液压锻造操作机作为锻造过程中重要的辅助设备，它具有工作响应速度快、自动化程度高、定位精度高、抗干扰能力强、工作稳定和缓冲性能良好等优点，在装备制造业中得到了广泛应用。作者对100T /250Tm 液压操作机行走机构液压系统进行了详细的设计和研究。

     行走机构主要作用为驱动大车前进和后退，实现锻件的水平移动。该机构通过液压马达来实现大车的运动和定位，同时控制大车起停带来的冲击。大车行走机构分为有轨和无轨两种。

     有轨式操作机活动范围及服务对象是确定的，工作时方便与锻造设备对中，同时为了确保锻件的轴向送进精度，锻造操作机大车行走机构通常采用链轮链条传动方式。

     操作机大车行走机构采用机械传动液压驱动的方式，行走马达通过减速器将驱动力矩传递给链轮，链轮与固定在地面上的链条啮合，驱动大车沿车轮轨道行走，前后车轮为从动轮，仅起支撑重力和导向，其结构主要由传动链轨、链轮、传动链和变速机构等组成，如图1所示。

      液压系统作为锻造操作机大车行走的控制核心，要求能快速、平稳而准确地达到指定工位，其定位精度直接影响锻件的轴向尺度以及锻件的生产效率。因此，目前国外先进的锻造操作机大车行走系统均采用电磁比例阀进行关键位置控制。100T /250Tm 液压锻造操作机的相关技术要求参数如表1 所示。

2. 1 系统工作压力的选定

    压力的选择常根据负载的大小和设备的类型来决定。此操作机满载质量为430 t，依照机械设计手册标准，属于大型运输设备，因此初步选定的系统压力为25 MPa。

2. 2 液压系统制定方案

    (1) 为了节约安装空间，提高系统的可靠性，该液压系统设计采用闭式驱动液压系统，液压元件集成到独立液压阀块上。

    (2) 大车行走时对行进方向及行走速度有不同要求，因此主动链轮分别由独立的双向变量马达驱动。采用双向变量马达驱动可以实现大车在前进、后退以及不同工况下行驶速度的切换。

    (3) 大车行走过程中定位精度及速度的平稳性直接影响到设备性能和工作效率，因此行走驱动系统采用了插装阀和电液比例换向阀进行控制。

    (4) 在行走过程中，难免会存在瞬时冲击，因此在液压系统设计过程中应该采取措施避免瞬时冲击对液压系统造成损坏。

2. 3 液压系统原理图的设计

     在以上要求的指导下，设计操作机行走驱动液压系统原理图，如图2 所示。

     行走驱动液压系统的工作液压油由系统高压泵组供给，该系统主要由方向控制阀、通断阀组、缓冲－补油阀组、安全溢流阀组及截止阀组成，其主要工作原理如下:

    (1) 由泵组供给的高压工作液压油经由电磁比例换向阀进入行走驱动阀组，根据要求选择相应工作位，并通过调整比例换向阀开度来实现对液压马达的旋转方向和速度控制，属于阀控马达系统。为了减少工作时的稳态误差，此系统采用零开比例方向阀控制马达。

    (2) 阀2 和阀3 组成了通断阀组，虽然零开比例方向阀控制性能比较好，具有线性的流量增益、压力增益高的优点，但是该阀在零位会有少量泄漏，为了不影响马达动作，在高频响比例方向阀的A、B 口分别接插装方向阀来控制比例方向阀和马达的通断。通过4 组插装阀不但解决了马达的启动和制动过程的平稳性问题，同时也避免了对电磁比例换向阀的冲击。

    (3) 阀4 和阀5 组成了缓冲－补油阀组，由于大车和锻件质量很大，为减小起停冲击，采用了蓄能器、溢流阀及单向阀相结合的设计方案，当行进过程中存在瞬时冲击时，油压高的一侧液压油进入高压蓄能器，降低冲击影响，油压低的一侧则通过单向阀进行补油，确保闭合回路时刻都充满油运行，以保护液压系统。

    (4) 为了缓冲锻造作业时被动受力，系统设有溢流阀。当系统压力超过设定安全压力时，液压油便作溢流处理，保证设备和人员安全。

    (5) 截止阀在这又称为短路阀，打开短路阀可以实现驱动马达的自由转动，方便设备的检修。

2. 4 主要液压元件的选用

2. 4. 1 驱动马达参数的计算及选型

      根据计算扭矩、马达工作排量可以选最大排量为500 cm^3、力士乐品牌的A2FM500 系列马达，其具体型号为A2FM50060WVZH010。

2. 4. 2 电磁比例换向阀型号的选择

     在行走驱动液压系统原理图中，一台电磁比例换向阀要同时控制两台变量马达工作，因此对电磁换向阀的通流能力要求很高，通过单个马达的理论流量计算结果［式( 11) ］ 以及马达两端的工作压差可以选择力士乐大通径电磁比例换向阀，其具体型号为4WRZE32E520-7X/6EG24K31 /A1D3M。

2. 4. 3 通断阀组液压元件型号的选择

     通断阀组主要是由插装阀和两位三通电磁换向阀组成，具有通流量大、反应迅速、控制简单的特点。

     根据系统的工作压力和液压油的流量数值特征，采用泰丰液压通径为40 的阀芯插件及相应型号盖板组成的插装阀，阀芯插件型号为TLC040A20ES 并带格莱圈，同时配有型号为TLFA040G3WA-7X-SM 的盖板。起控制作用的换向阀采用力士乐电磁球阀，具体型号为M-3SED6UK1X/350CG24N9K4。

2. 4. 4 其他阀组液压元件型号的选择

     其他阀组作为行走驱动液压系统的辅助部分，结构虽简单，但不可或缺。

缓冲－补油阀组主要是由溢流阀和单向阀组成，前者为华德液压型号为DBDS30K30B/315 的插装式直动溢流阀， 后者采用的是泰丰液压型号为

TLC040AB05X 的插装式单向阀。安全溢流阀组由一组插装式溢流阀构成，型号为DBDS30K30B/315。截止阀具体型号为JZFS-J20B。为了使结构紧凑、安装方便，各阀集成到阀块上，阀块及现场安装位置如图3 所示，行走驱动液压系统元件如表2 所示。

    针对100T /250Tm 液压锻造操作机行走驱动液压系统进行了设计，通过实践检验设备运行平稳可靠，预定动作和功能均能很好实现，完成了设计目标，可为以后类似设计提供参考。