挤出中空吹塑成型机的调试与修理篇(三)
2022-07-07邱建成邱睿
邱建成 邱睿
3. 液压系统的调试与修理
3.1 主液压系统的调试与修理
挤出中空吹塑成型机由塑化、机头、合模系统、气动系统、机械手、模具及制冷系统、电气、液压驱动系统和伺服系统及制品后处理系统等组成。液压驱动系统和伺服系统是目前主流挤出中空吹塑成型机重要的部分,液压技术具有功率重量比大,可控性好,可柔性传送动力等优点;并易与微电子、电气技术相结合,形成自动控制系统。液压传动与控制简称液压技术。
传动与控制方式主要有:机械方式、电气方式、电子方式、液压方式以及气动方式。
液压技术与其他控制方式相比有以下特点。
⑴ 功率体积比大,传动功率相同,液压执行元件的体积小、重量轻。挤出吹塑中空机液压系统驱动压力6~10MPa,锁模压力12~20MPa。
⑵ 调速容易,液压装置调速非常简单,只要调整节流阀,就可实现无极调速。挤出吹塑中空成型机为控制动作的平稳,各种节流阀常被采用,目前常用电控双比例阀。
⑶ 能自动防止过载。液压系统中设有安全溢流阀,当压力到达设定的压力时,溢流阀会自动开启,压力油与油箱相通,使压力不超过设定的压力。
⑷ 容易实现动作和操作自动化。液压系统电磁阀,配合电气元件、PLC 等,实现对液压设备的自动控制。
⑸ 元件已经基本上系列化、通用化和标准化。选型、采购、应用方便。
⑹ 元件制造精度要求高,加工装配较困难。到目前为止,比较好的液压元件都是发达国家品牌。比如德国的力士乐、美国的威格士、日本油研等。
⑺ 元件对液压油的污染较敏感,出现故障不易查找。对于较复杂的故障,往往要通过换件来判断失效的元件,故障诊断与排除要求较高技术。
液压系统通常由功能部分和辅助装置组成。
⑴ 动力部分:由电机和油泵组成,用来将电能转化为液压油的压力能。一般最常用的是普通三相异步电机油和叶片泵组成的动力组合,近年来采用伺服电动机与变量液压泵组成的伺服变量液压系统已经大量应用于挤出吹塑中空成型机。
⑵ 控制部分:由各类压力、流量、方向阀等控制阀组成,用来实现对执行元件的运动速度、方向、作用力等的控制,也用来实现过载保护、程序控制等。
⑶ 执行部分:最常见的是油缸及油马达。用来将液压油的压力能转化为机械能,完成驱动工作。
⑷ 辅助装置:主要指油箱、管路、过滤器、油冷却器、压力表等。
⑸ 工作介质:液压油。
常见的挤出中空成型液压驱动系统原理如图3-1。
图3 -4 两种不同的柱塞泵外观图
图3 -3 一种叶片泵的结构示意图
图3 -2 两种不同型号的叶片泵外观图
图3 -1 挤出吹塑中空成型机常用液压驱动系统原理图
双联叶片泵、电液比例溢流阀(带安全阀)和卸荷溢流阀,是挤出中空成型的标准油源组合。电液比例溢流阀可设定各个动作需要的压力,其自带安全阀防止系统过载。卸荷溢流阀设定大泵的卸荷压力,当系统压力低于设定压力时,大小泵同时工作;当系统压力大于等于卸荷压力时,大泵卸荷,只有小泵工作。这种油源配置,可向系统提供低压大流量和高压小流量的油源,非常适合挤出中空成型。挤出中空成型驱动时,只需要较低的压力,但需要较大的流量;锁模迫紧时,需要较高的压力,很小的流量就可以了。与单泵系统相比,采用大、小泵供油,节能明显,同时减小装机容量。
