邱建成 邱睿

3. 液壓系統(tǒng)的調(diào)試與修理

3.1 主液壓系統(tǒng)的調(diào)試與修理

擠出中空吹塑成型機(jī)由塑化、機(jī)頭、合模系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械手、模具及制冷系統(tǒng)、電氣、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)及制品后處理系統(tǒng)等組成。液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)是目前主流擠出中空吹塑成型機(jī)重要的部分，液壓技術(shù)具有功率重量比大，可控性好，可柔性傳送動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)；并易與微電子、電氣技術(shù)相結(jié)合，形成自動(dòng)控制系統(tǒng)。液壓傳動(dòng)與控制簡(jiǎn)稱液壓技術(shù)。

傳動(dòng)與控制方式主要有：機(jī)械方式、電氣方式、電子方式、液壓方式以及氣動(dòng)方式。

液壓技術(shù)與其他控制方式相比有以下特點(diǎn)。

⑴ 功率體積比大，傳動(dòng)功率相同，液壓執(zhí)行元件的體積小、重量輕。擠出吹塑中空機(jī)液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)壓力6~10MPa，鎖模壓力12~20MPa。

⑵ 調(diào)速容易，液壓裝置調(diào)速非常簡(jiǎn)單，只要調(diào)整節(jié)流閥，就可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速。擠出吹塑中空成型機(jī)為控制動(dòng)作的平穩(wěn)，各種節(jié)流閥常被采用，目前常用電控雙比例閥。

⑶ 能自動(dòng)防止過(guò)載。液壓系統(tǒng)中設(shè)有安全溢流閥，當(dāng)壓力到達(dá)設(shè)定的壓力時(shí)，溢流閥會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，壓力油與油箱相通，使壓力不超過(guò)設(shè)定的壓力。

⑷ 容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)作和操作自動(dòng)化。液壓系統(tǒng)電磁閥，配合電氣元件、PLC 等，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓設(shè)備的自動(dòng)控制。

⑸ 元件已經(jīng)基本上系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。選型、采購(gòu)、應(yīng)用方便。

⑹ 元件制造精度要求高，加工裝配較困難。到目前為止，比較好的液壓元件都是發(fā)達(dá)國(guó)家品牌。比如德國(guó)的力士樂(lè)、美國(guó)的威格士、日本油研等。

⑺ 元件對(duì)液壓油的污染較敏感，出現(xiàn)故障不易查找。對(duì)于較復(fù)雜的故障，往往要通過(guò)換件來(lái)判斷失效的元件，故障診斷與排除要求較高技術(shù)。

液壓系統(tǒng)通常由功能部分和輔助裝置組成。

⑴ 動(dòng)力部分：由電機(jī)和油泵組成，用來(lái)將電能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能。一般最常用的是普通三相異步電機(jī)油和葉片泵組成的動(dòng)力組合，近年來(lái)采用伺服電動(dòng)機(jī)與變量液壓泵組成的伺服變量液壓系統(tǒng)已經(jīng)大量應(yīng)用于擠出吹塑中空成型機(jī)。

⑵ 控制部分：由各類壓力、流量、方向閥等控制閥組成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、方向、作用力等的控制，也用來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)、程序控制等。

⑶ 執(zhí)行部分：最常見(jiàn)的是油缸及油馬達(dá)。用來(lái)將液壓油的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，完成驅(qū)動(dòng)工作。

⑷ 輔助裝置：主要指油箱、管路、過(guò)濾器、油冷卻器、壓力表等。

⑸ 工作介質(zhì)：液壓油。

常見(jiàn)的擠出中空成型液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理如圖3-1。

圖3 -4 兩種不同的柱塞泵外觀圖

圖3 -3 一種葉片泵的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 -2 兩種不同型號(hào)的葉片泵外觀圖

圖3 -1 擠出吹塑中空成型機(jī)常用液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖

雙聯(lián)葉片泵、電液比例溢流閥（帶安全閥）和卸荷溢流閥，是擠出中空成型的標(biāo)準(zhǔn)油源組合。電液比例溢流閥可設(shè)定各個(gè)動(dòng)作需要的壓力，其自帶安全閥防止系統(tǒng)過(guò)載。卸荷溢流閥設(shè)定大泵的卸荷壓力，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，大小泵同時(shí)工作；當(dāng)系統(tǒng)壓力大于等于卸荷壓力時(shí)，大泵卸荷，只有小泵工作。這種油源配置，可向系統(tǒng)提供低壓大流量和高壓小流量的油源，非常適合擠出中空成型。擠出中空成型驅(qū)動(dòng)時(shí)，只需要較低的壓力，但需要較大的流量；鎖模迫緊時(shí)，需要較高的壓力，很小的流量就可以了。與單泵系統(tǒng)相比，采用大、小泵供油，節(jié)能明顯，同時(shí)減小裝機(jī)容量。

合模回路——為提供較大鎖模力，合模油缸一般缸徑較大，合?；芈芬话悴捎貌顒?dòng)回路，這樣能以較小排量的油源，得到較快的合模速度，也是相當(dāng)有效的節(jié)能設(shè)計(jì)。圖示為擠出中空成型典型差動(dòng)回路，由一個(gè)三位四通電液換向閥和一個(gè)二位四通電磁閥組成。合模過(guò)程中，通過(guò)二位四通電磁閥的切換，由快速合模轉(zhuǎn)為慢速合模，還配有單向節(jié)流閥調(diào)節(jié)慢速合模的速度；同時(shí)只有回路切換后，才能提供大的鎖模力。合模回路，也是一個(gè)保壓回路。鎖模時(shí)，只需要小泵短時(shí)間供油加壓，然后由液控單向閥保壓。不需要在整個(gè)吹脹成型過(guò)程中小泵一直供油，節(jié)能效果顯著。

