胡長青，程 堅(jiān)，季利群

（內(nèi)蒙古第一機(jī)械制造集團(tuán)公司，內(nèi)蒙古包頭 014032）

我公司于2006 年、2007 年建成投產(chǎn)了兩條靜壓造型生產(chǎn)線，主要用于北方奔馳載重汽車鑄件的生產(chǎn)，兩條生產(chǎn)線至今已經(jīng)過6 年以上實(shí)際生產(chǎn)使用的考驗(yàn)，靜壓造型線自動化程度高、生產(chǎn)效率高、鑄件質(zhì)量好、操作工勞動強(qiáng)度低、現(xiàn)場環(huán)境好等特點(diǎn)得以充分展示。由于上線前期我們對造型線的建設(shè)進(jìn)行了充分的技術(shù)準(zhǔn)備，對造型線的工藝流程、設(shè)備設(shè)施、液壓、電氣的配置等進(jìn)行了多次優(yōu)化，充分借鑒同行企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，兩條線投產(chǎn)不久就達(dá)到了設(shè)定的生產(chǎn)率，總體運(yùn)行情況良好。

1 兩條生產(chǎn)線的概況

根據(jù)我公司兩條生產(chǎn)線使用的砂箱尺寸、規(guī)格，為敘述方便稱為大件線和小件線。

1.1 大件線主要技術(shù)參數(shù)

砂箱內(nèi)尺寸：1600×800×350/350（mm）

生產(chǎn)率：45 整型/小時(shí)，主機(jī)型號EFA-SD6

下芯工位：8 個(gè)

澆注工位：12 個(gè)

液壓閥組數(shù)量：19 個(gè)

HWS 進(jìn)口單主機(jī)，輔機(jī)為蘇州鑄造機(jī)械有限公司生產(chǎn)，2007 年2 月試生產(chǎn)，廠房為按照造型、冶煉、砂處理、制芯、鑄件后處理等工部的工藝要求設(shè)計(jì)的新廠房。

生產(chǎn)鑄件類型：北方奔馳載重汽車球墨鑄鐵件（以橋殼為主）。

1.2 小件線主要技術(shù)參數(shù)

砂箱尺寸：800×650×260/260（mm）

生產(chǎn)率：60 整型/小時(shí)，主機(jī)型號EFA-SD4

下芯工位：8 位

澆注工位：10 個(gè)（人工環(huán)型吊澆注）

液壓閥組數(shù)量：15 個(gè)

HWS 進(jìn)口單主機(jī)，輔機(jī)為濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所設(shè)計(jì)制造，2006 年底試生產(chǎn)，廠房為舊廠房改造。

2 液壓傳動的特點(diǎn)

靜壓造型技術(shù)的發(fā)展過程與液壓技術(shù)的進(jìn)步緊密相聯(lián)，自動化程度隨著液壓技術(shù)的進(jìn)步不斷提高。全線百分之七八十的動作是依靠液壓傳動來完成的，可以這樣說，液壓技術(shù)的進(jìn)步、發(fā)展才使靜壓造型生產(chǎn)的自動化程度達(dá)到了今天的水平。

液壓傳動具有在同等功率下機(jī)構(gòu)裝置的體積小、重量輕、輸出功率密度大的特點(diǎn)。液壓馬達(dá)單位功率的重量只有電動機(jī)的1/10，很小體積的液壓裝置機(jī)構(gòu)很容易實(shí)現(xiàn)輸出很大的作用力，靜壓造型主機(jī)的壓實(shí)機(jī)構(gòu)就是采用液壓多觸頭在砂箱平面內(nèi)施以很大的作用力來實(shí)現(xiàn)工藝要求的型砂緊實(shí)率的。

液壓傳動動作平穩(wěn)，由于油液具有一定的彈性，可吸收傳動過程中產(chǎn)生的沖擊，這一特性非常符合鑄造機(jī)械的要求。靜壓造型過程中需要對砂箱（砂型）進(jìn)行多次的水平推送、垂直舉升和下落等操作，正是利用了液壓比例調(diào)速技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對砂型的“輕拿輕放”，以保證每一個(gè)砂型在多工位傳送過程中的完好。

液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，負(fù)載變化時(shí)速度穩(wěn)定，液壓缸和液壓馬達(dá)可以長時(shí)間工作于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，這是電機(jī)傳動裝置無法做到的。

造型生產(chǎn)過程中的工況非常復(fù)雜、時(shí)刻在變，可以說沒有一次是完全相同的。如砂型冷卻線的推送力會隨鑄件品種、鑄件重量和傳送軌道、滾輪的保養(yǎng)狀況等多種因素影響在很大范圍內(nèi)變動。而推桿推力的大小取決于砂型冷卻線的運(yùn)行阻力，也在很大的范圍內(nèi)變化。利用液壓傳動溢流技術(shù)，可以對推桿油缸調(diào)定適當(dāng)?shù)纳舷迚毫Γ軌蚝芎玫乇Ｗo(hù)推桿油缸機(jī)構(gòu)在異常情況下不受損壞，大大降低設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