合模回路——为提供较大锁模力,合模油缸一般缸径较大,合模回路一般采用差动回路,这样能以较小排量的油源,得到较快的合模速度,也是相当有效的节能设计。图示为挤出中空成型典型差动回路,由一个三位四通电液换向阀和一个二位四通电磁阀组成。合模过程中,通过二位四通电磁阀的切换,由快速合模转为慢速合模,还配有单向节流阀调节慢速合模的速度;同时只有回路切换后,才能提供大的锁模力。合模回路,也是一个保压回路。锁模时,只需要小泵短时间供油加压,然后由液控单向阀保压。不需要在整个吹胀成型过程中小泵一直供油,节能效果显著。
移模回路——早期的中空成型,移模减速主要靠缓冲液压油缸完成。由于液压油缸缓冲距离短,缓冲效果有限,移模速度较慢。驱动物重量改变后,还得从新调整移模速度。做得好一点的,是把油缸的缓冲做成可调缓冲。图示是目前广泛使用的行程阀减速回路,采用专用行程节流阀,通过特殊滑道渐变式改变节流阀的开口,能起到很好的减速作用,移模速度较快。近年来,移模回路也开始使用比例换向阀,能达到更快的移模速度,最大移模速度能达到2 米/秒以上。
3.1.1 主液压系统的调试
⑴ 使用者应看懂并理解液压系统的工作原理图,熟悉各种操作按钮和调整手柄的位置及旋向等。
⑵ 开机前应认真检查系统上各调整手柄、手轮是否被无关人员动过,电气开关、行程开关、急停开关的位置是否正常,联接液压管道是否泄露等,再对合模机构的导轨和活塞杆的外露部分进行擦拭,然后方可开机。
⑶ 开机时,首先起动控制油路的液压泵,无专用的控制油路液压泵时,可直接启动主液压泵。对于多组油泵的大型液压系统,应先启动控制油路液压泵,再启动低压油路液压泵;再启动高压油路液压泵。
⑷ 液压油要定期检查、更换,新投入使用的液压设备,使用3 个月左右即应清洗油箱,更换新油。以后每隔半年至1 年进行一次液压油质量全面测试检查,油液质量不合格时,应对油箱进行清洗和更换新油。并做好详细的书面换油记录。
⑸ 工作中应随时注意油液温度,正常工作时,油箱中油液温度应不超过55℃。夏季油温过高时可以加装油冷却器加快强制冷却,并使用粘度较高的液压油。冬季温度过低时,应进行预热,或在运转前进行间歇运转,使油温逐步升高后,再进入正式工作运转状态。25℃~45℃的油温对液压系统的长期稳定运行会有较好的帮助。
⑹ 经常检查液压油液面,保证系统有足够的油量。设置有油量报警的系统,需经常检查报警电路是否可靠。
⑺ 液压系统在刚开始运行时有排气装置的系统应进行排气,无排气装置的系统应在较低压力状态下往复运转多次,使之自然排出液压缸及执行装置中的气体。如果液压缸在刚启动后出现爬行现象,多数原因是因为液压缸或是液压系统内的空气没有排除干净所致。
⑻ 液压油箱应加盖密封,液压油箱上面的通气孔处应设置空气过滤器,防止污物和水分的侵入。加注液压油时必须进行过滤,使油液清洁。对于大型液压系统,必要时可以采用一种高效的液压油过滤机,对液压油进行在线过滤,从而保障油液的清洁与脱水。
⑼ 液压系统中应根据需要配置粗、精过滤器,对过滤器的堵塞报警指示应经常性的定期检查,及时清洗或更换被堵塞的过滤器。在油箱的较低位置,可以在多处安装永磁体,吸附油路中冲洗出的钢铁杂质,使其不再参与到液压油系统循环之中去,并利用换油时进行彻底清理。
⑽ 对压力控制组件的调整,一般首先调整系统压力控制阀(溢流阀),从压力为零时开始调节,逐步提高压力,使之达到规定压力值;然后依次调整各回路的压力控制阀。主油路液压泵的安全溢流阀的调整压力一般要大于执行组件所需工作压力的10%~25%。快速运动液压泵的压力阀,其调整压力一般大于所需压力10%~20%。如果用卸荷压力供给控制油路和润滑油路时,压力应保持在0.3~0.6MPa 范围内。压力继电器的调整压力一般应低于供油压力0.3~0.5MPa。通过电控系统调整比例阀的压力时也需要从低到高调整。