移模回路——早期的中空成型，移模減速主要靠緩沖液壓油缸完成。由于液壓油缸緩沖距離短，緩沖效果有限，移模速度較慢。驅(qū)動(dòng)物重量改變后，還得從新調(diào)整移模速度。做得好一點(diǎn)的，是把油缸的緩沖做成可調(diào)緩沖。圖示是目前廣泛使用的行程閥減速回路，采用專用行程節(jié)流閥，通過(guò)特殊滑道漸變式改變節(jié)流閥的開(kāi)口，能起到很好的減速作用，移模速度較快。近年來(lái)，移模回路也開(kāi)始使用比例換向閥，能達(dá)到更快的移模速度，最大移模速度能達(dá)到2 米/秒以上。

3.1.1 主液壓系統(tǒng)的調(diào)試

⑴ 使用者應(yīng)看懂并理解液壓系統(tǒng)的工作原理圖，熟悉各種操作按鈕和調(diào)整手柄的位置及旋向等。

⑵ 開(kāi)機(jī)前應(yīng)認(rèn)真檢查系統(tǒng)上各調(diào)整手柄、手輪是否被無(wú)關(guān)人員動(dòng)過(guò)，電氣開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)的位置是否正常，聯(lián)接液壓管道是否泄露等，再對(duì)合模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌和活塞桿的外露部分進(jìn)行擦拭，然后方可開(kāi)機(jī)。

⑶ 開(kāi)機(jī)時(shí)，首先起動(dòng)控制油路的液壓泵，無(wú)專用的控制油路液壓泵時(shí)，可直接啟動(dòng)主液壓泵。對(duì)于多組油泵的大型液壓系統(tǒng)，應(yīng)先啟動(dòng)控制油路液壓泵，再啟動(dòng)低壓油路液壓泵；再啟動(dòng)高壓油路液壓泵。

⑷ 液壓油要定期檢查、更換，新投入使用的液壓設(shè)備，使用3 個(gè)月左右即應(yīng)清洗油箱，更換新油。以后每隔半年至1 年進(jìn)行一次液壓油質(zhì)量全面測(cè)試檢查，油液質(zhì)量不合格時(shí)，應(yīng)對(duì)油箱進(jìn)行清洗和更換新油。并做好詳細(xì)的書面換油記錄。

⑸ 工作中應(yīng)隨時(shí)注意油液溫度，正常工作時(shí)，油箱中油液溫度應(yīng)不超過(guò)55℃。夏季油溫過(guò)高時(shí)可以加裝油冷卻器加快強(qiáng)制冷卻，并使用粘度較高的液壓油。冬季溫度過(guò)低時(shí)，應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，或在運(yùn)轉(zhuǎn)前進(jìn)行間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，使油溫逐步升高后，再進(jìn)入正式工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。25℃~45℃的油溫對(duì)液壓系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)有較好的幫助。

⑹ 經(jīng)常檢查液壓油液面，保證系統(tǒng)有足夠的油量。設(shè)置有油量報(bào)警的系統(tǒng)，需經(jīng)常檢查報(bào)警電路是否可靠。

⑺ 液壓系統(tǒng)在剛開(kāi)始運(yùn)行時(shí)有排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行排氣，無(wú)排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)在較低壓力狀態(tài)下往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)多次，使之自然排出液壓缸及執(zhí)行裝置中的氣體。如果液壓缸在剛啟動(dòng)后出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，多數(shù)原因是因?yàn)橐簤焊谆蚴且簤合到y(tǒng)內(nèi)的空氣沒(méi)有排除干凈所致。

⑻ 液壓油箱應(yīng)加蓋密封，液壓油箱上面的通氣孔處應(yīng)設(shè)置空氣過(guò)濾器，防止污物和水分的侵入。加注液壓油時(shí)必須進(jìn)行過(guò)濾，使油液清潔。對(duì)于大型液壓系統(tǒng)，必要時(shí)可以采用一種高效的液壓油過(guò)濾機(jī)，對(duì)液壓油進(jìn)行在線過(guò)濾，從而保障油液的清潔與脫水。

⑼ 液壓系統(tǒng)中應(yīng)根據(jù)需要配置粗、精過(guò)濾器，對(duì)過(guò)濾器的堵塞報(bào)警指示應(yīng)經(jīng)常性的定期檢查，及時(shí)清洗或更換被堵塞的過(guò)濾器。在油箱的較低位置，可以在多處安裝永磁體，吸附油路中沖洗出的鋼鐵雜質(zhì)，使其不再參與到液壓油系統(tǒng)循環(huán)之中去，并利用換油時(shí)進(jìn)行徹底清理。

⑽ 對(duì)壓力控制組件的調(diào)整，一般首先調(diào)整系統(tǒng)壓力控制閥（溢流閥），從壓力為零時(shí)開(kāi)始調(diào)節(jié)，逐步提高壓力，使之達(dá)到規(guī)定壓力值；然后依次調(diào)整各回路的壓力控制閥。主油路液壓泵的安全溢流閥的調(diào)整壓力一般要大于執(zhí)行組件所需工作壓力的10%~25%?？焖龠\(yùn)動(dòng)液壓泵的壓力閥，其調(diào)整壓力一般大于所需壓力10%~20%。如果用卸荷壓力供給控制油路和潤(rùn)滑油路時(shí)，壓力應(yīng)保持在0.3~0.6MPa 范圍內(nèi)。壓力繼電器的調(diào)整壓力一般應(yīng)低于供油壓力0.3~0.5MPa。通過(guò)電控系統(tǒng)調(diào)整比例閥的壓力時(shí)也需要從低到高調(diào)整。