液壓傳動易于自動化，尤其是和電氣控制結(jié)合時(shí)。造型生產(chǎn)機(jī)械自動化以前，依靠人工生產(chǎn)是一項(xiàng)非常繁重的體力勞動。液壓技術(shù)的采用，使造型生產(chǎn)自動化成為可能，大大改善了工人的勞動強(qiáng)度。液壓元件屬于機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)件，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，因此便于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)。加上液壓元件的布置靈活，不受嚴(yán)格的空間位置限制，布局、安裝具有很大的柔性，十分適合鑄造機(jī)械的特點(diǎn)，能夠組成采用其它方式難以組成的復(fù)雜系統(tǒng)來完成造型工藝過程需要的各種動作。

正是由于具有這些優(yōu)點(diǎn)，使得液壓傳動成為靜壓自動線的主要?jiǎng)恿υ础?/p>

3 靜壓造型線液壓系統(tǒng)的組成和維護(hù)

目前，國內(nèi)大多數(shù)靜壓線的液壓系統(tǒng)采用集中式液壓泵站的形式，即由一個(gè)液壓泵站供給全線的液壓機(jī)構(gòu)，包括進(jìn)口造型主機(jī)所需的壓力油。以前有單獨(dú)給進(jìn)口造型主機(jī)配專用液壓泵站的（隨主機(jī)一起進(jìn)口），輔機(jī)再配一套液壓泵站，主要出于主機(jī)設(shè)備可靠性的考慮，現(xiàn)在很少這樣設(shè)計(jì)配置了。這也從另一個(gè)側(cè)面反映出這幾年國內(nèi)造型線及輔機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)水平在不斷提高。

靜壓造型線液壓系統(tǒng)主要由液壓泵站、蓄能器站、溫控系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、管路、閥組、各種油缸、液壓馬達(dá)和液壓電控系統(tǒng)等組成。如果把液壓系統(tǒng)中的液壓油比作人體流動的血液，那么液壓泵站就是液壓系統(tǒng)的心臟，因?yàn)橐簤罕谜镜墓δ苷缛梭w的心臟，不斷地將帶有壓力能的油液輸送到執(zhí)行元件，完成工作后再回到油箱，經(jīng)過濾、溫度調(diào)整后再進(jìn)行下一輪循環(huán)。這樣的比喻非常形象，也很恰當(dāng)，尤其是對靜壓線這樣規(guī)模比較大的系統(tǒng)。其重要程度也恰如人體的心臟血液循環(huán)系統(tǒng)，一旦液壓循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就有可能引起造型線的故障停運(yùn)，甚至癱瘓。

國內(nèi)曾有多條造型線剛投入使用便故障百出，無法完成設(shè)計(jì)要求的動作，有的甚至連設(shè)備的調(diào)試都無法正常進(jìn)行，其中有很大一部分是由于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝等環(huán)節(jié)上出現(xiàn)了問題，也有一部分是由于使用維護(hù)不當(dāng)造成了油液的污染而導(dǎo)致的各種液壓故障。

對于靜壓線這樣復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，假如污染顆粒物進(jìn)入了循環(huán)管路，污染物就會在整個(gè)管路系統(tǒng)中隨油液到處游走，因?yàn)槌松贁?shù)閥組設(shè)有進(jìn)油過濾器外，大部分管路是相互連通的。這些顆粒物進(jìn)入控制閥會卡阻閥芯、堵塞節(jié)流孔、阻尼孔，從而影響控制閥正常動作，引發(fā)各種液壓故障。在目前技術(shù)條件下，還沒有檢測、定位、清除液壓管路污染物的手段，只能重新清洗。不象電氣故障，可以借助檢測工具找出故障元件，更換損壞元件即能修復(fù)。對這樣復(fù)雜的液壓循環(huán)系統(tǒng)做一次清洗，其難度和工作量可想而知。有許多鑄造企業(yè)曾為此付出過沉重的代價(jià)。

由此可見，維護(hù)靜壓線液壓系統(tǒng)的重要性。而維護(hù)工作的重心應(yīng)放在預(yù)防上，做到防患于未然，要象保護(hù)人體的心臟和血液循環(huán)系統(tǒng)一樣維護(hù)好靜壓線的液壓系統(tǒng)。

4 兩條造型線出現(xiàn)的液壓故障分析、評價(jià)

（1）大件線油溫高的問題：大件線投入使用后，每逢氣溫較高的月份，油箱油溫工作不久就超過55℃出現(xiàn)報(bào)警，主要原因是設(shè)計(jì)配置的制冷機(jī)組容量偏小，通過增加制冷機(jī)組容量的改造徹底解決了問題。