⑾ 流量控制阀要从小流量调到大流量,并且应逐步调整。同步运动执行组件的流量控制阀应同时调整,以保证运动的平稳性。通过电控系统调整比例阀的流量时也需要从小到大调整。
⑿ 液压系统的安全使用十分重要,在运行中,不能随意打开排气阀以及松开固定各种液压泵、阀、缸、管道等的螺栓,需要维修或保养时,必须先停机再排空压力,才能进行下一步的操作(特别是采用储能器的液压系统)。正常生产中发现油液的泄露,应及时停机并进行处理。
⒀ 一些常用插装阀的液压系统,可能由于插装阀启动的延迟,容易发生液压油不能及时回流,出现所谓的胀阀或是胀缸现象,如果出现此类现象,可以通过改选其他型号的插装阀或是改进控制程序的办法来解决,如果长期出现胀阀、胀缸现象,可能出现一些不安全的事故,值得引起注意与关注。
3.1.2 主液压系统安全使用注意事项
⑴ 没有经过专业培训的人员不能操作或进行液压系统的维修工作。
⑵ 不能在液压系统工作状态下拆卸液压油连接管道,液压阀、泵等液压元件。
⑶ 不能使用不合格的液压油、密封件、泵、阀、联接管道等,确保液压系统安全运行。
⑷ 当液压系统的冷却水系统不正常时(或是处于停机状态时),禁止液压系统的使用,特别是夏季炎热气候条件下需要特别注意液压油运行温度的上升。
⑸ 当液压系统采用储能器等装置时,需要对储能器进行定期耐压检查,(一般每年检查一次)防止因为储能器的失效而因此发生安全事故。
⑹ 定期检查液压油的质量,尽量做到按时更换液压油。
3.2 液压油的选用及更换
3.2.1 液压油的选用及更换
液压油品质和粘度等级对于机器液压系统工作的稳定性至关重要。液压油根据粘度等级高低进行编号,编号越大,粘度越高。为在一定的使用时间内保持液压油的物理和化学特性,通常液压油里含有抗磨剂、消泡剂、抗氧化剂等。通常中空成型机选用抗磨液压油,根据液压系统的设计及环境温度可选用不同粘度等级的液压油。国内的中石油和中石化两家公司旗下有多个品牌的液压油可供选择。
常用液压油的牌号、性质及用途见表3-1。
表3 -1 常用液压油的性质及用途表
液压油在使用过程中物理和化学性质会逐渐发生变化,颜色也随着由浅变深,透明度也逐渐变差,所以液压油在使用了一定的时间后就需要更换。
新机器投入使用后,一般要求工作500 小时后,就要更换液压油。这是因为新机器在磨合期内,系统内的杂质和微细铁屑颗粒可能相对较多,磨合期过后杂质和铁屑颗粒相对较少,为了保护液压系统能够长期保持较好的工作状态,磨合期过后就需要立即更换液压油。
新机器磨合期过后,液压油的换油周期一般为1~2 年,根据不同公司的液压油品质来确定。设备用户可采取定期检验油质的方法对液压油品质监控。换油时要对液压油箱和过滤器进行全面彻底的清洁。
许多挤出吹塑中空成型机的设备使用单位不重视液压系统的维护与保养,不按换油周期更换液压油,舍不得花钱换油,结果可能造成液压系统工作不稳定,甚至造成液压元器件的损坏,反而花费更多的维修费用,既耽误了生产销售计划,经济上也会得不偿失。
3.2.2 液压油使用条件的优化
挤出吹塑中空成型机主液压系统液压油的使用条件主要包括:液压油的使用温度,液压油的污染。
