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【注塑加工vip】注塑機液壓系統(tǒng)的故障分析

注塑機液壓控制是現代注塑機械控制技術重要的組成部分,學好注塑機液壓傳動,掌握好注塑機液壓控制系統(tǒng)常見及典型故障,分析出故障原因,進而提出防范措施,確保注塑機液壓系統(tǒng)的良好運行狀態(tài),這對于注塑機維修專業(yè)技術人員與注塑機操作人員有著重要的理論與實踐意義。   
 
一、概括
漏油是注塑機液壓系統(tǒng)最為常見故障,又是最為難以徹底解決的故障。這一故障的存在,輕則降低注塑機液壓傳動技術參數,污染設備環(huán)境,重則讓注塑機液壓系統(tǒng)根本不能運行。細分析,泄漏可分為內泄漏和外泄漏兩種。內泄漏是指液壓元件內部有少量液體從高壓腔泄漏到低壓腔。內泄漏量越大,元件的發(fā)熱量就越大,可通過對液壓元件進行調試,減少元件磨損量來控制。還可通過對液壓元件的改進性維修設計,減少與消除內泄漏。
 
二、泄漏的分類
注塑機液壓系統(tǒng)的泄漏主要有兩種,固定密封處泄漏和運動密封處泄漏,固定密封處泄漏的部位主要包括缸底、各管接頭的連接處等,運動密封處主要包括油缸活塞桿部位、多路閥閥桿等部位。從油液的泄漏上也可分為外泄漏和內泄漏,外泄漏主要是指液壓油從系統(tǒng)泄漏到環(huán)境中,內泄漏是指由于高低壓側的壓力差的存在以及密封件失效等原因,使液壓油在系統(tǒng)內部由高壓側流向低壓側。
 
三、影響泄漏的原因
(一)設計因素
(1)密封件的選擇
液壓系統(tǒng)的可靠性,在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)密封的設計和密封件的選擇,由于設計中密封結構選用不合理,密封件的選用不合乎規(guī)范,在設計中沒有考慮到液壓油與密封材料的相容型式、負載情況、極限壓力、工作速度大小、環(huán)境溫度的變化等。這些都在不同程度上直接或間接造成液壓系統(tǒng)泄漏。另外,由于注塑機的使用環(huán)境中具有塵埃和雜質,所以在設計中要選用合適的防塵密封,避免塵埃等污物進入系統(tǒng)破壞密封、污染油液,從而產生泄漏。
 
(2)其他設計原因
設計中考慮到運動表面的幾何精度和粗糙度不夠全面以及在設計中沒有進行連接部位的強度校核等,這些都會在機械的工作中引起泄漏。
 
(二)制造和裝配因素
(1)制造因素
所有的液壓元件及密封部件都有嚴格的尺寸公差、表面處理、表面光潔度及形位公差等要求。如果在制造過程中超差,例如:油缸的活塞半徑、密封槽深度或寬度、裝密封圈的孔尺寸超差或因加工問題而造成失圓、本身有毛刺或有洼點、鍍鉻脫落等,密封件就會有變形、劃傷、壓死或壓不實等現象發(fā)生使其失去密封功能。將使零件本身具有先天性的滲漏點,在裝配后或使用過程中發(fā)生滲漏。
 
外泄漏的原因大致有:一是管道接頭處有松動或密封環(huán)損壞,應通過擰緊接頭或更換密封環(huán)來解決;二是元件的接合面處有外泄漏,主要是由于緊固螺釘預緊力不夠及密封環(huán)磨壞引起的,這時應增大預緊力或更換密封環(huán);三是軸頸處由于元件殼體內壓高于油封的許用壓力或者是油封受損而引起外泄漏,可采取把殼體內壓降低或者更換油封來解決;四是動配合處出現外泄漏,例如活塞桿閥桿處由于安裝不良、V形密封圈預壓力小或者油封受損而出現外泄漏,這時應及時更換油封,調節(jié)V形密封圈的預緊力;五是油箱油位計出現外漏油,這種情況是由水漏入油中或油漏入水中造成的,應通過及時拆修來解決。
 
(2)裝配因素
液壓元件在裝配中應杜絕野蠻操作,如果過度用力將使零件產生變形,特別是用銅棒等敲打缸體、密封法蘭等;裝配前應對零件進行仔細檢查,裝配時應將零件蘸少許液壓油,輕輕壓入,清洗時應用柴油,特別是密封圈、防塵圈、O形圈等橡膠元件,如果用汽油則使其易老化失去原有彈性,從而失去密封機能。
 
