热模锻压力机常见故障及处理

文/徐超，李江国，刘波，王腾·北京机电研究所

热模锻压力机常见故障及处理

文/徐超，李江国，刘波，王腾·北京机电研究所

热模锻压力机在生产运行过程中，由于正常的磨损、维护或使用不当，可能会出现各种各样的故障。因而，如何保证设备的使用性能，提高设备运行的可靠性、寿命及效率，以及对发生的故障及时准确的判断处理，是保证生产平稳运行的重要手段。

热模锻压力机是借助模具实现金属毛坯热成形的锻造设备，由于其具有锻造出来的锻件精度高、材料利用率高、生产效率高、易于实现自动化、对工人的操作技术水平要求低、噪声和振动小等优点，在现代锻压生产中的应用日趋广泛，主要适用于精密模锻件大批量生产条件下的温热锻造、热模锻场合。据有关资料介绍，热模锻压力机在工业发达国家是模锻的主力，约占成形设备的40%～64%，而在我国仅占14.5%，主要用于重型汽车曲轴，前梁等锻件的生产。造成这种现象的原因，除了因为国情现状，还有使用者对压力机的使用与维护不够了解。

热模锻压力机的结构特点

热模锻压力机是曲柄压力机，其工作原理和普通曲柄压力机一样，是通过不同形式的曲柄滑块机构把主传动的旋转运动转变为滑块的直线往复运动，并借助于固定在机身工作台和滑块上的上下模具实现加热金属的变形。在模锻过程中所需的模锻力是通过压力机飞轮转速降低所释放的能量产生的。

现代热模锻压力机是由主执行机构、主传动、离合器和制动器、机身、气动和电气控制系统、润滑系统、辅助机构等组成。它们彼此间在功能上是相互联系的。其中主要执行机构是用来实现滑块往复运动的机构，在实际应用中主要有曲柄滑块机构和曲柄楔块机构。辅助机构是指扩大热模锻压力机工艺用途，减少压力机和模具调整时间，提高压力机工作可靠性的装置。其主要包括上下顶料装置、封闭高度调整装置、平衡器、飞轮制动器、过载保护装置、解除闷车装置、模具快速更换装置、压力指示器、温度检测、滑块行程指示和封闭高度调整量指示装置等。

热模锻压力机的结构特点主要是由工艺用途决定的，它具有结构紧凑、操作简单、控制先进、维修方便，压力机刚性好、制品精度高，抗偏载能力高，可调整间隙的X形导轨、滑块导向好，行程次数高等特点。偏心轴两边装有镶块式的制动器和离合器，制动器、下顶料凸轮与偏心轴采用胀套联接，装拆方便。制动器通有冷却水，离合器与制动器由电一气双重联锁协调工作。压力机传动为电机—皮带轮一级传动，采用窄V带传动，工作可靠，维修方便。压力机封闭高度调整采用偏心蜗轮式上调整机构，双平衡缸平衡滑块部件。

安装在滑块上的凸轮摆杆机构上顶料通过连杆摆动实现开模顶料。机械式下顶料并设有顶出保持功能，易实现机械化自动上下料。压力机设有高压集中润滑系统，油泵将油脂通过分油器向各润滑点自动润滑，有润滑监控。设备锻打时吨位数字显示，并配有偏心轴轴瓦和连杆轴瓦工作温度监控，上死点准确停车控制装置。

常见故障分析及处理

闷车和过载

在正常工作时，滑块行程至下死点前超载，离合器打滑而发生闷车。当然，闷车可能发生在下死点前的地方，也可能因惯性使连杆转过下死点的位置闷车。发生闷车后，首先要判断闷车发生在什么位置，再采用相应措施，一般可通过调节增大模具封闭高度来解决；也可增大离合器进气压力，以开反车或开正车分别解决下死点前后的闷车。

设备选用不合理、锻件温度过低、模具调整不当、重复放入锻件或模具上留有硬性异物等，都可能导致压力机过载。压力机过载会使离合器摩擦材料严重磨损，使压力机受力零件应力过高，降低压力机的使用寿命。压力机发生闷车过载是很严重的事故，处理起来很困难，当用现有方法均不能解脱时，只有切割模具或松开机身的预紧螺母，这会造成很大的直接或间接的经济损失。

滑块向下运动缓慢

在正常的生产过程中，滑块突然运动缓慢，很可能是由于制动器未完全脱开而离合器已接合，或者是离合器的密封圈损坏漏气所致，平衡缸气压是否过大。排除方法是检查气压是否正常，重新调节离合器摩擦片和制动器摩擦片的间隙，更换密封圈。

