注塑機液壓故障診斷與維修

    某BOY15S型注塑機是從德國引進的設備，屬于臥式超小型塑料注射成型機，該機全部采用液壓傳動，整個系統(tǒng)只用一個變量葉片泵，控制部分采用集成塊式結構，具備手動、半自動及自動工作循環(huán)系統(tǒng)。主要技術參數(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  整個工作循環(huán)從模具閉合開始。機器用按鈕啟動以后，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；待合模到位以后，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注射位置前移和注射  在鎖模的同時，一壓力油進入液壓缸Ⅱ的E腔，整個注射裝置前移，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進入注射液壓缸Ⅲ的J腔，帶動螺桿以高壓高速將頭部熔料注入模腔。此時，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，應對熔料保持一定的壓力以進行補縮：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，螺桿因補縮而有少量的前移。

    ④制品的冷卻和預塑化  當保壓到模腔內(nèi)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，使制品在模內(nèi)冷卻定型。此時，S13帶電，壓力油經(jīng)單向閥LG4和由LG5與DR1組成的溢流節(jié)流閥進入液壓馬達，驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動，將來自料斗的粒狀塑料向前輸送，并使其塑化；同時螺桿又發(fā)生后退，當回退到計量值時，立即停止轉(zhuǎn)動。

    ⑤注射裝置后退和開模頂出制品  使S5帶電，壓力油進入液壓缸Ⅱ右腔（F腔），帶動整個注射裝置返回。然后S3帶電，模具打開，開模到位后，S15帶電，壓力油進入頂出液壓缸的工作腔，推動頂出桿，將制品從模具內(nèi)頂出，即完成整個工作循環(huán)。

(2)注塑機液壓傳動系統(tǒng)的故障診斷

    注塑機工作時發(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，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(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(fā)現(xiàn)壓力可以達到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，仔細檢查錐閥與閥座結合面的接觸情況，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，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(nèi)泄漏。經(jīng)修復后重新裝上，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)仔細觀察，發(fā)現(xiàn)注射缸的速度正常。而注射時壓力表的指針上升到一定值后不再上升，達不到注射要求，因此導致塑料充不滿模腔。根據(jù)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(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行檢查。首先排除a，因為注射前所進行的插芯、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(fā)現(xiàn)工作情況均正常。由于注射缸比較復雜，按先易后難的原則進行選擇，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”進行，找一個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。