1    注塑机液压系统油缸的结构特点

        注塑机又名注射成型机或注射机。它是利用塑料成型模具将热塑性塑料或热固性塑料制成各种形状塑料制品的主要成型设备。注塑机分为立式、卧式和全电式。注塑机能加热塑料,对熔融塑料施加高压,使其射出而充满模具型腔。注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。

        注塑机液压控制是现代注塑机械控制技术重要的组成部分。液压传动系统为实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力,并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等要求。它主要由各种液压元件和液压辅助元件所组成,其中,油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制液压油的压力和流量,从而满足注射成型工艺的各项要求。

        活塞式油缸由缸体、活塞、活塞杆、端板和密封圈等组成。活塞式油缸在液压传动中应用较多。这种油缸工作时,主要通过向油缸中活塞两侧交替输送液压油,利用活塞两侧液压油的压力差实现活塞的往复运动。

        柱塞式油缸由缸体、柱塞、导向套、密封胶圈和端压盖等组成。柱塞式油缸与活塞式油缸的不同之处是油缸中的活塞由轴式柱塞来代替。这种油缸多用在要求机械行程较长的液压传动中,而且只能从一个方向输入压力油,单方向加压,形成推力推动柱塞移动。柱塞的回程有的是靠柱塞本身自重落下,有的是依靠弹簧的弹力推回原位。通常应用的柱塞式油缸体,其内孔不需要机械精加工,只要把柱塞外圆精磨就可以组装工作。

        复合式油缸工作时,液压油从柱塞孔进入油缸,使合模装置快速前移;合模接近终止时,当锁模油缸(活塞式油缸)进入液压油缸后,行程速度变慢,使锁模力达到要求吨位。这种柱塞式和活塞式配合工作的油缸,称之为复合式油缸。

2    注塑机液压系统油缸的使用维护

        液压传动中管路的接头处及油缸活塞杆的渗漏是常见的故障。液压油的泄漏既浪费能源又增加了维修费用。另外,油外溢还污染工作环境,污染制品,甚至会造成火灾。油的大量泄漏会使液压油量不足,设备不能正常工作。所以使用中要检查液压系统各管路接头及油缸有无渗漏,发现渗漏油部位要及时维修。管路安装时要注意螺纹或法兰端面的清洁平整,紧固螺钉要用力均匀。安装密封圈槽要清洁、无毛刺,密封橡胶圈要清洗洁净后再装配,压紧用力要适当。液压系统工作时,液压油温度最高不超过55℃。如油温继续升高应加大冷却水流量,以保证液压油温的稳定。液压油长时间在高温条件下工作时易降解分解。

        液压油量不足会引起油温升高、空气易溶入油中而影响油质和液压系统的正常工作。油量不足通常是漏油或修理时流失所致。

        液压系统的理想工作温度应在45℃~50℃之间。因液压系统是依据选定的压力油的黏度而设计。但压力油的黏度会随着油温而变化,进而影响系统中工作元件,如油缸、液压阀等,使控制精度和响应灵敏度降低。对于精密注射机的情况尤甚。同时温度过高亦会加速密封件的老化使其硬化、碎裂;温度过低则加工能耗大,使运转速度降低。因此,密切注意液压油的工作温度是十分必要的。油温过高的原因诸多,但多归于油路故障或冷却系统的失效等。

        液压油的重要性质之一是其化学稳定性,即:氧化稳定性。氧化生成的木焦油、油泥和炭渣等不溶物会污染液压系统,增加液压元件的磨损,减少各种间隙、堵塞小孔,最终使液压系统发生故障。液压油的氧化速率取决于本身及工作状况等方面因素,其中,温度是主要因素之一。因此,要使用合适的液压油,并定期检查液压油的氧化程度,超过一定工作量后主动换油是必要的。

        液压油要保持无杂质、无水分、无空气,在通风良好的环境下工作。液压油的使用应注意如下事项:加注液压油时要过滤;保持液压油箱有足够量的液压油(液面在油标的高位);保持各控制阀清洁,避免工作时杂物混入油中;定期检查液压油质量,必要时对液压油过滤,沉淀分离油水及杂质;液压油在新注塑机中使用时,应工作一个月后重新更换一次,正常工作时应一年至一年半更换一次。

        注塑机在使用过程中,要经常检查压力油的水平、油泵压力及压力油的清洁程度。遇到潮湿天气时,必须每日检查压力油的浓度,同时还需经常检查水管,以免水混入压力油内,造成滤油器阻塞。经常检查油箱,保持干净,防止杂物掉入。按时补充压力油。对于润滑各运动部分,各行程开关掣以及各油喉、接头部分是否漏油,每周应例行检查一次。另外,一种压力油使用过久过长,可更换压力油,这样以便延长油掣、油泵和密封圈的寿命。滤油器起到洁净液压油的作用,因此,滤油器应每隔三个月清洗一次,以保持油泵吸油管畅通,同时检查滤油网有否损坏。通常过滤网的规格不得大于200目。冷却器应每两年清洗一次,或者依据其工作能力有否降低决定清洗。冷却器内部堵塞或积垢均影响冷却效率,冷却用水应选择软水。

3    注塑机液压系统元件的拆装

        选择干净的场地,卸掉管道内油的压力,防止油喷;管道拆卸必须预先作好标记,以免装配混淆;拆卸的油管先用清洗油清洗,然后在空气中风干,并将管两端开口处堵上塑料塞子,防止异物进入。管道螺纹及法兰盘上的o型圈等结构,要注意保护,防止划伤。