（2）頂出砂機(jī)（捅箱機(jī)）驅(qū)動油缸密封失效、杠桿磨損漏油的故障。

大件線捅箱機(jī)由于采用上捅箱方式（捅頭從砂箱的底部向上捅出砂型），工作中產(chǎn)生的大量砂塵粘附在驅(qū)動油缸桿和導(dǎo)向桿上，短時(shí)間內(nèi)將兩者的防塵密封圈磨損，嚴(yán)重漏油，已經(jīng)多次更換油缸、導(dǎo)向桿，平均使用壽命不到六個(gè)月，主要原因是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，易形成砂塵在缸桿和導(dǎo)向桿周圍堆積，加上沒有合理的保養(yǎng)空間，工作中產(chǎn)生的散落砂無法及時(shí)清理，雖多次修理，頻繁換件，沒有從根本上解決問題（改造的工作量大、時(shí)間長，無法實(shí)施）。

小件線捅箱機(jī)由于采用下捅箱方式，液壓油缸及導(dǎo)向桿都布置在砂箱的上方，散落砂和粉塵對缸桿和導(dǎo)向柱的侵害小得多，同樣的使用工作環(huán)境，油缸桿和導(dǎo)向桿的狀態(tài)良好，沒有維修過。鑄造設(shè)備的設(shè)計(jì)一定考慮設(shè)備的具體使用環(huán)境—砂塵的侵害，尤其是采用液壓傳動的裝置。

（3）大件線進(jìn)口造型主機(jī)多觸頭柱塞桿碰彎的故障，由電控元件失靈導(dǎo)致主機(jī)多觸頭未收回就向前運(yùn)行碰彎柱塞桿，通過測繪加工制作更換柱塞桿，使用一年多，狀態(tài)良好。

（4）小件線澆注區(qū)油管燒漏的問題。在澆注區(qū)滾道的下方安裝有兩根金屬油管，在澆注過程中出現(xiàn)的跑火幾次將油管燒漏導(dǎo)致噴油，由于改裝油管需進(jìn)行酸洗等處理，無法實(shí)施，只能通過加蓋厚石棉板的辦法變通處理，油管的安裝布置一定要避開澆注區(qū)。

除此之外，兩條線的液壓系統(tǒng)的各種泵、閥均工作正常，沒有出現(xiàn)液壓原因引起的故障，各種油管接頭的密封狀態(tài)良好，極少滲漏油，這一方面證明只要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)要求去使用元件，其可靠性和耐用性是非常高的。另一方面也證明我們這些年對液壓泵站、循環(huán)系統(tǒng)的維護(hù)是正確合理的。

在實(shí)際的使用維護(hù)工作中，我們采取了以下措施：

（1）每三個(gè)月清洗油箱空氣濾清器，每半年更換油箱空氣濾清器。

（2）每半年清洗進(jìn)、回油過濾器濾芯，濾芯只允許清洗一次。

（3）生產(chǎn)線投入使用第一年，更換了全部液壓油，清洗了油箱。

（4）從生產(chǎn)線投入使用的第二年開始，改為每兩年更換一次液壓油，一年清洗一次油箱。有的設(shè)備廠家要求每年更換一次液壓油，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)和一些液壓專家的建議，只要平時(shí)維護(hù)得當(dāng)，不發(fā)生因油液污染引起的故障，加上定期的油液檢測，靜壓線液壓泵站每兩年更換一次液壓油是有保證的。

（5）對設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的每一次液壓故障都要認(rèn)真分析原因，做好記錄。這看似設(shè)備管理上的程序，其實(shí)它是我們維護(hù)決策判斷的重要依據(jù)。液壓傳動技術(shù)正因?yàn)榇嬖谟鸵航橘|(zhì)而使故障原因變得多樣化、復(fù)雜化。有些表面上看起來相似的故障，故障原因卻各不相同。

（6）重視維修人員的維修過程，規(guī)范拆裝、清洗操作。要求有專業(yè)人員全程參與，真正做到萬無一失，尤其要防止操作過程中將外部污染物帶入系統(tǒng)。

5 小結(jié)

近幾年來，隨著國家大力振興裝備制造業(yè)，節(jié)能減排等產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，國內(nèi)許多鑄造企業(yè)紛紛采用靜壓造型技術(shù)提升裝備水平和鑄件產(chǎn)能，在短時(shí)間內(nèi)有幾十條自動線相繼投產(chǎn)，這些企業(yè)里有一大部分與我們一樣，是第一次接觸靜壓造型生產(chǎn)線，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，雖然起點(diǎn)很高，但自己沒有使用經(jīng)驗(yàn)，如何使用維護(hù)好造型生產(chǎn)線設(shè)備，使生產(chǎn)線發(fā)揮最大效益是我們設(shè)備管理工作的新課題。液壓傳動作為生產(chǎn)線設(shè)備的重要組成部分，應(yīng)該把它當(dāng)作重點(diǎn)去研究、維護(hù)。

[1]胡長青，季利群.兩條靜壓造型生產(chǎn)線的后評價(jià)[J].鑄造設(shè)備與工藝,2011.6.