(三)油液污染及零部件的損傷
(1)氣體污染
在大氣壓下,液壓油中可溶解10%左右的空氣,在液壓系統(tǒng)的高壓下,在油液中會溶解更多的空氣或氣體。
 
空氣在油液中形成氣泡,如果液壓支架在注塑加工工作過程中在極短的時間內,壓力在高低壓之間迅速變換就會使氣泡在高壓側產生高溫在低壓側發(fā)生爆裂,如果液壓系統(tǒng)的元件表面有凹點和損傷時,液壓油就會高速沖向元件表面加速表面的磨損,引起泄漏。
 
(2)顆粒污染
液壓油缸作為一些注塑機液壓系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件,由于工作過程中活塞桿裸露在外直接和環(huán)境相接觸,雖然在導向套上裝有防塵圈及密封件等,但也難免將塵埃、污物帶入液壓系統(tǒng),加速密封件和活塞桿等的劃傷和磨損,從而引起泄漏,顆粒污染為液壓元件損壞最快的因素之一?! ?br />  
(3)水污染
由于工作環(huán)境潮濕等因素的影響,可能會使水進入液壓系統(tǒng),水會與液壓油反應,形成酸性物質和油泥,降低液壓油的潤滑性能,加速部件的磨損,水還會造成控制閥的閥桿發(fā)生粘結,使控制閥操縱困難劃傷密封件,造成泄漏。
 
(4)零件損傷
密封件是由耐油橡膠等材料制成,由于長時間的使用發(fā)生老化、龜裂、損傷等都會引起系統(tǒng)泄漏。如果零件在工作過程中受碰撞而損傷,會劃傷密封元件,從而造成泄漏。
 
四、泄漏主要防治對策
造成注塑機液壓系統(tǒng)的泄漏的因素是多方面綜合影響的結果,以現有的技術和材料,要想從根本上消除注塑機液壓系統(tǒng)的泄漏是很難做到的。只有從以上影響液壓系統(tǒng)泄漏因素出發(fā),采取合理的措施盡量減少液壓系統(tǒng)泄漏。在設計和加工環(huán)節(jié)中要充分考慮影響泄漏的重要因素密封溝槽的設計和加工。另外,密封件的選擇也是非常重要的,如果不在最初全面考慮泄漏的影響因素,將會給以后的生產中帶來無法估量的損失。選擇正確的裝配和修理方法,借鑒以往的經驗。如,在密封圈的裝配中盡量采用專用工具、并且在密封圈上涂一些潤滑脂。在液壓油的污染控制上,要從污染的源頭入手,加強污染源的控制,還要采取有效的過濾措施和定期的油液質量檢查。為有效的切斷外界因素(水、塵埃、顆粒等)對液壓油缸的污染,可加一些防護措施等。
 
注塑機液壓系統(tǒng)發(fā)熱的原因有兩類:一是設計不合理,二是系統(tǒng)運行中的油液污染??梢酝ㄟ^手感的方法來檢查系統(tǒng)的發(fā)熱部位。如液壓泵、液壓馬達和溢流閥都是易發(fā)熱的元件,只要用手撫摸元件殼體,即可發(fā)現是否過熱。當元件殼體溫度上升到了65攝氏度時,一般人手就不能忍受。若手能放在元件的殼體上,就表明油溫還在系統(tǒng)元件允許的最高溫度以下;若不敢碰元件殼體,那就表明油溫過高了,應及時采取措施控制油溫。在不影響系統(tǒng)情況下,對液壓泵、液壓馬達通常可以采用對外殼沖水降溫以控制發(fā)熱。
 
注塑機液壓系統(tǒng)產生的振動、噪聲大致有:液壓泵的流量脈動噪聲、氣穴噪聲、通風噪聲、旋轉聲、軸承聲、殼體振動聲;電動機的電磁噪聲、旋轉噪聲、通氣噪聲、殼體振動聲;壓力閥、電磁換向閥、流量閥、電液伺服閥等的液流聲、氣穴聲、顫振聲、液壓沖擊聲;油箱的回油擊液聲、吸油氣穴聲、氣體分離聲和箱壁振動聲;風扇冷卻器的振動噪聲以及由于壓力脈動、液壓沖擊、旋轉部件、往復零件等引起的振動向各處傳播引起系統(tǒng)的諧振。   防范液壓泵引起的振動、噪聲,若是由電動機底座、泵架的固定螺釘松動、電動機聯軸節(jié)松動等引起,應對之加以緊固、調整;若是其他傳動件出現故障,則應及時更換傳動件。當液壓泵出現噪聲過大時,應重點檢查密封圈是否損壞,濾油器是否堵塞。如果液壓泵吸空,可聽到低沉的噗噗聲,同時伴隨進油管振動,這時應將黃油或肥皂水涂在可疑處檢查是否漏氣,若有漏氣就應更換密封圈或清洗濾油器。當液壓泵振動、噪聲突然加大,則可能是液壓泵突然損壞,應停機檢修。
 
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