⑾ 流量控制閥要從小流量調(diào)到大流量，并且應(yīng)逐步調(diào)整。同步運(yùn)動(dòng)執(zhí)行組件的流量控制閥應(yīng)同時(shí)調(diào)整，以保證運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。通過(guò)電控系統(tǒng)調(diào)整比例閥的流量時(shí)也需要從小到大調(diào)整。

⑿ 液壓系統(tǒng)的安全使用十分重要，在運(yùn)行中，不能隨意打開(kāi)排氣閥以及松開(kāi)固定各種液壓泵、閥、缸、管道等的螺栓，需要維修或保養(yǎng)時(shí)，必須先停機(jī)再排空壓力，才能進(jìn)行下一步的操作（特別是采用儲(chǔ)能器的液壓系統(tǒng)）。正常生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)油液的泄露，應(yīng)及時(shí)停機(jī)并進(jìn)行處理。

⒀ 一些常用插裝閥的液壓系統(tǒng)，可能由于插裝閥啟動(dòng)的延遲，容易發(fā)生液壓油不能及時(shí)回流，出現(xiàn)所謂的脹閥或是脹缸現(xiàn)象，如果出現(xiàn)此類現(xiàn)象，可以通過(guò)改選其他型號(hào)的插裝閥或是改進(jìn)控制程序的辦法來(lái)解決，如果長(zhǎng)期出現(xiàn)脹閥、脹缸現(xiàn)象，可能出現(xiàn)一些不安全的事故，值得引起注意與關(guān)注。

3.1.2 主液壓系統(tǒng)安全使用注意事項(xiàng)

⑴ 沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的人員不能操作或進(jìn)行液壓系統(tǒng)的維修工作。

⑵ 不能在液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)下拆卸液壓油連接管道，液壓閥、泵等液壓元件。

⑶ 不能使用不合格的液壓油、密封件、泵、閥、聯(lián)接管道等，確保液壓系統(tǒng)安全運(yùn)行。

⑷ 當(dāng)液壓系統(tǒng)的冷卻水系統(tǒng)不正常時(shí)（或是處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)），禁止液壓系統(tǒng)的使用，特別是夏季炎熱氣候條件下需要特別注意液壓油運(yùn)行溫度的上升。

⑸ 當(dāng)液壓系統(tǒng)采用儲(chǔ)能器等裝置時(shí)，需要對(duì)儲(chǔ)能器進(jìn)行定期耐壓檢查，（一般每年檢查一次）防止因?yàn)閮?chǔ)能器的失效而因此發(fā)生安全事故。

⑹ 定期檢查液壓油的質(zhì)量，盡量做到按時(shí)更換液壓油。

3.2 液壓油的選用及更換

3.2.1 液壓油的選用及更換

液壓油品質(zhì)和粘度等級(jí)對(duì)于機(jī)器液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性至關(guān)重要。液壓油根據(jù)粘度等級(jí)高低進(jìn)行編號(hào)，編號(hào)越大，粘度越高。為在一定的使用時(shí)間內(nèi)保持液壓油的物理和化學(xué)特性，通常液壓油里含有抗磨劑、消泡劑、抗氧化劑等。通常中空成型機(jī)選用抗磨液壓油，根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及環(huán)境溫度可選用不同粘度等級(jí)的液壓油。國(guó)內(nèi)的中石油和中石化兩家公司旗下有多個(gè)品牌的液壓油可供選擇。

常用液壓油的牌號(hào)、性質(zhì)及用途見(jiàn)表3-1。

表3 -1 常用液壓油的性質(zhì)及用途表

液壓油在使用過(guò)程中物理和化學(xué)性質(zhì)會(huì)逐漸發(fā)生變化，顏色也隨著由淺變深，透明度也逐漸變差，所以液壓油在使用了一定的時(shí)間后就需要更換。

新機(jī)器投入使用后，一般要求工作500 小時(shí)后，就要更換液壓油。這是因?yàn)樾聶C(jī)器在磨合期內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)和微細(xì)鐵屑顆粒可能相對(duì)較多，磨合期過(guò)后雜質(zhì)和鐵屑顆粒相對(duì)較少，為了保護(hù)液壓系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期保持較好的工作狀態(tài)，磨合期過(guò)后就需要立即更換液壓油。

新機(jī)器磨合期過(guò)后，液壓油的換油周期一般為1~2 年，根據(jù)不同公司的液壓油品質(zhì)來(lái)確定。設(shè)備用戶可采取定期檢驗(yàn)油質(zhì)的方法對(duì)液壓油品質(zhì)監(jiān)控。換油時(shí)要對(duì)液壓油箱和過(guò)濾器進(jìn)行全面徹底的清潔。

許多擠出吹塑中空成型機(jī)的設(shè)備使用單位不重視液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)，不按換油周期更換液壓油，舍不得花錢換油，結(jié)果可能造成液壓系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，甚至造成液壓元器件的損壞，反而花費(fèi)更多的維修費(fèi)用，既耽誤了生產(chǎn)銷售計(jì)劃，經(jīng)濟(jì)上也會(huì)得不償失。

