註塑機液壓故障診斷與維修
某BOY15S型註塑機是從德國引進的設備,屬於臥式超小型塑料註射成型機,該機全部采用液壓傳動,整個系統只用一個變量葉片泵,控製部分采用集成塊式結構,具備手動、半自動及自動工作循環系統。主要技藝參數:最大註射量25g;合模力220kN;螺桿直徑22mm;螺桿行程80mm;行程容積30cm3。
(1)液壓傳動系統的工作原理
液壓系統工作原理如圖A所示。
①合模與鎖模 整個工作循環從模具閉合開始。機器用按钮啟動以後,模具首先快速閉合,當動模與定模快要接近時,S1斷電,S17通電,速度減慢,以減小合模的沖擊力;待合模到位以後,壓下行程開關b13,S1及S2帶電,鎖模增壓缸Ⅳ開始工作,高壓油進入動模液壓缸I的A腔,將模具鎖緊。
②註射位置前移和註射 在鎖模的同時,一壓力油進入液壓缸Ⅱ的E腔,整個註射裝置前移,使噴嘴與模具貼合,然後S9帶電,壓力油經減壓閥LG2、節流閥DRV1進入註射液壓缸Ⅲ的J腔,帶動螺桿以高壓高速將頭部熔料註入模腔。此時,螺桿頭部作用於熔料上的壓力為註射壓力,又稱一次壓力,此壓力由直動式溢流閥DB1調節。
③壓力保持 由於低溫模具的冷卻作用,使註入模腔內的熔料产生收縮,為製造質地致密的产品,應對熔料保持一定的壓力以進行補縮:為此,S18帶電,註射缸Ⅲ的左腔壓力改由壓力閥DB3控製,螺桿作用於熔料上的壓力稱為保壓壓力,又稱二次壓力。在保壓時,螺桿因補縮而有少量的前移。
④製品的冷卻和預塑化 當保壓到模腔內的熔料失去從澆口流出的可能性時,保壓力卸去,合模高壓也卸去,使製品在模內冷卻定型。此時,S13帶電,壓力油經單向閥LG4和由LG5與DR1組成的溢流節流閥進入液壓馬達,驅動螺桿轉動,將來自料鬥的粒狀塑料向前輸送,並使其塑化;同時螺桿又發生後退,當回退到計量值時,立即停止轉動。
⑤註射裝置後退和開模頂出製品 使S5帶電,壓力油進入液壓缸Ⅱ右腔(F腔),帶動整個註射裝置返回。然後S3帶電,模具打開,開模到位後,S15帶電,壓力油進入頂出液壓缸的工作腔,推動頂出桿,將製品從模具內頂出,即完成整個工作循環。
(2)註塑機液壓傳動系統的故障診斷
註塑機工作時發生了兩種故障:一種是模鎖增壓無力;另一種是塑料充不滿模腔。
①系統鎖模沖壓無力 出現這種故障時,用邏輯診斷方法進行診斷。首先判斷是否由電氣原因引起的,經檢查確定,電氣部分工作正常,排除電氣方面的原因;然後分析在液壓系統方面可能产生的故障。
a.合模缸I活塞上的密封圈有無損傷引起內泄,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,引起內泄嚴重而導致增壓無力,這是造成增壓無力的可能原因。檢查時,將增壓缸通向合模缸的油路堵住,即將u點堵住,觀察壓力表,發現壓力可以達到220kN,於是排除了增壓缸出現故障的可能性。
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,先後將兩個換向閥S1、S2換掉,但問題依然存在,於是排除了換向閥出現故障的可能性。
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,仔細檢查錐閥與閥座結合面的接觸情況,沒有發現錐面不密合的情況,於是排除了單向閥LG出現故障的可能性。
最後可判斷故障出現在液壓缸I上,拆卸液壓缸I,發現活塞上鎖緊螺母已松動,且活塞左端磨損嚴重,液壓缸左端研傷長達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泄漏。經修復後重新裝上,機器恢復正常。
②塑料充不滿模腔的故障 一般來說,這種狀況是由於液壓缸的速度产生誤差(要求在5%左右)或壓力閥壓力不夠所造成的。經仔細觀察,發現註射缸的速度正常。而註射時壓力表的指針上升到一定值後不再上升,達不到註射要求,因此導致塑料充不滿模腔。根據液壓原理圖及工作原理分析,導致壓力上不去的原因可能有以下幾種:a.恒壓變量泵出現故障;b.註射缸出現故障;c.換向閥S9工作不正常;d.直動式溢流閥DB1出現故障;e.RVG3液控單向閥泄漏。
針對各條可能性再逐一進行檢查。首先排除a,因為註射前所進行的插芯、閉模及預塑等動作均很正常,而這些過程均使用了泵,只是換向閥的位置不同。對這些換向閥進行仔細觀察,發現工作情況均正常。由於註射缸比較復雜,按先易後難的原則進行選擇,放在後面來檢查,這樣便着手分析。換向閥檢查用“元件置換法”進行,找一個相同型號的備用換向閥換上,發現問題依然存在,排除了換向閥S9出現故障的情況。接着檢查單向閥RVG3,拆開單向閥,仔細檢查錐閥和閥座的接合情況,沒有發現磨損和不密合的情況。至此,可以肯定故障出現在直動式溢流閥和註射缸上。拆下溢流閥,發現閥芯錐面處有臟物黏住,把閥芯卡死在開啟狀態,並且彈簧也折斷,所以造成註射壓力升不高。經過清洗,更換損壞的彈簧,重新安裝DB1後,故障消除。