用PLC控制发动机护环的生产过程,并通过HMI组态界面显示胀形过程中护环的直径变化、变形速度、系统压力及温度等参数。通过监测护环直径变化,精准调控水压机与超高压泵的压力,确保液压胀形顺利进行。若水压机和超高压泵发生故障,控制系统会自动报警,既保护操作人员安全,又避免重大安全事故。【结果】有限元分析显示,护环液压胀形过程中护环外径变化与实际生产结果的最大误差仅为2.312 mm,验证了新工艺的可行性。通过HMI组态界面直观呈现设备工作状态和参数,不仅保证了发电机护环的生产质量和效率,也使操作更加便捷。【结论】水压机与超高压泵联动的新工艺可有效生产母线平直、加工余量少、残余应力低的高质量发电机护环,为护环制造提供了一种高效、低成本的技术方案。