5    注塑机液压系统泄漏的故障处理

        漏油是注塑机液压系统最为常见故障,又是最难以彻底解决的故障。注塑机液压系统漏油,轻则降低注塑机液压传动技术参数,污染设备环境;重则会造成液压量减少且不能建立正常油压,从而导致注塑机不能正常工作。泄漏主要是由于液体在液压元件和管路中流动时产生压力差及各元件存在间隙等引起。另外,恶劣工况条件也会对注塑机的密封产生一定的影响。注塑机液压系统的泄漏主要有两种:固定密封处泄漏和运动密封处泄漏。固定密封处泄漏的部位主要包括缸底、各管接头的连接处等;运动密封处泄漏主要包括油缸活塞杆部位、多路阀阀杆等部位。

        从油液的泄漏上也可分为外泄漏和内泄漏。外泄漏主要是指液压油从系统泄漏到环境中;内泄漏是指由于高低压侧的压力差的存在以及密封件失效等原因,使液压油在系统内部由高压侧流向低压侧。内泄漏量越大,元件的发热量就越大,可通过对液压元件进行调试,减少元件磨损量来控制。还可通过对液压元件的改进性维修设计,减少与消除内泄漏。

        外泄漏的原因大致有:一是管道接头处有松动或密封环损坏,应通过拧紧接头或更换密封环解决;二是元件的接合面处有外泄漏,主要是由于紧固螺钉预紧力不够及密封环磨损引起的,这时应增大预紧力或更换密封环;三是轴颈处由于元件壳体内压高于油封的许用压力或者是油封受损而引起外泄漏,可采取把壳体内压降低或者更换油封来解决;四是动配合处出现外泄漏,如活塞杆阀杆处由于安装不良、V形密封圈预压力小或者油封受损而出现外泄漏,这时应及时更换油封,调节V形密封圈的预紧力;五是油箱油位计出现外漏油,这种情况是由水漏入油中或油漏入水中造成的,应通过及时拆修来解决。

        造成注塑机液压系统的泄漏的因素是多方面综合影响的结果。以现有的技术要想从根本上消除注塑机液压系统的泄漏是很难做到的。只有从以上影响液压系统泄漏因素出发,采取合理的措施尽量减少液压系统泄漏。在设计和加工环节中要充分考虑影响泄漏的重要因素:密封沟槽的设计和加工。另外,密封件的选择也是非常重要的。选择正确的装配和修理方法。如在密封圈的装配中尽量采用专用工具,并且在密封圈上涂覆润滑脂。在液压油的污染控制上,要从污染的源头入手,加强污染源的控制,还要采取有效的过滤措施和定期的油液质量检查。

        液压系统的可靠性在很大程度上取决于液压系统密封的设计和密封件的选择。由于设计中密封结构选用不合理,密封件的选用不规范,在设计中没有考虑到液压油与密封材料的相容型式、负载情况、极限压力、工作速度、环境温度的变化等。这些都在不同程度上直接或间接造成液压系统泄漏。在设计中要选用合适的防尘密封,避免尘埃等污物进入系统破坏密封、污染油液,从而产生泄漏。设计中运动表面的几何精度和粗糙度考虑不周以及在设计中没有进行连接部位的强度校核等。这些都会在机械的工作中引起泄漏。所有的液压元件及密封部件都有严格的尺寸公差、表面处理、表面粗糙度及形位公差等要求。如果在制造过程中超差,例如:油缸的活塞半径、密封槽深度或宽度、装密封圈的孔尺寸超差或因加工问题而造成失圆、本身有毛刺、镀铬层脱落等,密封件就会有变形、划伤、压死或压不实等现象发生,使其失去密封功能。它将使零件本身具有先天性的渗漏点,在装配后或使用过程中发生渗漏。