3.2.2 液壓油使用條件的優(yōu)化

擠出吹塑中空成型機(jī)主液壓系統(tǒng)液壓油的使用條件主要包括：液壓油的使用溫度，液壓油的污染。

⑴ 液壓油的使用溫度

液壓油的使用溫度在液壓系統(tǒng)的使用當(dāng)中是最主要的因素之一，雖然液壓油的使用溫度的范圍較寬，許多的液壓手冊(cè)中介紹是15℃~90℃左右，但是從液壓系統(tǒng)的較好使用狀態(tài)來(lái)看，較好的使用溫度在25℃~55℃之間，理想使用溫度最好維持在25℃~45℃較好。在液壓系統(tǒng)的使用與維護(hù)之中，可以盡可能使液壓油的使用溫度維持在這一較好的使用溫度范圍之內(nèi)。

影響液壓油的使用溫度的因素主要有：

① 油冷卻器的冷卻面積

液壓系統(tǒng)油冷卻器的冷卻面積一般在設(shè)備生產(chǎn)廠家就已經(jīng)確定下來(lái)了，國(guó)內(nèi)外有些中空成型機(jī)的設(shè)備制造廠家將出廠吹塑設(shè)備分類設(shè)計(jì)，將氣候條件作為最主要的條件來(lái)進(jìn)行分類；氣候溫度條件確實(shí)在油冷卻器的選用中占有較大的因素。對(duì)于常年氣溫較高的地方，宜選用較大冷卻面積的油冷卻器，常年氣溫較低的地方，可以選用較小冷卻面積的油冷卻器。有些吹塑設(shè)備制造廠家為了使自己的設(shè)備能夠廣泛適用于所有的氣候溫度條件，對(duì)所有出廠的吹塑設(shè)備均選用較大冷卻面積的油冷卻器，在油冷卻器的進(jìn)水管處設(shè)置一個(gè)自動(dòng)控制的閥門，自動(dòng)控制冷卻水的流量，以達(dá)到自動(dòng)控制液壓油使用溫度的目的。在大型中空成型機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用自動(dòng)控制閥門控制冷卻水流量的方法來(lái)調(diào)整液壓油的使用溫度已經(jīng)廣泛被采用。

② 油冷卻器的冷卻水壓力

隨著用于冷卻油冷卻器的冷卻水壓力的提高（相應(yīng)提高），冷卻水在油冷卻器中的流動(dòng)速度加快，在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)油冷卻器的冷卻水量較大，油冷卻器的換熱速度加快，使液壓油的使用溫度能夠較為有效的降低。在氣候溫度條件較為炎熱的情況下，在油冷卻器可以承受較高冷卻水壓力的情況下，為了降低液壓油的使用溫度，可以通過(guò)適當(dāng)提高冷卻水壓力的辦法來(lái)加快油冷卻器的換熱，使液壓油使用溫度降低。

③ 油冷卻器冷卻水的水質(zhì)

冷卻水的水質(zhì)也影響到油冷卻器的運(yùn)行狀況，假如用于設(shè)備冷卻的冷卻水的水質(zhì)沒(méi)有經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理，那么含有過(guò)多鈣鎂離子的冷卻水很容易在油冷卻器的換熱管中產(chǎn)生結(jié)垢，尤其是水流速度較低、油冷卻器使用溫度較高時(shí)更容易產(chǎn)生結(jié)垢。對(duì)設(shè)備冷卻水的處理方法有多種方法，如離子交換水處理方法，反滲透水處理方法，磁化水處理方法等；中空成型機(jī)使用廠家可以根據(jù)自己的實(shí)際情況選用較為合適的水質(zhì)處理方法，從經(jīng)濟(jì)角度和使用的可靠性方面來(lái)看，建議使用磁化水處理器來(lái)處理循環(huán)冷卻水。

④ 油冷卻器的冷卻水溫度

冷卻水的溫度高低對(duì)油冷卻器的換熱效果起著較大的作用，它較為直接的影響到油冷卻器的運(yùn)行溫度，在氣候溫度較高的南方，可以通過(guò)采用冷卻塔的方式來(lái)降低冷卻水的運(yùn)行溫度。

⑤ 液壓油的運(yùn)行壓力

在大型中空成型機(jī)液壓系統(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中，當(dāng)型坯擠出時(shí)要使用到較大流量較高壓力的液壓油，鎖模保壓時(shí)需要較小流量較高壓力的液壓油。有些情況下，液壓系統(tǒng)輸出的壓力并不需要很高，這時(shí)液壓油會(huì)通過(guò)溢流閥流回到油箱，這時(shí)如果溢流閥的溢流壓力調(diào)整過(guò)高，就會(huì)使液壓油的運(yùn)行溫度上升，此外，液壓系統(tǒng)油壓力可以在滿足吹塑工藝需要的情況下，將液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)整到較低的狀態(tài)下，這樣會(huì)有利于降低液壓油的運(yùn)行溫度和降低能源消耗；同時(shí)還能夠有效降低液壓系統(tǒng)設(shè)備的磨損，延長(zhǎng)設(shè)備的大修期，降低設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。

此外，隨著近年來(lái)主液壓系統(tǒng)普遍采用伺服液壓系統(tǒng)，油溫的控制更加方便準(zhǔn)確了，這是因?yàn)檫@種伺服液壓系統(tǒng)在吹塑機(jī)的成型吹氣、保壓時(shí)，液壓系統(tǒng)基本不用大流量輸出，因此既能節(jié)能又可以降低油溫。