⑴ 液压油的使用温度
液压油的使用温度在液压系统的使用当中是最主要的因素之一,虽然液压油的使用温度的范围较宽,许多的液压手册中介绍是15℃~90℃左右,但是从液压系统的较好使用状态来看,较好的使用温度在25℃~55℃之间,理想使用温度最好维持在25℃~45℃较好。在液压系统的使用与维护之中,可以尽可能使液压油的使用温度维持在这一较好的使用温度范围之内。
影响液压油的使用温度的因素主要有:
① 油冷却器的冷却面积
液压系统油冷却器的冷却面积一般在设备生产厂家就已经确定下来了,国内外有些中空成型机的设备制造厂家将出厂吹塑设备分类设计,将气候条件作为最主要的条件来进行分类;气候温度条件确实在油冷却器的选用中占有较大的因素。对于常年气温较高的地方,宜选用较大冷却面积的油冷却器,常年气温较低的地方,可以选用较小冷却面积的油冷却器。有些吹塑设备制造厂家为了使自己的设备能够广泛适用于所有的气候温度条件,对所有出厂的吹塑设备均选用较大冷却面积的油冷却器,在油冷却器的进水管处设置一个自动控制的阀门,自动控制冷却水的流量,以达到自动控制液压油使用温度的目的。在大型中空成型机的液压系统设计中采用自动控制阀门控制冷却水流量的方法来调整液压油的使用温度已经广泛被采用。
② 油冷却器的冷却水压力
随着用于冷却油冷却器的冷却水压力的提高(相应提高),冷却水在油冷却器中的流动速度加快,在单位时间内通过油冷却器的冷却水量较大,油冷却器的换热速度加快,使液压油的使用温度能够较为有效的降低。在气候温度条件较为炎热的情况下,在油冷却器可以承受较高冷却水压力的情况下,为了降低液压油的使用温度,可以通过适当提高冷却水压力的办法来加快油冷却器的换热,使液压油使用温度降低。
③ 油冷却器冷却水的水质
冷却水的水质也影响到油冷却器的运行状况,假如用于设备冷却的冷却水的水质没有经过相应的处理,那么含有过多钙镁离子的冷却水很容易在油冷却器的换热管中产生结垢,尤其是水流速度较低、油冷却器使用温度较高时更容易产生结垢。对设备冷却水的处理方法有多种方法,如离子交换水处理方法,反渗透水处理方法,磁化水处理方法等;中空成型机使用厂家可以根据自己的实际情况选用较为合适的水质处理方法,从经济角度和使用的可靠性方面来看,建议使用磁化水处理器来处理循环冷却水。
④ 油冷却器的冷却水温度
冷却水的温度高低对油冷却器的换热效果起着较大的作用,它较为直接的影响到油冷却器的运行温度,在气候温度较高的南方,可以通过采用冷却塔的方式来降低冷却水的运行温度。
⑤ 液压油的运行压力
在大型中空成型机液压系统的运行当中,当型坯挤出时要使用到较大流量较高压力的液压油,锁模保压时需要较小流量较高压力的液压油。有些情况下,液压系统输出的压力并不需要很高,这时液压油会通过溢流阀流回到油箱,这时如果溢流阀的溢流压力调整过高,就会使液压油的运行温度上升,此外,液压系统油压力可以在满足吹塑工艺需要的情况下,将液压系统的压力调整到较低的状态下,这样会有利于降低液压油的运行温度和降低能源消耗;同时还能够有效降低液压系统设备的磨损,延长设备的大修期,降低设备的维护费用。
此外,随着近年来主液压系统普遍采用伺服液压系统,油温的控制更加方便准确了,这是因为这种伺服液压系统在吹塑机的成型吹气、保压时,液压系统基本不用大流量输出,因此既能节能又可以降低油温。
⑵ 液压油的污染