        液压元件在装配中应杜绝野蛮操作,如果过度用力将使零件产生变形,特别是用铜棒等敲打缸体、密封法兰等;装配前应对零件进行仔细检查,装配时应将零件蘸少许液压油,轻轻压入,清洗时应用柴油,特别是密封圈、防尘圈、o形圈等橡胶元件。如果用汽油则使其易老化失去原有弹性,从而失去密封机能。在大气压下,液压油中可溶解10%左右的空气,在液压系统的高压下,在油液中会溶解更多的空气或气体。空气在油液中形成气泡。如果液压支架在工作过程中在极短的时间内,压力在高低压之间迅速变换就会使气泡在高压侧产生高温,在低压侧发生爆裂。如果液压系统的元件表面有凹点和损伤时,液压油就会高速冲向元件表面加速表面的磨损,引起泄漏。

        液压油缸作为一些注塑机液压系统的主要执行元件。由于工作过程中活塞杆裸露在外直接和环境相接触,虽然在导向套上装有防尘圈及密封件等,但也难免将尘埃、污物带入液压系统,加速密封件和活塞杆等划伤和磨损,从而引起泄漏。颗粒污染为液压元件损坏最快的因素之一。由于工作环境潮湿等因素的影响,可能会使水进入液压系统,水会与液压油反应,形成酸性物质和油泥,降低液压油的润滑性能,加速部件的磨损,水还会造成控制阀的阀杆发生黏结,使控制阀操纵困难划伤密封件造成泄漏。密封件是由耐油橡胶等材料制成,由于长时间使用发生老化、龟裂、损伤等都会引起系统泄漏。如果零件在工作过程中受碰撞而损伤会划伤密封元件,从而造成泄漏。

6    注塑机液压系统振动、噪声的故障处理

        在注塑机液压设备中,振动和噪声来自两个方面:机械传动部件和液压系统自身。注塑机液压系统产生振动、噪声的主要根源是液压泵和系统参数的不匹配。虽然液压执行元件也产生噪声,但它的工作时间总是比液压泵的短,其严重性也远不如液压泵。各类控制阀产生的噪声比液压泵的也要低。如果发生谐振,往往又是由于系统参数匹配不合理引起的。

        注塑机液压系统产生的振动、噪声大致有:液压泵的流量脉动噪声、气穴噪声、通风噪声、旋转声、轴承声、壳体振动声;电动机的电磁噪声、旋转噪声、通气噪声、壳体振动声;压力阀、电磁换向阀、电磁伺服阀等的液流声、气穴声、颤振声、液压冲击声;油箱的回油击液声、吸油气穴声、气体分离声和箱壁振动声;风扇冷却器的振动噪声以及由于压力脉动、液压冲击、旋转部件、往复零件等引起的振动向各处传播引起系统的谐振。检测时可用耳听手摸的办法来初步判断振动、噪声发生的部位。有条件的可以用仪器监测振动与噪声情况。

        防范液压泵引起的振动、噪声。若由电动机底座、泵架的固定螺钉松动、电动机联轴节松动等引起,应对之加以紧固、调整;若其他传动件出现故障,则应及时更换传动件。当液压泵出现噪声过大时,应重点检查密封圈是否损坏,滤油器是否堵塞。如果液压泵吸空,可听到低沉的噗噗声,同时伴随进油管振动,这时应将黄油或肥皂水涂在可疑处检查是否漏气。若有漏气就应更换密封圈或清洗滤油器。当液压泵振动、噪声突然加大,则可能是液压泵突然损坏,应停机检修。

        防范由液压油引起的振动、噪声,应加强对油液的过滤,定期检查油液的质量,避免因油液污染引起的振动、噪声和发热,同时定期检查油箱油位的高度,以免因油位过低而吸入空气。

        防范由各类阀体引起的振动、噪声:(1)检查各类阀的密封圈是否有损,避免因漏气而出现振动、噪声。(2)检查各阀的电磁铁是否失灵,若失灵则应及时更换或修理。(3)检查各类阀的紧固螺钉是否松动,以免产生颤振声。