⑵ 液壓油的污染

液壓油的污染受多種因素的影響，各種顆粒物，微塵，水分等都會(huì)影響到液壓油的潔凈度，在液壓系統(tǒng)的使用當(dāng)中，幾乎80%以上的故障來(lái)自于液壓油的污染造成。所以在液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)之中，對(duì)液壓油的質(zhì)量以及維護(hù)需要給于充分的重視，并及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。對(duì)于液壓油中水分與顆粒物的污染，目前一種可以在線處理液壓油中所含有的水分和顆粒物的液壓油真空過(guò)濾機(jī)值得一些大中型中空成型機(jī)的使用廠家選用，它可以在線去除液壓油中含有的水分和顆粒物，能夠有效延長(zhǎng)液壓油的使用壽命。

① 金屬顆粒物的污染

在中空成型機(jī)使用初期，液壓油的污染主要來(lái)自設(shè)備零部件在加工過(guò)程中的一些未經(jīng)清理干凈的毛刺等金屬微細(xì)顆粒物。這些金屬顆粒物在液壓系統(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中，在液壓油的高壓沖洗之下很容易將原來(lái)附著在各類零部件上的金屬微細(xì)顆粒物沖洗下來(lái)，混入在液壓油之中；在液壓油的帶動(dòng)下通過(guò)液壓閥時(shí)容易卡住各類液壓閥的閥芯，并且造成對(duì)各類液壓閥件的損壞。

為此，在中空成型機(jī)的使用初期，最好能夠每班對(duì)液壓系統(tǒng)的油過(guò)濾器進(jìn)行檢查，并且及時(shí)進(jìn)行清理工作，一直堅(jiān)持到液壓系統(tǒng)的油過(guò)濾器已經(jīng)很少發(fā)現(xiàn)金屬微型顆粒物為止。此外，可以在液壓系統(tǒng)的油箱底部多處安裝高強(qiáng)永磁鐵，用以吸附鋼鐵類微型顆粒物，并且定期進(jìn)行清理。隨著吹塑機(jī)設(shè)備制造廠家對(duì)液壓系統(tǒng)管道、閥座、油箱等的清理工作的加強(qiáng)，新機(jī)組這類故障已經(jīng)大為減少，同時(shí)也建議吹塑機(jī)設(shè)備使用廠家在使用新設(shè)備仍然需要重視這類問(wèn)題。

② 冷卻水的污染

液壓系統(tǒng)的冷卻水有時(shí)也會(huì)對(duì)液壓油造成污染，主要原因是油冷卻器密封件失效或是換熱管滲漏所致。冷卻水混入到液壓油中后，很容易使液壓油起泡，一旦發(fā)生此類情況，液壓油將很容易失效，并使液壓系統(tǒng)的動(dòng)作快慢發(fā)生變化。如果發(fā)生冷卻水對(duì)液壓油的污染，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行維護(hù)及修理。

③ 老化密封件的污染

中空成型機(jī)的液壓系統(tǒng)之中，液壓油缸、液壓閥等零部件廣泛采用了密封件，這些密封件經(jīng)過(guò)一定時(shí)間使用后，會(huì)不同程度的發(fā)生老化現(xiàn)象。老化后的密封件比較容易發(fā)生脫落現(xiàn)象，在液壓油的沖洗下容易混入油液之中，如果這時(shí)油過(guò)濾器也已經(jīng)失效，這種橡膠類的顆粒物也很容易造成對(duì)液壓閥的閥芯的卡死，造成液壓系統(tǒng)故障的發(fā)生。如果液壓系統(tǒng)發(fā)生這類因?yàn)槊芊饧膿p壞對(duì)液壓油的污染，應(yīng)該盡快更換已經(jīng)損壞的密封件，以防止發(fā)生因?yàn)槊芊饧氖Ш蛯?duì)液壓油的污染造成的安全故障及事故。

④ 其它污染物的污染

中空成型機(jī)液壓系統(tǒng)的使用當(dāng)中，還有空氣中的微塵和水分會(huì)造成對(duì)液壓油的污染，加注液壓油時(shí)，加油口及加注工具的雜質(zhì)污染等。隨著液壓油在液壓系統(tǒng)中使用時(shí)間的延長(zhǎng)，液壓油會(huì)發(fā)生老化，碳化，這樣會(huì)加快液壓油的失效，對(duì)液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)較大的影響。對(duì)于已經(jīng)老化失效質(zhì)量下降的液壓油應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行更換，以防止因?yàn)橐簤河偷钠焚|(zhì)嚴(yán)重下降而造成對(duì)液壓系統(tǒng)零部件的損壞。

⑤ 人為因素的污染

在中空成型機(jī)液壓系統(tǒng)的維護(hù)當(dāng)中，還要十分注意因?yàn)槿藶榈囊蛩卦斐蓪?duì)液壓系統(tǒng)的污染，在拆卸液壓系統(tǒng)的零部件之前，一定要將需要拆卸的零部件以及周圍清潔干凈，防止因?yàn)槿藶榈囊蛩貛?lái)新的污染。

⑶ 液壓油的泄露

液壓油的泄露分為很多類型，在擠出吹塑中空成型機(jī)的具體使用中主要有以下幾種：

① 各種連接管道的接頭泄露，這主要因?yàn)楣芙宇^選擇不當(dāng)，管接頭制造精度不高，管道特別是連接軟管耐壓等級(jí)不夠，以及制造精度不高，管道連接的密封件質(zhì)量不好、型號(hào)不當(dāng)、以及連接時(shí)采用方法不當(dāng)?shù)鹊龋构艿榔屏?、接頭破損容易發(fā)生較多的液壓油泄露事故。