液压油的污染受多种因素的影响,各种颗粒物,微尘,水分等都会影响到液压油的洁净度,在液压系统的使用当中,几乎80%以上的故障来自于液压油的污染造成。所以在液压系统的维护与保养之中,对液压油的质量以及维护需要给于充分的重视,并及时采取措施进行处理。对于液压油中水分与颗粒物的污染,目前一种可以在线处理液压油中所含有的水分和颗粒物的液压油真空过滤机值得一些大中型中空成型机的使用厂家选用,它可以在线去除液压油中含有的水分和颗粒物,能够有效延长液压油的使用寿命。
① 金属颗粒物的污染
在中空成型机使用初期,液压油的污染主要来自设备零部件在加工过程中的一些未经清理干净的毛刺等金属微细颗粒物。这些金属颗粒物在液压系统的运行当中,在液压油的高压冲洗之下很容易将原来附着在各类零部件上的金属微细颗粒物冲洗下来,混入在液压油之中;在液压油的带动下通过液压阀时容易卡住各类液压阀的阀芯,并且造成对各类液压阀件的损坏。
为此,在中空成型机的使用初期,最好能够每班对液压系统的油过滤器进行检查,并且及时进行清理工作,一直坚持到液压系统的油过滤器已经很少发现金属微型颗粒物为止。此外,可以在液压系统的油箱底部多处安装高强永磁铁,用以吸附钢铁类微型颗粒物,并且定期进行清理。随着吹塑机设备制造厂家对液压系统管道、阀座、油箱等的清理工作的加强,新机组这类故障已经大为减少,同时也建议吹塑机设备使用厂家在使用新设备仍然需要重视这类问题。
② 冷却水的污染
液压系统的冷却水有时也会对液压油造成污染,主要原因是油冷却器密封件失效或是换热管渗漏所致。冷却水混入到液压油中后,很容易使液压油起泡,一旦发生此类情况,液压油将很容易失效,并使液压系统的动作快慢发生变化。如果发生冷却水对液压油的污染,应该及时进行维护及修理。
③ 老化密封件的污染
中空成型机的液压系统之中,液压油缸、液压阀等零部件广泛采用了密封件,这些密封件经过一定时间使用后,会不同程度的发生老化现象。老化后的密封件比较容易发生脱落现象,在液压油的冲洗下容易混入油液之中,如果这时油过滤器也已经失效,这种橡胶类的颗粒物也很容易造成对液压阀的阀芯的卡死,造成液压系统故障的发生。如果液压系统发生这类因为密封件的损坏对液压油的污染,应该尽快更换已经损坏的密封件,以防止发生因为密封件的失效和对液压油的污染造成的安全故障及事故。
④ 其它污染物的污染
中空成型机液压系统的使用当中,还有空气中的微尘和水分会造成对液压油的污染,加注液压油时,加油口及加注工具的杂质污染等。随着液压油在液压系统中使用时间的延长,液压油会发生老化,碳化,这样会加快液压油的失效,对液压系统的正常运行带来较大的影响。对于已经老化失效质量下降的液压油应该及时进行更换,以防止因为液压油的品质严重下降而造成对液压系统零部件的损坏。
⑤ 人为因素的污染
在中空成型机液压系统的维护当中,还要十分注意因为人为的因素造成对液压系统的污染,在拆卸液压系统的零部件之前,一定要将需要拆卸的零部件以及周围清洁干净,防止因为人为的因素带来新的污染。
⑶ 液压油的泄露
液压油的泄露分为很多类型,在挤出吹塑中空成型机的具体使用中主要有以下几种:
① 各种连接管道的接头泄露,这主要因为管接头选择不当,管接头制造精度不高,管道特别是连接软管耐压等级不够,以及制造精度不高,管道连接的密封件质量不好、型号不当、以及连接时采用方法不当等等,使管道破裂、接头破损容易发生较多的液压油泄露事故。
② 液压泵损坏,产生泄露。
③ 液压阀损坏,产生泄露