        防止异物进入致加工面划伤。有关元件或辅件的孔口应堵上塑料塞子或贴黏布带。细小零件(如密封圈、螺

栓)要分类保存(可分别装入塑料袋中)。油箱要用盖板覆盖,防止尘埃进入,排出的油应装入单独的干净桶内。再使用时,要用带过滤器的油泵一边过滤一边注入油箱。经过诊断必须解体修复的元件应该做到以下几点:对元件的结构图必须了解透彻,要熟悉装配关系、拆卸顺序和方法;仔细洗净拆下的零件,并保持原装配状态。当发现表面形状或颜色异常时,要保持原始状态,便于分析故障发生的原因。对于长时间保持拆卸状态的零件,应涂防锈油,装入箱内保管。拆下的零件要用放大镜、显微镜等仔细观察磨损、伤痕和锈蚀等情况。仔细检查滑动部位有无卡住,配合部分是否接触不良等。主要零件要测量变形、翘曲、磨损、硬度等。弹簧要检测其弯曲和性能,密封圈要检测其表面有无破坏、切断伤痕、磨损、硬化及变形等。

        检测后根据零件的损伤情况,采用必要工具进行修复。不能修复的需更换(如阀芯和密封圈等)。零件经过检测、修复或更换后,需重新组装。组装时须将零件上的锈蚀、伤痕、毛刺及附着污物等彻底清洗干净。

        组装前涂上工作油。对滑阀等滑动件,不要强行装入。根据配合要求,装入时转动到认为能正常工作为止。紧固螺栓时,应按照对角顺序平均用力拧紧。不要过紧,过紧会使主体变形或密封损坏失效。装配完毕,应仔细检查有无遗忘零件(如弹簧、密封圈等)。

        安装注塑机油缸时必须严格按技术要求安装,不得有任何松动。往复式油缸在安装前,必须仔细检查轴端等处的加工质量,倒角并清除毛刺,然后用煤油或汽油清洗并吹干。油缸中心线应与负载力的作用线同心。否则,密封体或活塞易磨损。安装面与活塞的滑动面应保持一定的平行度和垂直度。活塞杆端销孔应与耳环销孔(或耳轴)方向一致,否则,油缸将受以耳轴为支点的弯曲负载,产生磨损、卡死等现象。行程较大的油缸,应在缸体和活塞杆中部设置支承,以防自重产生向下弯曲现象。在行程较大、环境温度较高的场合,油缸只能一端固定,另一端保持自由伸缩状态,以防热胀而引起缸体变形。油缸的密封圈不要装得太紧,特别是密封圈如果太紧,活塞杆的运动阻力将增大。

4    注塑机液压系统故障诊断

        (1)对于一些较为简单的故障,可以通过眼看、手模、耳听和嗅闻等手段对零部件进行检查。例如:通过视觉检查能发现如破裂、漏油、松脱和变形等故障现象,从而可及时维修或更换配件。用手握住油管,当有压力油流过时会有振动感觉,而无油液流过或压力过低时则没有这种现象。另外,手摸还可判断带有机械传动部件的液压元件润滑情况是否良好,用手感觉一下元件壳体温度的变化。若元件壳体过热,则说明润滑不良。耳听可以判断机械零部件损坏造成的故障点和损坏程度,如液压泵吸空、溢流阀开启、元件发卡等故障都会发出如水的冲击声或/水锤声0等异常响声。有些部件会由于过热、润滑不良和气蚀等原因而发出异味,通过嗅闻可以判断故障。

        (2)在维修现场缺乏诊断仪器或被查元件比较精密不宜拆开时,应采用对换诊断法。先将怀疑出现故障的元件拆下,换上新件或其他机器上工作正常、同型号的元件进行试验,看故障能否排除即可作出诊断。用对换诊断法检查故障,尽管受到结构、现场元件储备或拆卸不便等因素的限制,操作也可能比较麻烦,但对于如平衡阀、溢流阀、单向阀之类体积小、易拆装的元件,采用此法还是较方便的。对换诊断法可以避免因盲目拆卸而导致液压元件的性能下降。

        (3)仪表测量检查法就是借助对注塑机液压系统各部分液压油的压力、流量和油温的测量来判断该系统的故障。在一般现场检测中,由于注塑机液压系统的故障往往表现为压力不足,容易察觉;而流量的检测则比较困难,流量的大小则可通过执行元件动作的快慢作出粗略的判断。因此,在现场检测中,更多采用检测系统压力的方法。

        (4)注塑机液压系统故障诊断中,根据系统工作原理,掌握一些规律或常识:一是分析故障过程是渐变还是突变。如果是渐变,一般是由于磨损导致原始尺寸与配合的改变而丧失原始功能;如果是突变,往往是零部件突然损坏所致,如弹簧折断、密封件损坏、运动件卡死或污物堵塞等。二是要分清是易损件还是非易损件,或是处于高频重载下的运动件,或者为易发生故障的液压元件,如液压泵的柱塞副、配流盘副、变量伺服和液压缸等。而处于低频、轻载或基本相对静止的元件,则不易发生故障,如换向阀、顺序阀、滑阀等。掌握这些规律后,可以快速判断故障。