壓鑄機(jī)液壓故障診斷維修
(1)故障概況
某IP-750型壓鑄機(jī)系意大利生產(chǎn)的750t壓鑄機(jī)，所用液壓泵為美國(guó)VICKERS公司雙聯(lián)葉片泵，工作介質(zhì)為水-乙二醇，其允許黏度為35×l0-6m2/S左右（在38℃情況下）。
某晚工作時(shí)壓鑄機(jī)自動(dòng)停機(jī)。由于IP-750型壓鑄機(jī)自動(dòng)停機(jī)的原因很多，如油液液位不夠、液壓泵吸真空、電機(jī)過載。超高壓等。當(dāng)時(shí)值班人員強(qiáng)制消除設(shè)備報(bào)警（這是設(shè)備所允許的）。重新啟動(dòng)液壓泵，僅兩、三秒鐘時(shí)問，設(shè)備又停機(jī)。此時(shí)檢查油位，發(fā)現(xiàn)油位偏低，但不足以產(chǎn)生報(bào)警停機(jī)?？紤]到液壓泵的啟動(dòng)及液壓系統(tǒng)中蓄能器的充液會(huì)使液面進(jìn)一步下降，于是向油箱加油200L左右，再啟動(dòng)液壓泵，設(shè)備仍在兩三秒鐘后停機(jī)，說明故障仍未排除。當(dāng)檢查液壓泵吸油口的壓力繼電器時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在液壓泵啟動(dòng)后馬上動(dòng)作，此壓力繼電器為負(fù)壓繼電器，所以，初步確定是由于液壓泵吸油阻力太大，引起負(fù)壓繼電器動(dòng)作，從而停機(jī)。
(2)故障分析
液壓泵吸油阻力過大的原因一般有以下幾方面：
①濾油器的問題，包括濾油器設(shè)計(jì)的通流能力不足和濾油器堵塞所引起的通流能力不足以及濾油器進(jìn)油口開關(guān)未完全開啟；
②吸油管的問題，包括吸油管設(shè)計(jì)過小以及在液壓系統(tǒng)工作過程中吸油管（軟管）變形；
③油液黏度過大；
④液壓泵安裝位置問題，包括液壓泵安裝位置離油箱液面過高或液面下降過大引起的相對(duì)位置變大。
IP-750型壓鑄機(jī)是一種成熟產(chǎn)品，而本機(jī)已使用了幾年，由于設(shè)計(jì)不當(dāng)引起故障的可能性可以排除，因此留下來的就是使用方面的原因。其中包括濾油器堵塞、油液黏度過大等。本機(jī)所用吸油管為硬管，吸油管變形可以排除，同時(shí)液壓泵吸油口在液面之下，液面問題也可排除。拆下濾油器，發(fā)現(xiàn)濾油器堵塞嚴(yán)重，清洗后，安裝好再啟動(dòng)液壓泵，發(fā)現(xiàn)負(fù)壓繼電器在四秒鐘后動(dòng)作，設(shè)備停機(jī)。于是拆掉負(fù)壓繼電器，強(qiáng)行啟動(dòng)（這是違章操作），液壓泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但噪聲很大，被迫停機(jī)。
從現(xiàn)象分析，這是很明顯的因液壓泵吸油阻力過大引起了氣穴現(xiàn)象。由于濾油器清洗過，所以很可能是油液黏度問題?，F(xiàn)場(chǎng)無黏度計(jì)，一時(shí)無法準(zhǔn)確確定油液黏度。查閱原油液黏度檢測(cè)資料，其黏度50×l0-6mm2/s(40℃情況下)，已超過壓鑄機(jī)的允許范圍。同時(shí)由于溫度較低，使黏度進(jìn)一步上升，液壓泵吸油更加困難。引起油溫較低的原因有以下幾個(gè)方面：
①環(huán)境溫度低（環(huán)境溫度為-3℃左右）；
②停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，從清洗濾油器到重新安裝好，大約兩小時(shí)，此時(shí)油箱冷卻系統(tǒng)來關(guān)閉，冷卻水溫度很低；