④ 液压阀座与液压阀之间发生微渗,这类情况出现较多,并且不容易处理,其主要原因在于阀座的螺纹孔加工精度不高导致螺纹连接处可出现松动,螺纹有效深度不够容易导致螺纹连接强度不够,在安装阀件时对连接螺钉与阀座的螺纹处,采用具有弹性的螺纹稳固胶进行涂抹会有较好的效果。此外,各种液压阀与阀座之间的密封圈选择不当也是发生微渗的重要原因之一。
3.3 液压元器件的调试与修理
液压元器件主要包括液压泵、液压马达、液压阀、液压密封件等等元器件,本节的内容主要介绍一些常用的液压元器件的调试与修理。
3.3.1 液压泵与液压马达的调试与修理
液压泵根据结构原理的不同区分为叶片泵、柱塞泵及齿轮泵等,中空成型机多数选用叶片泵或柱塞泵。这里重点介绍叶片泵和柱塞泵。
⑴ 叶片泵
叶片泵在中空成型机行业应用非常广泛,技术成熟,经济实用。
叶片泵主体结构包括:壳体,泵芯(含转子,叶片,定子),配油盘,传动轴。当轴带动转子转动时,装于叶片槽中的叶片在离心力和叶片底部压力油的作用下伸出,叶片顶部紧贴定子内表面,沿着定子曲线滑动。叶片往定子的长轴方向运动时叶片伸出,使得由定子的内表面、配流盘、转子和叶片所形成的密闭容腔不断扩大,通过配流盘上的配流窗口实现吸油。往短轴方向运动时叶片缩进,密闭容腔不断缩小,通过配流盘上的配流窗口实现排油。
叶片泵在实际使用过程中,转速不能超过泵的最高转速限制,压力不能超过泵的最高压力限制,否则容易对泵造成损伤,影响液压泵的使用效果和寿命。
叶片泵在安装时需注意保证转子轴与电机轴的同轴度在0.05 mm 公差范围内,与电机的联结多采用带间隙误差补偿和角度误差补偿的回转挠性联轴器,如尼龙联轴器,价格便宜,安装维修方便。避免两者不同心导致轴承、油封等的损伤,产生噪音、振动甚至发生事故。
标准叶片泵的转子旋转方向从其轴端方向看应为顺时针旋转,启动液压泵时需注意旋转方向的正确与否,反向旋转将导致不会出油。
叶片泵在工作过程中可能出现的问题主要有:转子、叶片及定子的磨损;叶片的气蚀;密封圈磨损漏油等。对叶片泵进行拆装或维修时,需对内部零件的拆装顺序及安装方向做好记录,顺序和方向不能装错。泵芯可从泵体内单独抽出和装入,可以单独向生产厂商购买更换。
叶片泵的常见故障情况分析与排除措施见表3-2。
表3 -3 轴向柱塞泵的常见故障情况分析与排除措施
表3 -2 叶片泵的故障情况分析与排除措施(续表)
表3 -2 叶片泵的故障情况分析与排除措施
其他的故障现象在中空成型机行业较少发生,还需要不断发现总结。
⑵ 柱塞泵
在挤出吹塑中空成型机行业,柱塞泵通常应用于辅助的壁厚控制系统的液压系统中,大部分选用的是恒压变量柱塞泵(压力补偿变量);也有将柱塞泵应用于部分机型的主机液压系统中。
柱塞泵与叶片泵相比,压力较高且流量可变,但对油质清洁度要求较高,结构较为复杂,价格也比较高。中空成型机行业多数采用的是斜盘式轴向柱塞泵。
下面就主要介绍斜盘式轴向柱塞泵的结构工作原理及使用维护常识。
图3-5 是一种轴向柱塞泵的结构简图。
如图3-5 所示,斜盘式轴向柱塞泵的主要工作原理是:传动轴8 通过花键带动缸体6 旋转,柱塞5(七个)均匀安装在缸体上。柱塞的头部装有滑靴4,滑靴与柱塞是球铰连接,可以任意转动,由弹簧通过钢球和压板3 将滑靴压靠在斜盘2 上。这样,当缸体转动时,柱塞就可以在缸体中往复运动,完成吸油和压油过程。配油盘7与泵的吸油口和压油口相通,固定在泵体上。另外,在滑靴与斜盘相接触的部分有一个油室,压力油通过柱塞中间的小孔进入油室,在滑靴与斜盘之间形成一个油膜,起着静压支承作用,从而减少了磨损。
