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注塑机液压故障诊断与维修

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注塑机液压故障诊断与维修

某BOY15S型注塑机是从德国引进的设备,属于卧式超小型塑料注射成型机,该机全部采用液压传动,整个系统只用一个变量叶片泵,控制部分采用集成块式结构,具备手动、半自动及自动工作循环系统。主要技术参数:最大注射量25g;合模力220kN;螺杆直径22mm;螺杆行程80mm;行程容积30cm3。

(1)液压传动系统的工作原理

液压系统工作原理如图A所示。

①合模与锁模  整个工作循环从模具闭合开始。机器用按钮启动以后,模具首先快速闭合,当动模与定模快要接近时,S1断电,S17通电,速度减慢,以减小合模的冲击力;待合模到位以后,压下行程开关b13,S1及S2带电,锁模增压缸Ⅳ开始工作,高压油进入动模液压缸I的A腔,将模具锁紧。

②注射位置前移和注射  在锁模的同时,一压力油进入液压缸Ⅱ的E腔,整个注射装置前移,使喷嘴与模具贴合,然后S9带电,压力油经减压阀LG2、节流阀DRV1进入注射液压缸Ⅲ的J腔,带动螺杆以高压高速将头部熔料注入模腔。此时,螺杆头部作用于熔料上的压力为注射压力,又称一次压力,此压力由直动式溢流阀DB1调节。

③压力保持  由于低温模具的冷却作用,使注入模腔内的熔料产生收缩,为制造质地致密的产品,应对熔料保持一定的压力以进行补缩:为此,S18带电,注射缸Ⅲ的左腔压力改由压力阀DB3控制,螺杆作用于熔料上的压力称为保压压力,又称二次压力。在保压时,螺杆因补缩而有少量的前移。

④制品的冷却和预塑化  当保压到模腔内的熔料失去从浇口流出的可能性时,保压力卸去,合模高压也卸去,使制品在模内冷却定型。此时,S13带电,压力油经单向阀LG4和由LG5与DR1组成的溢流节流阀进入液压马达,驱动螺杆转动,将来自料斗的粒状塑料向前输送,并使其塑化;同时螺杆又发生后退,当回退到计量值时,立即停止转动。

⑤注射装置后退和开模顶出制品  使S5带电,压力油进入液压缸Ⅱ右腔(F腔),带动整个注射装置返回。然后S3带电,模具打开,开模到位后,S15带电,压力油进入顶出液压缸的工作腔,推动顶出杆,将制品从模具内顶出,即完成整个工作循环。

(2)注塑机液压传动系统的故障诊断

①系统锁模冲压无力  出现这种故障时,用逻辑诊断方法进行诊断。首先判断是否由电气原因引起的,经检查确定,电气部分工作正常,排除电气方面的原因;然后分析在液压系统方面可能产生的故障。

a.合模缸I活塞上的密封圈有无损伤引起内泄,使左右腔串油而引起压力不足。

b.增压缸Ⅳ的活塞是否卡死或活塞上的密封圈是否磨损,引起内泄严重而导致增压无力,这是造成增压无力的可能原因。检查时,将增压缸通向合模缸的油路堵住,即将u点堵住,观察压力表,发现压力可以达到220kN,于是排除了增压缸出现故障的可能性。

c.是否因换向阀换向不到位或阀芯卡死而造成上述故障。因有相同型号的备用换向阀,先后将两个换向阀S1、S2换掉,但问题依然存在,于是排除了换向阀出现故障的可能性。

d.单向阀LG锥面是否磨损、不圆或不同心、锥面处是否有脏物而造成泄漏、不能保持油压。拆开单向阀,仔细检查锥阀与阀座结合面的接触情况,没有发现锥面不密合的情况,于是排除了单向阀LG出现故障的可能性。

最后可判断故障出现在液压缸I上,拆卸液压缸I,发现活塞上锁紧螺母已松动,且活塞左端磨损严重,液压缸左端研伤长达60mm,深1.5~2mm,活塞上的密封圈也已损坏,从而引起液压缸的内泄漏。经修复后重新装上,机器恢复正常。

②塑料充不满模腔的故障  一般来说,这种现象是由于液压缸的速度产生误差(要求在5%左右)或压力阀压力不够所造成的。经仔细观察,发现注射缸的速度正常。而注射时压力表的指针上升到一定值后不再上升,达不到注射要求,因此导致塑料充不满模腔。根据液压原理图及工作原理分析,导致压力上不去的原因可能有以下几种:a.恒压变量泵出现故障;b.注射缸出现故障;c.换向阀S9工作不正常;d.直动式溢流阀DB1出现故障;e.RVG3液控单向阀泄漏。

针对各条可能性再逐一进行检查。首先排除a,因为注射前所进行的插芯、闭模及预塑等动作均很正常,而这些过程均使用了泵,只是换向阀的位置不同。对这些换向阀进行仔细观察,发现工作情况均正常。由于注射缸比较复杂,按先易后难的原则进行选择,放在后面来检查,这样便着手分析。换向阀检查用“元件置换法”进行,找一个相同型号的备用换向阀换上,发现问题依然存在,排除了换向阀S9出现故障的情况。接着检查单向阀RVG3,拆开单向阀,仔细检查锥阀和阀座的接合情况,没有发现磨损和不密合的情况。至此,可以肯定故障出现在直动式溢流阀和注射缸上。拆下溢流阀,发现阀芯锥面处有脏物黏住,把阀芯卡死在开启状态,并且弹簧也折断,所以造成注射压力升不高。经过清洗,更换损坏的弹簧,重新安装DB1后,故障消除。