② 液壓泵損壞，產(chǎn)生泄露。

③ 液壓閥損壞，產(chǎn)生泄露

④ 液壓閥座與液壓閥之間發(fā)生微滲，這類情況出現(xiàn)較多，并且不容易處理，其主要原因在于閥座的螺紋孔加工精度不高導(dǎo)致螺紋連接處可出現(xiàn)松動(dòng)，螺紋有效深度不夠容易導(dǎo)致螺紋連接強(qiáng)度不夠，在安裝閥件時(shí)對(duì)連接螺釘與閥座的螺紋處，采用具有彈性的螺紋穩(wěn)固膠進(jìn)行涂抹會(huì)有較好的效果。此外，各種液壓閥與閥座之間的密封圈選擇不當(dāng)也是發(fā)生微滲的重要原因之一。

3.3 液壓元器件的調(diào)試與修理

液壓元器件主要包括液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓閥、液壓密封件等等元器件，本節(jié)的內(nèi)容主要介紹一些常用的液壓元器件的調(diào)試與修理。

3.3.1 液壓泵與液壓馬達(dá)的調(diào)試與修理

液壓泵根據(jù)結(jié)構(gòu)原理的不同區(qū)分為葉片泵、柱塞泵及齒輪泵等，中空成型機(jī)多數(shù)選用葉片泵或柱塞泵。這里重點(diǎn)介紹葉片泵和柱塞泵。

⑴ 葉片泵

葉片泵在中空成型機(jī)行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

葉片泵主體結(jié)構(gòu)包括：殼體，泵芯（含轉(zhuǎn)子，葉片，定子），配油盤，傳動(dòng)軸。當(dāng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，裝于葉片槽中的葉片在離心力和葉片底部壓力油的作用下伸出，葉片頂部緊貼定子內(nèi)表面，沿著定子曲線滑動(dòng)。葉片往定子的長(zhǎng)軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)葉片伸出，使得由定子的內(nèi)表面、配流盤、轉(zhuǎn)子和葉片所形成的密閉容腔不斷擴(kuò)大，通過(guò)配流盤上的配流窗口實(shí)現(xiàn)吸油。往短軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)葉片縮進(jìn)，密閉容腔不斷縮小，通過(guò)配流盤上的配流窗口實(shí)現(xiàn)排油。

葉片泵在實(shí)際使用過(guò)程中，轉(zhuǎn)速不能超過(guò)泵的最高轉(zhuǎn)速限制，壓力不能超過(guò)泵的最高壓力限制，否則容易對(duì)泵造成損傷，影響液壓泵的使用效果和壽命。

葉片泵在安裝時(shí)需注意保證轉(zhuǎn)子軸與電機(jī)軸的同軸度在0.05 mm 公差范圍內(nèi)，與電機(jī)的聯(lián)結(jié)多采用帶間隙誤差補(bǔ)償和角度誤差補(bǔ)償?shù)幕剞D(zhuǎn)撓性聯(lián)軸器，如尼龍聯(lián)軸器，價(jià)格便宜，安裝維修方便。避免兩者不同心導(dǎo)致軸承、油封等的損傷，產(chǎn)生噪音、振動(dòng)甚至發(fā)生事故。

標(biāo)準(zhǔn)葉片泵的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向從其軸端方向看應(yīng)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，啟動(dòng)液壓泵時(shí)需注意旋轉(zhuǎn)方向的正確與否，反向旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致不會(huì)出油。

葉片泵在工作過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題主要有：轉(zhuǎn)子、葉片及定子的磨損；葉片的氣蝕；密封圈磨損漏油等。對(duì)葉片泵進(jìn)行拆裝或維修時(shí)，需對(duì)內(nèi)部零件的拆裝順序及安裝方向做好記錄，順序和方向不能裝錯(cuò)。泵芯可從泵體內(nèi)單獨(dú)抽出和裝入，可以單獨(dú)向生產(chǎn)廠商購(gòu)買更換。

葉片泵的常見(jiàn)故障情況分析與排除措施見(jiàn)表3-2。

表3 -3 軸向柱塞泵的常見(jiàn)故障情況分析與排除措施

表3 -2 葉片泵的故障情況分析與排除措施（續(xù)表）

表3 -2 葉片泵的故障情況分析與排除措施

其他的故障現(xiàn)象在中空成型機(jī)行業(yè)較少發(fā)生，還需要不斷發(fā)現(xiàn)總結(jié)。

⑵ 柱塞泵

在擠出吹塑中空成型機(jī)行業(yè)，柱塞泵通常應(yīng)用于輔助的壁厚控制系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)中，大部分選用的是恒壓變量柱塞泵（壓力補(bǔ)償變量）；也有將柱塞泵應(yīng)用于部分機(jī)型的主機(jī)液壓系統(tǒng)中。

柱塞泵與葉片泵相比，壓力較高且流量可變，但對(duì)油質(zhì)清潔度要求較高，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，價(jià)格也比較高。中空成型機(jī)行業(yè)多數(shù)采用的是斜盤式軸向柱塞泵。

下面就主要介紹斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)工作原理及使用維護(hù)常識(shí)。

圖3-5 是一種軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

如圖3-5 所示，斜盤式軸向柱塞泵的主要工作原理是：傳動(dòng)軸8 通過(guò)花鍵帶動(dòng)缸體6 旋轉(zhuǎn)，柱塞5（七個(gè)）均勻安裝在缸體上。柱塞的頭部裝有滑靴4，滑靴與柱塞是球鉸連接，可以任意轉(zhuǎn)動(dòng)，由彈簧通過(guò)鋼球和壓板3 將滑靴壓靠在斜盤2 上。這樣，當(dāng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞就可以在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成吸油和壓油過(guò)程。配油盤7與泵的吸油口和壓油口相通，固定在泵體上。另外，在滑靴與斜盤相接觸的部分有一個(gè)油室，壓力油通過(guò)柱塞中間的小孔進(jìn)入油室，在滑靴與斜盤之間形成一個(gè)油膜，起著靜壓支承作用，從而減少了磨損。