图3 -5 两种不同型号的液压马达外观图
图3 -5 一种直轴斜盘式柱塞泵结构图
柱塞泵的压力和流量分别可以通过相应的螺钉或手柄进行手动调节,顺时针方向为压力增大、流量减小,逆时针方向压力减小、流量增大。也可以通过配备比例阀,根据动作实际需要对输出压力和流量进行程序控制。
柱塞泵在中空成型机液压系统中的使用和维护主要需注意以下几点:
清洁——装配过程中,整个液压系统所有零件需要彻底清洁并保持,不能存留异物。
液压油——推荐选用抗磨液压油,并严格按换油周期进行更换,保证油质清洁度。
联轴器——与电动机连接选用带间隙误差补偿和角度误差补偿的回转挠性联轴器,电动机轴与液压泵轴的同轴度误差在0.05 mm 内。
转速转向——泵的转速和转向需符合使用说明书的要求。
泄油管——泵的泄油管一般单独回油箱,壳体内的压力不宜超过0.16MPa。
启动——泵在第一次启动前必须从泵壳上的注油口向泵内注满清洁的液压油,否则不可启动;在正式运转前,先瞬间启停数次,以排出空气,确认转向与声音正常后再连续启动,运转约 10分钟后再开始进行调压。
轴向柱塞泵的常见故障情况分析与排除措施见表3-3。
⑶ 液压马达
液压马达是将油液的压力能转换成机械能的装置,输入液压马达的是压力油,输出的是扭矩和回转运动。
中空成型机上常用的液压马达主要是摆线马达和径向柱塞马达。摆线马达外形体积较小,主要应用在机台升降、吹气装置、机械手等机构中。径向柱塞马达转速低、扭矩大、外形体积大,主要应用于挤出系统用来驱动螺杆;PC 纯水桶专用吹塑机的螺杆驱动一般采用液压马达。
摆线马达在使用过程中存在的主要问题是漏油,即从轴端密封圈处漏油,该问题存在的可能原因有:密封圈本身损坏,更换密封圈;电磁阀选择不合适,一般选用Y 型中位机能的换向阀;液压马达内部磨损大,泄漏量太大,维修或更换,目前常用换件修理方式。
径向柱塞马达在中空成型机行业的使用逐渐减少,目前主要应用于某些特定的机型,如PC机使用较多,其他吹塑机使用的数量很少。径向柱塞马达在使用中需要注意的问题有:第一次使用时,须向壳体内注满清洁的液压油;马达主轴不要承受轴向作用力,否则容易损坏配油盘;注意保持油质清洁,防止杂质进入液压马达,损坏内部零件。图3-6 是两种径向柱塞马达的内部结构示意图。
图3 -6 两种径向柱塞马达内部结构示意图
3.4 液压阀的调试与修理
挤出吹塑中空成型机液压系统常用的液压阀按功能主要有单向阀,液控单向阀,单向节流阀,电磁换向阀,电液换向阀,比例溢流阀,插装阀,充液阀,泄荷阀等。通过不同阀的组合,实现机器所需要的功能。图3-7 液压换向阀的外观与内部结构图片。
图3 -7 液压换向阀的外观与内部结构图
图3-8 是一种中空成型机的液压阀组合示意图。中空成型机液压阀组在装配、使用和维修过程中主要注意事项如下:
图3 -8 一种中空成型机的液压阀组合示意图
⑴ 装配——注意液压阀方向要正确;安装面的粗糙度要符合要求;阀块管路清洁去除毛刺等工作必须细致,不能存留任何铁屑杂质;保证密封圈完好;安装螺钉紧固,为防止运行一段时间后螺钉发生松动而造成液压阀泄漏,可在安装螺钉时在内外螺纹处涂抹合适的密封胶。
⑵ 使用——这里主要介绍比例溢流阀的使用和调整。