        防范由管道引起的振动、噪声,应控制系统中的油温,同时防范因吸油管道漏气、高压管道的管夹松动和元件安装位置不合理所引起的振动、噪声。当正常运转的液压系统在不发热、不振动、无噪声情况下突然出现执行元件不动作或误动作时,应先从电控系统和注塑机液压控制阀开始检查。若怀疑有故障的阀是电控(电磁、电液、比例、伺服)阀时,应检查电源、保险和与故障有关的继电器、接触器和各接点、放大器的输入输出信号,彻底排除电控系统故障。检查电液、液压、气控元件的控制油压和气压以及比例阀和伺服阀的供油压力,排除电控、液控系统的故障。

7    注塑机液压系统发热的故障处理

        注塑机液压系统温升过高会使机械产生热变形,液压元件中热胀系数不同的运动部件因其配合间隙变小而卡死,引起动作失灵,影响液压系统的传动精度,导致部件工作质量变差。

        注塑机液压系统发热使油的黏度降低,泄漏增加,泵的容积效率和整个系统的效率显著降低。由于油的黏度降低,滑阀等移动部件的油膜变薄和被切破,摩擦阻力增大,导致磨损加剧。注塑机液压系统发热使橡胶密封件变形,加速老化失效,降低密封性能及使用寿命造成泄漏。加速油液氧化变质,并析出沥青物质,降低液压油的使用寿命。析出物堵塞阻尼小孔和缝隙式阀口,导致压力阀卡死而不能动作、金属管路伸长而弯曲,甚至破裂等。注塑机液压系统发热使油的空气分离压降低,油中溶解空气逸出产生气穴,致使液压系统工作性能降低。

        注塑机液压系统发热的原因:一是设计不合理;二是系统运行中的油液污染。可以通过手感的方法来检查系统的发热部位。液压泵、液压马达和溢流阀都是易发热的元件,只要用手触摸元件壳体,即可发现是否过热。当元件壳体温度上升到65℃时,一般人手就不能忍受。若手能放在元件的壳体上,表明油温还在系统元件允许的最高温度以下;若不敢触碰元件壳体,则表明油温过高,应及时采取措施控制油温。在不影响系统情况下,对液压泵、液压马达通常可以采用对外壳冲水降温以控制发热。

        注塑机温升过高的原因:油箱容积太小,散热面积不够,冷却装置容量过小。按快进速度选择油泵容量的定量泵供油系统,在工作时会有大部分多余的流量在高压下从溢流阀溢回而发热。系统中卸荷回路出现故障或因未设置卸荷回路,停止工作时油泵不能卸荷,泵的全部流量在高压下溢流,产生溢流损失而发热导致温升。系统管路过细过长,弯曲过多,局部压力损失和沿程压力损失大。元件精度不够及装配质量差,相对运动时机械摩擦损失大。配合件的配合间隙太小,或使用磨损后导致间隙过大,内、外泄漏量大,如泵的容积效率降低,温升快。液压系统工作压力调整得比实际需要高很多。有时是因密封过紧,或因密封件损坏、泄漏增大而不得不调高压力才能工作。气侯及作业环境温度高致使油温升高。选择油液的黏度不当,黏度大阻力大,黏度太小则泄漏增大,两种情况均能造成发热温升。

        注塑机液压系统温升过高的处理方法:根据不同的负载要求,经常检查、调整溢流阀的压力,使之恰到好处。合理选择液压油,特别是油液黏度,在条件允许的情况下,尽量采用略低黏度的以减少黏度摩擦损失。改善运动件的润滑条件,以减少摩擦损失,有利于降低工作负荷,减少发热。提高液压元件和液压系统的装配质量与自身精度,严格控制配合件的配合间隙和改善润滑条件。采用摩擦因数小的密封材料和改进密封结构,尽可能降低液压缸的启动力,以降低机械摩擦损失所产生的热量;必要时增设冷却装置。

8    结语

        注塑机液压控制系统是注塑机不可或缺的重要系统。对液压控制技术的熟练掌握有益于注塑机的故障处理,确保注塑机液压系统的良好运行状态。在处理注塑机液压控制系统故障的过程中,应该认真、仔细、慎重,力求准确,避免盲目地拆卸零部件,以免由此而引起新的损坏。除必要时,不得轻易拆卸各液压元件,因为不必要的、过早的拆装会降低这些元件的使用寿命。