500t壓鑄機液壓系統油溫過高故障診斷排除
2024/10/30 8:25:51 來源: 堅盛液壓
(1)系統原理
某進口的500t壓鑄機 (工作時間3600h)工作循環及主要動作為:低壓合模→高壓鎖模→澆料→壓射缸慢壓射→一級快壓射→二級快壓射→增壓、保壓→開模→壓射缸退回,頂出缸頂出→停留等。壓鑄機液壓系統的工作介質為水‐乙二醇液 (黏度為40mm2∕s)。系統采用高、低壓雙聯葉片泵供液,當主機低壓工作時,雙泵同時供油﹔在主機高壓工作時,低壓大流量泵卸荷,高壓小流量泵單獨供油﹔整個系統卸荷時,雙泵同時卸荷。系統工作時,高壓為13.5MPa,低壓為5MPa,卸荷時壓力為0.2MPa左右。系統壓射及增壓部分液壓原理,其中蓄能器用于系統保壓。
(2)故障現象
在壓鑄機進行試生產時,出現了液壓油溫上升很快的故障現象。經過20〜30次工作循環后,升至警戒油溫 (55℃),主泵電機自動停轉 (此時循環冷卻泵仍在工作),需等待20min左右,才能重新啟動主泵電機。工作一段時間后,再次出現故障。因壓鑄模的溫度會直接影響其產品的質量,一般來說,壓鑄機需經過十幾次工作循環,對模具進行預熱,待模具達到一定溫度后,才能生產出合格的產品。而本機系統油溫上升太快,剛生產出合格產品,即自動停止,待油溫下降后才能重新啟動,此時模具溫度也會下降,這樣模具又要進人預熱狀態,故工作效率大大降低。同時,產品的質量也很難保證。
(3)原因分析
液壓系統中導致油溫上升過快的原因是多方面的。
① 環境溫度。液壓油箱周圍的空氣溫度約為25℃,最佳工作溫度為40℃左右。由此看來,環境溫度不會對油溫的上升產生多大的作用。
② 液壓介質。液壓系統的工作液品種及黏度符合設備使用要求,不會產生因油液黏度不當,油液流動需要克服的摩擦阻力過大及能耗和發熱過大。
③ 壓力損失。本壓鑄機的管路設計和安裝不至于使沿程壓力和局部壓力損失過大而使油溫上升得如此快。
④ 冷卻器。其人口的水溫為15℃左右,同時冷卻水的供給量和輸出量都較大。但為充分排除冷卻器的因素導致油溫上升,拆開冷卻器,疏通冷卻水管,重新安裝后,溫度上升未得到控制。
⑤ 系統壓力。液壓系統工作壓力滿足設備正常工作的指標。
⑥ 一個工作循環中高壓、低壓、卸荷的時間分配。雙泵組合供油有利于節能。在保壓階段及壓射缸退回后的一段時間內,液壓系統仍持續高壓,而這段時間占整個工作周期的60%以上。保壓階段的壓力可由蓄能器提供的壓力油來維持。另外,壓射缸退回后,僅需短時間維持系統高壓,以便對蓄能器充液。這樣便可以大大降低液壓系統高壓工作時間,降低不必要的能量損耗,最終去控制油溫的上升。從電氣控制原理圖上發現,保壓階段及壓射缸退回后,系統高壓的工作時間是由時間繼電器來控制的,把兩個時間繼電器高壓工作時間調整為零。執行壓鑄機動作循環,發現在高壓鎖模階段,系統壓力由11MPa(蓄能器的充氮壓力)經過一段時間逐步達到13.5MPa。同時,壓射缸退回后,系統處于卸荷狀態,蓄能器的氮氣壓力不斷下降,直至11MPa(蓄能器6中已無壓力油)。此時,一級快壓射閥、二級快壓射閥、蓄能器及壓力釋放閥均處于關閉狀態,單向閥反向關閉。
蓄能器的油壓下降,這說明系統中存在著較嚴重的泄漏。造成泄漏的原因可能是蓄能器中的高壓油經壓力釋放閥直接流回油箱,也有可能高壓油經一級快壓射閥或二級快壓射閥、單向閥再經過慢壓射換向閥的中位流回油箱。對其逐一排除,最后發現二級快壓射閥的密封錐面嚴重損壞,導致了蓄能器中的高壓油嚴重泄漏,造成能量的較大損耗,最后使油溫上升過快。
(4)解決方法及效果
對二級快壓射閥進行密封修復。之后發現在卸荷狀態,蓄能器油壓不再下降。同時系統執行高壓時,壓力很快上升至13.5MPa。最后壓鑄機工作時,油溫基本穩定在42℃左右。
(5)啟示
液壓系統油溫上升過快的原因是多方面的,同時又是相互聯系的,需針對不同的故障情況,進行具體分析,以便快速、準確地排除故障。