注塑機(jī)液壓故障診斷與維修
某BOY15S型注塑機(jī)是從德國引進(jìn)的設(shè)備,屬于臥式超小型塑料注射成型機(jī),該機(jī)全部采用液壓傳動(dòng),整個(gè)系統(tǒng)只用一個(gè)變量葉片泵,控制部分采用集成塊式結(jié)構(gòu),具備手動(dòng)、半自動(dòng)及自動(dòng)工作循環(huán)系統(tǒng)。主要技術(shù)參數(shù):最大注射量25g;合模力220kN;螺桿直徑22mm;螺桿行程80mm;行程容積30cm3。
(1)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理
液壓系統(tǒng)工作原理如圖A所示。
①合模與鎖模 整個(gè)工作循環(huán)從模具閉合開始。機(jī)器用按鈕啟動(dòng)以后,模具首先快速閉合,當(dāng)動(dòng)模與定??煲咏鼤r(shí),S1斷電,S17通電,速度減慢,以減小合模的沖擊力;待合模到位以后,壓下行程開關(guān)b13,S1及S2帶電,鎖模增壓缸Ⅳ開始工作,高壓油進(jìn)入動(dòng)模液壓缸I的A腔,將模具鎖緊。
②注射位置前移和注射 在鎖模的同時(shí),一壓力油進(jìn)入液壓缸Ⅱ的E腔,整個(gè)注射裝置前移,使噴嘴與模具貼合,然后S9帶電,壓力油經(jīng)減壓閥LG2、節(jié)流閥DRV1進(jìn)入注射液壓缸Ⅲ的J腔,帶動(dòng)螺桿以高壓高速將頭部熔料注入模腔。此時(shí),螺桿頭部作用于熔料上的壓力為注射壓力,又稱一次壓力,此壓力由直動(dòng)式溢流閥DB1調(diào)節(jié)。
③壓力保持 由于低溫模具的冷卻作用,使注入模腔內(nèi)的熔料產(chǎn)生收縮,為制造質(zhì)地致密的產(chǎn)品,應(yīng)對熔料保持一定的壓力以進(jìn)行補(bǔ)縮:為此,S18帶電,注射缸Ⅲ的左腔壓力改由壓力閥DB3控制,螺桿作用于熔料上的壓力稱為保壓壓力,又稱二次壓力。在保壓時(shí),螺桿因補(bǔ)縮而有少量的前移。
④制品的冷卻和預(yù)塑化 當(dāng)保壓到模腔內(nèi)的熔料失去從澆口流出的可能性時(shí),保壓力卸去,合模高壓也卸去,使制品在模內(nèi)冷卻定型。此時(shí),S13帶電,壓力油經(jīng)單向閥LG4和由LG5與DR1組成的溢流節(jié)流閥進(jìn)入液壓馬達(dá),驅(qū)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),將來自料斗的粒狀塑料向前輸送,并使其塑化;同時(shí)螺桿又發(fā)生后退,當(dāng)回退到計(jì)量值時(shí),立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
⑤注射裝置后退和開模頂出制品 使S5帶電,壓力油進(jìn)入液壓缸Ⅱ右腔(F腔),帶動(dòng)整個(gè)注射裝置返回。然后S3帶電,模具打開,開模到位后,S15帶電,壓力油進(jìn)入頂出液壓缸的工作腔,推動(dòng)頂出桿,將制品從模具內(nèi)頂出,即完成整個(gè)工作循環(huán)。
(2)注塑機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷
注塑機(jī)工作時(shí)發(fā)生了兩種故障:一種是模鎖增壓無力;另一種是塑料充不滿模腔。
①系統(tǒng)鎖模沖壓無力 出現(xiàn)這種故障時(shí),用邏輯診斷方法進(jìn)行診斷。首先判斷是否由電氣原因引起的,經(jīng)檢查確定,電氣部分工作正常,排除電氣方面的原因;然后分析在液壓系統(tǒng)方面可能產(chǎn)生的故障。
a.合模缸I活塞上的密封圈有無損傷引起內(nèi)泄,使左右腔串油而引起壓力不足。
b.增壓缸Ⅳ的活塞是否卡死或活塞上的密封圈是否磨損,引起內(nèi)泄嚴(yán)重而導(dǎo)致增壓無力,這是造成增壓無力的可能原因。檢查時(shí),將增壓缸通向合模缸的油路堵住,即將u點(diǎn)堵住,觀察壓力表,發(fā)現(xiàn)壓力可以達(dá)到220kN,于是排除了增壓缸出現(xiàn)故障的可能性。
c.是否因換向閥換向不到位或閥芯卡死而造成上述故障。因有相同型號的備用換向閥,先后將兩個(gè)換向閥S1、S2換掉,但問題依然存在,于是排除了換向閥出現(xiàn)故障的可能性。
d.單向閥LG錐面是否磨損、不圓或不同心、錐面處是否有臟物而造成泄漏、不能保持油壓。拆開單向閥,仔細(xì)檢查錐閥與閥座結(jié)合面的接觸情況,沒有發(fā)現(xiàn)錐面不密合的情況,于是排除了單向閥LG出現(xiàn)故障的可能性。
最后可判斷故障出現(xiàn)在液壓缸I上,拆卸液壓缸I,發(fā)現(xiàn)活塞上鎖緊螺母已松動(dòng),且活塞左端磨損嚴(yán)重,液壓缸左端研傷長達(dá)60mm,深1.5~2mm,活塞上的密封圈也已損壞,從而引起液壓缸的內(nèi)泄漏。經(jīng)修復(fù)后重新裝上,機(jī)器恢復(fù)正常。
②塑料充不滿模腔的故障 一般來說,這種現(xiàn)象是由于液壓缸的速度產(chǎn)生誤差(要求在5%左右)或壓力閥壓力不夠所造成的。經(jīng)仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)注射缸的速度正常。而注射時(shí)壓力表的指針上升到一定值后不再上升,達(dá)不到注射要求,因此導(dǎo)致塑料充不滿模腔。根據(jù)液壓原理圖及工作原理分析,導(dǎo)致壓力上不去的原因可能有以下幾種:a.恒壓變量泵出現(xiàn)故障;b.注射缸出現(xiàn)故障;c.換向閥S9工作不正常;d.直動(dòng)式溢流閥DB1出現(xiàn)故障;e.RVG3液控單向閥泄漏。
針對各條可能性再逐一進(jìn)行檢查。首先排除a,因?yàn)樽⑸淝八M(jìn)行的插芯、閉模及預(yù)塑等動(dòng)作均很正常,而這些過程均使用了泵,只是換向閥的位置不同。對這些換向閥進(jìn)行仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)工作情況均正常。由于注射缸比較復(fù)雜,按先易后難的原則進(jìn)行選擇,放在后面來檢查,這樣便著手分析。換向閥檢查用“元件置換法”進(jìn)行,找一個(gè)相同型號的備用換向閥換上,發(fā)現(xiàn)問題依然存在,排除了換向閥S9出現(xiàn)故障的情況。接著檢查單向閥RVG3,拆開單向閥,仔細(xì)檢查錐閥和閥座的接合情況,沒有發(fā)現(xiàn)磨損和不密合的情況。至此,可以肯定故障出現(xiàn)在直動(dòng)式溢流閥和注射缸上。拆下溢流閥,發(fā)現(xiàn)閥芯錐面處有臟物黏住,把閥芯卡死在開啟狀態(tài),并且彈簧也折斷,所以造成注射壓力升不高。經(jīng)過清洗,更換損壞的彈簧,重新安裝DB1后,故障消除。