图3-9 一种带安全阀的比例溢流阀示意图。
图3 -10 两种油冷却器外观图
图3 -10 一种液压缸的内部结构图
图3 -9 一种带安全阀的比例溢流阀示意图
比例溢流阀在安装时需注意进油口的安装方向不能装反,否则容易导致液压系统故障。在初次使用或换油维修后,需进行排气,阀内气体未排出将导致系统压力不稳;排气时,系统压力维持在2~3MPa,松开排气螺钉,油液带着阀内气体一同排出,当气体彻底排空后,锁紧排气螺钉。
比例溢流阀的压力等级必须与液压系统的设计相匹配,不同压力等级的比例溢流阀正常工作的压力范围也不同。选择好合适压力等级的比例溢流阀后,需根据液压系统的最高压力要求对比例溢流阀进行设定。
比例溢流阀设定方法是:打开液压泵,先将安全阀调整螺钉往外适当退出,再将手动测试螺钉往里旋转到底,然后缓慢顺时针旋转安全阀调整螺钉,观察压力表,待压力上升到液压系统最大设计压力时,锁紧安全阀防松螺母,将手动测试螺钉往外退到头。然后根据比例阀的说明书调好比例电路板的最小和最大输出电流。这样液压系统最大压力就设定完成,比例电路板的输出电流和液压系统的压力就可以成比例对应关系了。
维修:中空成型机液压系统液压阀常见的故障和解决方法见表3-4。
3.5 液压密封件的选择与使用
密封件是液压系统中的辅件,密封件的好坏直接影响到液压系统能否正常工作,在一定程度上制约着液压元件和液压系统性能和可靠性的提高及使用寿命的长短。个别密封件的失效所造成的损失可能是密封件本身价值的许多倍。
液压密封件选择主要考虑以下方面:
密封种类——静密封或动密封。
液压油性质——不同性质的液压介质需选择不同的密封材料。
工作温度——温度不同决定密封材料不同。
运动速度——不同类型密封件适合不同的运动速度。
压力等级——不同材质的密封件适合不同的压力等级。
使用寿命——根据前面五个方面综合考虑,选择合适的密封件,保证使用寿命。
表3-5 是常用密封材料的温度和速度等级。
表3-6 是常用密封件的分类和适用范围。
表3 -8 油冷却器的故障分析与排除措施
表3 -7 液压缸的常见故障情况分析与排除措施
表3 -6 常用密封件的分类和适用范围
表3 -5 几种常用密封材料的温度和速度等级
表3 -4 液压阀常见的故障和解决方法
安装和使用密封件时需要注意以下事项:
安装方向——许多密封件安装时有方向要求,不能反装。
保持完整——安装时注意保证密封件完好无损,不能划伤破损。
密封面粗糙度——密封面尺寸形位公差及粗糙度需符合相关标准,否则影响密封效果。
3.6 其他液压元件的调试与使用
⑴ 液压缸
在中空成型机组中由于合模机构,扩坯装置,储料机头等的结构不同可能需要应用到多种形式的液压缸,通常使用的有:单活塞杆双作用液压缸,双作用增压液压缸,环形液压缸等不同形式的液压缸。液压缸的常见故障情况分析与排除措施见表3-7。
⑵ 液压油冷却器
液压油的温度上升会给液压系统带来各种故障和危害,所以在液压系统的设计与使用当中需要控制液压油的温度上升。在主液压系统的特点一节中介绍了它们最佳的使用温度是25~45℃之间,要控制液压油的温度,通常在设计时需要考虑节能设计措施,以及进行散热冷却。在大型中空成型机的主液压系统中一般都采用了油冷却器来控制液压油温度的稳定。
从目前国内各吹塑设备制造厂家出厂的设备来看,绝大多数的厂家大多是采用水冷列管式油冷却器。油冷却器的故障分析与排除措施见表3-8。