圖3 -5 兩種不同型號(hào)的液壓馬達(dá)外觀圖

圖3 -5 一種直軸斜盤式柱塞泵結(jié)構(gòu)圖

柱塞泵的壓力和流量分別可以通過(guò)相應(yīng)的螺釘或手柄進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閴毫υ龃蟆⒘髁繙p小，逆時(shí)針?lè)较驂毫p小、流量增大。也可以通過(guò)配備比例閥，根據(jù)動(dòng)作實(shí)際需要對(duì)輸出壓力和流量進(jìn)行程序控制。

柱塞泵在中空成型機(jī)液壓系統(tǒng)中的使用和維護(hù)主要需注意以下幾點(diǎn)：

清潔——裝配過(guò)程中，整個(gè)液壓系統(tǒng)所有零件需要徹底清潔并保持，不能存留異物。

液壓油——推薦選用抗磨液壓油，并嚴(yán)格按換油周期進(jìn)行更換，保證油質(zhì)清潔度。

聯(lián)軸器——與電動(dòng)機(jī)連接選用帶間隙誤差補(bǔ)償和角度誤差補(bǔ)償?shù)幕剞D(zhuǎn)撓性聯(lián)軸器，電動(dòng)機(jī)軸與液壓泵軸的同軸度誤差在0.05 mm 內(nèi)。

轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向——泵的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向需符合使用說(shuō)明書的要求。

泄油管——泵的泄油管一般單獨(dú)回油箱，殼體內(nèi)的壓力不宜超過(guò)0.16MPa。

啟動(dòng)——泵在第一次啟動(dòng)前必須從泵殼上的注油口向泵內(nèi)注滿清潔的液壓油，否則不可啟動(dòng)；在正式運(yùn)轉(zhuǎn)前，先瞬間啟停數(shù)次，以排出空氣，確認(rèn)轉(zhuǎn)向與聲音正常后再連續(xù)啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)約 10分鐘后再開(kāi)始進(jìn)行調(diào)壓。

軸向柱塞泵的常見(jiàn)故障情況分析與排除措施見(jiàn)表3-3。

⑶ 液壓馬達(dá)

液壓馬達(dá)是將油液的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，輸入液壓馬達(dá)的是壓力油，輸出的是扭矩和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

中空成型機(jī)上常用的液壓馬達(dá)主要是擺線馬達(dá)和徑向柱塞馬達(dá)。擺線馬達(dá)外形體積較小，主要應(yīng)用在機(jī)臺(tái)升降、吹氣裝置、機(jī)械手等機(jī)構(gòu)中。徑向柱塞馬達(dá)轉(zhuǎn)速低、扭矩大、外形體積大，主要應(yīng)用于擠出系統(tǒng)用來(lái)驅(qū)動(dòng)螺桿；PC 純水桶專用吹塑機(jī)的螺桿驅(qū)動(dòng)一般采用液壓馬達(dá)。

擺線馬達(dá)在使用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題是漏油，即從軸端密封圈處漏油，該問(wèn)題存在的可能原因有：密封圈本身?yè)p壞，更換密封圈；電磁閥選擇不合適，一般選用Y 型中位機(jī)能的換向閥；液壓馬達(dá)內(nèi)部磨損大，泄漏量太大，維修或更換，目前常用換件修理方式。

徑向柱塞馬達(dá)在中空成型機(jī)行業(yè)的使用逐漸減少，目前主要應(yīng)用于某些特定的機(jī)型，如PC機(jī)使用較多，其他吹塑機(jī)使用的數(shù)量很少。徑向柱塞馬達(dá)在使用中需要注意的問(wèn)題有：第一次使用時(shí)，須向殼體內(nèi)注滿清潔的液壓油；馬達(dá)主軸不要承受軸向作用力，否則容易損壞配油盤；注意保持油質(zhì)清潔，防止雜質(zhì)進(jìn)入液壓馬達(dá)，損壞內(nèi)部零件。圖3-6 是兩種徑向柱塞馬達(dá)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 -6 兩種徑向柱塞馬達(dá)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

3.4 液壓閥的調(diào)試與修理

擠出吹塑中空成型機(jī)液壓系統(tǒng)常用的液壓閥按功能主要有單向閥，液控單向閥，單向節(jié)流閥，電磁換向閥，電液換向閥，比例溢流閥，插裝閥，充液閥，泄荷閥等。通過(guò)不同閥的組合，實(shí)現(xiàn)機(jī)器所需要的功能。圖3-7 液壓換向閥的外觀與內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖片。

圖3 -7 液壓換向閥的外觀與內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖3-8 是一種中空成型機(jī)的液壓閥組合示意圖。中空成型機(jī)液壓閥組在裝配、使用和維修過(guò)程中主要注意事項(xiàng)如下：

圖3 -8 一種中空成型機(jī)的液壓閥組合示意圖

⑴ 裝配——注意液壓閥方向要正確；安裝面的粗糙度要符合要求；閥塊管路清潔去除毛刺等工作必須細(xì)致，不能存留任何鐵屑雜質(zhì)；保證密封圈完好；安裝螺釘緊固，為防止運(yùn)行一段時(shí)間后螺釘發(fā)生松動(dòng)而造成液壓閥泄漏，可在安裝螺釘時(shí)在內(nèi)外螺紋處涂抹合適的密封膠。

