核电锻件配套液压系统组成部件

核电锻件配套液压系统的组成部件，需围绕高压大流量输出、高精度闭环控制、强工况适应性、高可靠性冗余设计四大核心要求搭建，整体可划分为动力单元、控制单元、执行单元、辅助单元、监测与安全单元五大模块，各部件功能及技术要点如下：

一、动力单元

作为系统的 “动力源”，负责将机械能转化为液压能，适配核电锻件锻造的高压、大流量、变负载需求。

高压柱塞泵组：多采用恒功率变量柱塞泵或伺服变量柱塞泵，单泵压力可达 31.5–63 MPa，通过多泵并联实现流量叠加（总流量可达 1000–5000 L/min），满足万吨级压机的动力需求；伺服柱塞泵搭配伺服电机，可实现流量的精准动态调节，降低待机能耗。

驱动电机：选用大功率异步电机或永磁同步伺服电机，具备过载能力强、转速稳定的特点，部分强磁场工况需采用隔爆型或抗磁电机。

联轴器与底座：采用弹性联轴器缓冲振动，底座做防震、降噪处理，避免泵组运行时产生的振动影响系统精度。

二、控制单元

是系统的 “大脑中枢”，负责压力、流量、位移、速度的精准调控，保障锻件成型精度。

主控制阀组：核心为二通插装阀集成模块，具备通流能力大、响应快、抗污染能力强的特点，可实现高压卸荷、压力分级、多缸同步等功能；部分高精度工况搭配电液伺服阀或比例阀，控制精度可达 ±0.5% FS。

PLC 控制器：搭载专用控制算法（如 PID、模糊控制），接收传感器信号并输出控制指令，实现锻造过程的自动化与程序化；支持多通道信号处理，适配多缸协同控制场景。

放大器与转换器：包括比例放大器、伺服放大器、数模 / 模数转换器，用于放大控制信号、匹配 PLC 与液压阀的信号类型，保障指令传输的稳定性。

手动备用阀：设置手动换向阀、溢流阀作为冗余控制，在自动系统故障时切换手动模式，避免锻件或设备损坏。

三、执行单元

直接作用于锻件成型的 “执行机构”，将液压能转化为机械能，承受高频冲击与高压载荷。

大吨位液压缸：分为主工作缸、回程缸、侧推缸等，缸体采用高强合金锻钢制造，内壁经精密珩磨处理；密封件选用耐高温、耐高压的氟橡胶或聚四氟乙烯材料，内泄漏量控制在 0.1 L/min 以下；部分抗磁工况采用无磁钢缸体，避免磁场干扰传感器信号。

液压拉伸器：用于定子铁心热压、螺栓紧固等场景，采用多轴同步设计，单轴拉力可达数百吨，配备自锁结构实现长时间保压。

增压缸：针对局部高压需求（如锻件精整），通过增压回路将压力提升至系统压力的 2–3 倍，降低主泵组的压力等级需求。

四、辅助单元

保障系统稳定运行的 “支撑模块”，承担油液净化、温度控制、储能补压等功能。

油箱与温控系统：油箱配备隔板、吸油滤网、空气滤清器，容积通常为系统流量的 3–5 倍；温控系统包括冷却器（水冷或风冷）、加热器，将油液温度控制在 40–60℃，避免高温导致密封件老化或低温造成油液粘度升高。

过滤系统：采用多级过滤设计，吸油过滤精度为 80–100 μm，高压过滤精度为 10–20 μm，回油过滤精度为 5–10 μm；部分关键回路配备在线污染度监测仪，实时监控油液清洁度（需维持在 NAS 7 级以下）。

蓄能器组：分为皮囊式和活塞式蓄能器，用于吸收压力脉动、应急补压、回收制动能量，降低泵组的峰值负载，提升系统响应速度。

管路与接头：采用高压无缝钢管，法兰或焊接连接，避免螺纹连接的泄漏风险；管路经酸洗钝化处理，降低油液污染概率；配备柔性接头缓冲振动，减少管路磨损。

五、监测与安全单元

实现系统状态实时监控与故障预警，保障设备与人员安全，符合核电领域的严苛安全标准。

传感检测元件：包括磁致伸缩位移传感器（精度 ±0.01 mm）、压力传感器（精度 ±0.25% FS）、温度传感器、液位传感器、污染度传感器，实时采集系统关键参数并反馈至 PLC。

安全保护元件：包括溢流阀（超压卸荷）、安全阀（极限压力保护）、单向阀（防止油液倒流）、破裂片（极端工况泄压）；设置急停按钮、安全联锁装置，避免人员误操作。

故障诊断模块：集成于 PLC 系统，可实时诊断泵组、阀组、传感器的故障状态，通过声光报警提示维护人员，部分系统支持远程诊断与数据上传。