③加入200L新油，其溫度為環(huán)境溫度。
針對(duì)上述情況，考慮到本IP-750型壓鑄機(jī)所用工作液為水-乙二醇，向油箱加入70L蒸餾水，使其黏度下降（水-乙二醇液在長(zhǎng)時(shí)間使用后，水分會(huì)蒸發(fā)，黏度會(huì)上升，為降低其黏度可直接加入蒸餾水），并加熱油液，再啟動(dòng)液壓泵，液壓泵連續(xù)工作，但壓力較低，為3MPa左右。正常工作時(shí)高壓為14MPa，低壓為5MPa。估計(jì)水與水-乙二醇未充分混合。低壓循環(huán)加以混合，但一小時(shí)后，壓力仍未上升，停機(jī)檢查。分析IP-750型壓鑄機(jī)的油源，如圖Z所示。
此時(shí)油源的壓力表8反映出3MPa，換向閥10動(dòng)作后，油源壓力仍為3MPa，低于低壓泵溢流閥5的調(diào)整壓力(5MPa)，即高壓泵低壓溢流閥11調(diào)整為5.5MPa。如果溢流閥有問題，應(yīng)該為高壓溢流閥9出現(xiàn)故障。假如溢流閥9出現(xiàn)故障，無論是低壓泵3和高壓泵4打出來的油均可從9走掉，而在表8上反映不出高壓來。所以，檢查溢流閥9，發(fā)現(xiàn)一切正常。安裝后，開機(jī)，表8上的壓力仍未上來。從油源圖上分析，如果高壓泵4損壞，也可能引起上述故障。此時(shí)低壓泵3打出來的油可以通過閥7和泵4回到油箱，從而油源壓力低于溢流閥5調(diào)整的低壓泵壓力。檢查高壓泵，拆開泵后發(fā)現(xiàn)，連接高、低壓泵的花鍵軸已斷掉，也就是說只有低壓泵在工作。進(jìn)一步拆開高壓泵，可見連接定子與泵體的兩定位銷被拉斷，轉(zhuǎn)子兩相鄰葉片間的一塊轉(zhuǎn)予斷裂下來，并且與兩葉片一起被卡住在定子圈內(nèi)。此時(shí)兩葉片及轉(zhuǎn)子本該分別形成高、低壓封閉區(qū)，但由于轉(zhuǎn)子的斷裂，高壓葉片泵4的高、低壓區(qū)出現(xiàn)串油，低壓泵3打出的油可以通過閥7和泵4流回到油箱，從而使表8反映的壓力低于溢流閥5的調(diào)定壓力。更換高壓泵及花鍵軸后，系統(tǒng)壓力恢復(fù)正常，設(shè)備正常工作。
(3)小結(jié)
通過以上原因分析，可知IP-750型壓鑄機(jī)一開始由于濾油器堵塞，液壓泵吸油時(shí)負(fù)壓增大，從而使負(fù)壓繼電器2動(dòng)作產(chǎn)生停機(jī)。后因停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、環(huán)境溫度低及原來水一乙二醇的黏度過高等因素，液壓泵吸油阻力更大，導(dǎo)致停機(jī)。而負(fù)壓繼電器的拆除及在負(fù)壓過高的情況下頻繁啟動(dòng)液壓泵，使液壓泵吸油側(cè)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，從而導(dǎo)致高壓泵轉(zhuǎn)予的斷裂。油管加水后，液壓泵正常啟動(dòng)，達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，斷裂的轉(zhuǎn)子塊與相鄰兩葉片由于離芯力的作用一起被甩出，突然被卡住在定子圈內(nèi)，轉(zhuǎn)子即對(duì)定子圈造成很大沖擊，定子圈定位銷被拉斷。這樣，定子圈被花鍵軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)定子圈在泵體內(nèi)突然被卡住后，花鍵軸也被拉斷。