⑵ 使用——這里主要介紹比例溢流閥的使用和調(diào)整。

圖3-9 一種帶安全閥的比例溢流閥示意圖。

圖3 -10 兩種油冷卻器外觀圖

圖3 -10 一種液壓缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖3 -9 一種帶安全閥的比例溢流閥示意圖

比例溢流閥在安裝時(shí)需注意進(jìn)油口的安裝方向不能裝反，否則容易導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障。在初次使用或換油維修后，需進(jìn)行排氣，閥內(nèi)氣體未排出將導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不穩(wěn)；排氣時(shí)，系統(tǒng)壓力維持在2~3MPa，松開(kāi)排氣螺釘，油液帶著閥內(nèi)氣體一同排出，當(dāng)氣體徹底排空后，鎖緊排氣螺釘。

比例溢流閥的壓力等級(jí)必須與液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相匹配，不同壓力等級(jí)的比例溢流閥正常工作的壓力范圍也不同。選擇好合適壓力等級(jí)的比例溢流閥后，需根據(jù)液壓系統(tǒng)的最高壓力要求對(duì)比例溢流閥進(jìn)行設(shè)定。

比例溢流閥設(shè)定方法是：打開(kāi)液壓泵，先將安全閥調(diào)整螺釘往外適當(dāng)退出，再將手動(dòng)測(cè)試螺釘往里旋轉(zhuǎn)到底，然后緩慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)安全閥調(diào)整螺釘，觀察壓力表，待壓力上升到液壓系統(tǒng)最大設(shè)計(jì)壓力時(shí)，鎖緊安全閥防松螺母，將手動(dòng)測(cè)試螺釘往外退到頭。然后根據(jù)比例閥的說(shuō)明書調(diào)好比例電路板的最小和最大輸出電流。這樣液壓系統(tǒng)最大壓力就設(shè)定完成，比例電路板的輸出電流和液壓系統(tǒng)的壓力就可以成比例對(duì)應(yīng)關(guān)系了。

維修：中空成型機(jī)液壓系統(tǒng)液壓閥常見(jiàn)的故障和解決方法見(jiàn)表3-4。

3.5 液壓密封件的選擇與使用

密封件是液壓系統(tǒng)中的輔件，密封件的好壞直接影響到液壓系統(tǒng)能否正常工作，在一定程度上制約著液壓元件和液壓系統(tǒng)性能和可靠性的提高及使用壽命的長(zhǎng)短。個(gè)別密封件的失效所造成的損失可能是密封件本身價(jià)值的許多倍。

液壓密封件選擇主要考慮以下方面：

密封種類——靜密封或動(dòng)密封。

液壓油性質(zhì)——不同性質(zhì)的液壓介質(zhì)需選擇不同的密封材料。

工作溫度——溫度不同決定密封材料不同。

運(yùn)動(dòng)速度——不同類型密封件適合不同的運(yùn)動(dòng)速度。

壓力等級(jí)——不同材質(zhì)的密封件適合不同的壓力等級(jí)。

使用壽命——根據(jù)前面五個(gè)方面綜合考慮，選擇合適的密封件，保證使用壽命。

表3-5 是常用密封材料的溫度和速度等級(jí)。

表3-6 是常用密封件的分類和適用范圍。

表3 -8 油冷卻器的故障分析與排除措施

表3 -7 液壓缸的常見(jiàn)故障情況分析與排除措施

表3 -6 常用密封件的分類和適用范圍

表3 -5 幾種常用密封材料的溫度和速度等級(jí)

表3 -4 液壓閥常見(jiàn)的故障和解決方法

安裝和使用密封件時(shí)需要注意以下事項(xiàng)：

安裝方向——許多密封件安裝時(shí)有方向要求，不能反裝。

保持完整——安裝時(shí)注意保證密封件完好無(wú)損，不能劃傷破損。

密封面粗糙度——密封面尺寸形位公差及粗糙度需符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，否則影響密封效果。

3.6 其他液壓元件的調(diào)試與使用

⑴ 液壓缸

在中空成型機(jī)組中由于合模機(jī)構(gòu)，擴(kuò)坯裝置，儲(chǔ)料機(jī)頭等的結(jié)構(gòu)不同可能需要應(yīng)用到多種形式的液壓缸，通常使用的有：?jiǎn)位钊麠U雙作用液壓缸，雙作用增壓液壓缸，環(huán)形液壓缸等不同形式的液壓缸。液壓缸的常見(jiàn)故障情況分析與排除措施見(jiàn)表3-7。

⑵ 液壓油冷卻器

液壓油的溫度上升會(huì)給液壓系統(tǒng)帶來(lái)各種故障和危害，所以在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與使用當(dāng)中需要控制液壓油的溫度上升。在主液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)一節(jié)中介紹了它們最佳的使用溫度是25~45℃之間，要控制液壓油的溫度，通常在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮節(jié)能設(shè)計(jì)措施，以及進(jìn)行散熱冷卻。在大型中空成型機(jī)的主液壓系統(tǒng)中一般都采用了油冷卻器來(lái)控制液壓油溫度的穩(wěn)定。

從目前國(guó)內(nèi)各吹塑設(shè)備制造廠家出廠的設(shè)備來(lái)看，絕大多數(shù)的廠家大多是采用水冷列管式油冷卻器。油冷卻器的故障分析與排除措施見(jiàn)表3-8。