离合器和制动器联锁性不好

在工作中有时出现制动器和离合器失灵，即制动器打不开、离合器合不上，或者制动器已打开而离合器合不上。这是由于空气分配阀或调节装置出现故障造成的。但在正常情况下，离合器和制动器衬片异常磨损或变形也会造成联锁性不好。引起空气分配阀出故障的主要原因是压缩空气中的水分在阀中积存，电磁阀芯锈蚀或磨损、密封圈损坏等。调节装置出故障的主要原因是曲轴凸轮限位开关本身失效。排除以上故障要针对具体情况，更换有关零件或重新调整相配合的位置。

滑块导向问题

滑块作为压力机最终动作执行部件，其动作过程和精度对锻件质量有直接关系。如果滑块被卡死、滑块导向性不好、滑块导向面出现划痕、滑块不能停在上死点位置等等，可能是导轨间隙不合适、氧化皮或异物进入导轨面、导轨润滑不良、离合器、制动器凸轮开关设置不当或制动器制动效果不好；这就需要及时调整滑块与导轨间隙，清洗导轨、修磨划痕，检查润滑管路，调整凸轮开关位置及检查制动器摩擦片是否磨损或制动行程是否合适。

离合器问题

离合器打滑，可能原因是：压缩空气气压不足；摩擦片有油污、摩擦片磨损；密封圈损坏漏气泄压。处理方法是：检查气压和管道是否漏气；更换摩擦片或摩擦块；更换密封圈。

离合器发热严重，可能是弹簧失效、离合器行程调整不当、摩擦盘变形等造成离合器脱开不完全。处理方法是：检查弹簧是否失效；重新调整活塞行程；检查摩擦盘是否变形，并消除其变形。

离合器跳动或窜动的原因可能是：轴承磨损间隙过大，轴向止推环磨损严重，轴承座紧固螺栓松动。

制动器问题

制动器打滑，压机不能制动。检查制动器摩擦片是否有油污、摩擦片磨损；制动器弹簧力是否不够；制动行程是否合适。

制动器发热严重。检查制动器脱开行程是否不够；水冷却系统未接通或有堵塞。

制动器不能脱开。检查压缩空气气压是否足够，制动器气阀是否工作正常。

传动带打滑

传动带最容易出现的问题是打滑，这可能是传动带预紧不合适，或油污进入传动带，或传动带磨损严重。

轴瓦温升过高

如果压力机正常工作时甚至空运行时曲轴轴瓦的温升短时间内就变化很大，需要考虑轴瓦间隙是否过小，轴瓦内是否进入杂质或异物，轴瓦润滑是否不良，压力机是否长期处于过载超载负荷下工作。

空运转时主电机电流过高

主电机是压力机能量输出的来源，是传动机构的动力源，如果空运转时主电机电流就过高，很可能是传动系统某些环节出了问题，比如制动器、离合器行程是否合适，摩擦片是否脱落，润滑是否良好，曲轴轴瓦间隙是否过小，电机传动带预紧是否过紧等等。

润滑系统

压力机润滑系统如果出现故障，有可能会造成以上大部分的故障问题。因此，压力机润滑系统能够正常运行也是压力机能够正常运行的关键。在日常运行维护过程中，我们需要经常检查润滑系统是否有堵塞，润滑周期是否过长，润滑油箱是否缺油，润滑泵、阀、管路是否损坏。

压力机连冲

压力机连冲是很严重的故障，轻则造成锻件废品、损坏模具，重则设备损坏、人员伤亡，所以尤其要重视。首先我们要排除压力机控制程序是否有错误，检查凸轮开关信号是否失灵，离合器摩擦片是否有脱落造成离合器脱不开，制动器动作失灵不制动，离合器、制动器的进排气是否通畅。

机身振动大

机身振动过大也会带来很多问题，造成工作环境恶劣，压力机使用寿命降低，锻件精度下降等等。初步判断是否飞轮平衡不好跳动过大，曲轴轴承是否磨损严重，地脚螺丝是否松动，拉紧螺栓的预紧力是否足够。然后根据前面的内容进一步分析，最终找到问题的根源。

结束语

通过以上介绍，我们根据出现的故障现象，具体分析，就可以快速解决压力机常见的故障问题，在一定程度内有效的保证设备的正常运行和使用性能，提高工厂的生产效率，同时有助于热模锻压力机在市场中的推广应用，提高我国锻造技术生产水平。