內(nèi)高壓成形壓力機(jī)工作臺(tái)在使用過程中,我們發(fā)現(xiàn),液壓系統(tǒng)故障率很高，尤其是氣動(dòng)泵損壞頻繁,這一直是困擾維修人員的難題。經(jīng)過調(diào)查研究,把液壓系統(tǒng)中氣動(dòng)泵改造為蓄能器后,故障率明顯降低。本文主要是剖析了氣動(dòng)泵損壞原因,并介紹了液系統(tǒng)改造方案。

　　一、工作臺(tái)結(jié)構(gòu)：

　　壓力機(jī)移動(dòng)工作臺(tái)由工作臺(tái)板、小車體、滾輪、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成。機(jī)床配有單工作臺(tái)或雙工作臺(tái)。工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)通常有氣動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。其中雙工作臺(tái)開動(dòng)方式有“左右”開動(dòng)或“T”型開動(dòng)。為了工作臺(tái)能夠順利的開出機(jī)床和前后換向,壓力機(jī)機(jī)床內(nèi)和機(jī)床外設(shè)置了多個(gè)頂起和落下液壓油缸。為了使工作臺(tái)牢固地與壓力機(jī)底座結(jié)合在一起，在底座的前臺(tái)側(cè)安置多個(gè)液壓式夾緊器，通過液壓管路與工作臺(tái)液壓泵站聯(lián)成一個(gè)系統(tǒng)。

　　二、內(nèi)高壓成形壓力機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理：

　　改造前的工作臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理如圖所示。工作臺(tái)開動(dòng)時(shí),壓力機(jī)滑塊必須在上死點(diǎn)位置,通過電氣控制系統(tǒng),使得夾緊放松電磁閥YV4得電,液壓系統(tǒng)開始供油，工作臺(tái)在機(jī)床內(nèi)開始放松,但放松液壓油缸到極限位置時(shí),隨著液壓系統(tǒng)壓力不斷升高，工作臺(tái)開始頂起。工作臺(tái)機(jī)床內(nèi)頂起到位后發(fā)出信號(hào),同時(shí)放松壓力繼電器接通,工作臺(tái)可以開動(dòng)。開到機(jī)床以外規(guī)定位置時(shí),工作臺(tái)要改變運(yùn)行方向(此處為“十”字型軌道)。

　　操作電氣系統(tǒng),使得機(jī)床外頂起落下閥YV2得電換向,工作臺(tái)開始落下,機(jī)床外導(dǎo)軌落下到位發(fā)信號(hào)同時(shí)放松壓力繼電器再次接通,工作臺(tái)可以前后方向開動(dòng)。開到中間位置時(shí),操作電氣系統(tǒng),使得機(jī)床外頂起落下閥YV1得電換向,工作臺(tái)開始頂起,機(jī)床外導(dǎo)軌頂起到位后發(fā)信號(hào),同時(shí)放松壓力繼電器再次接通,工作臺(tái)可以左右方向開動(dòng)。安裝好模具的工作臺(tái)向機(jī)床內(nèi)開進(jìn)直至完全到位。

    Y3、YV5電磁閥得電換向工作臺(tái)開始落下,當(dāng)工作臺(tái)就位檢測開關(guān)接通時(shí)YV5電磁閥失電復(fù)位,工作臺(tái)開始夾緊,夾緊到位時(shí)在夾緊油路里安裝的壓力繼電器接通(壓力設(shè)定為13MPa)。此時(shí)機(jī)床方可開動(dòng)。當(dāng)夾緊壓力低于13MPa時(shí),工作臺(tái)夾緊會(huì)不牢固,沖壓時(shí)可能出現(xiàn)工作臺(tái)移位而損壞模具與沖壓零件。

　　三、氣動(dòng)泵損壞原因分析：

　　改造前的工作臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)置了兩個(gè)液壓源,一個(gè)是氣動(dòng)泵(M36型),另外一個(gè)是電動(dòng)齒輪泵(CBW-F310-ALP21MPa)。

　　氣動(dòng)泵的工作原理為:氣壓推動(dòng)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng),而活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)則形成吸、壓油的過程,通過氣液平衡來維持液壓系統(tǒng)壓力。調(diào)整氣壓的大小可以調(diào)整液壓系統(tǒng)壓力的大小,氣動(dòng)泵是用來給液壓系統(tǒng)保壓的。而齒輪泵流量大,用來提高工作臺(tái)更換速度。壓力機(jī)在正常工作時(shí)氣動(dòng)泵保持液壓系統(tǒng)要有恒定壓力來維持工作臺(tái)有足夠的夾緊力。

　　因?yàn)橐簤合到y(tǒng)工作時(shí)對(duì)壓降非常敏感，只要液壓系統(tǒng)存在液壓油泄漏,壓力就下降，氣動(dòng)泵為了保持足夠的夾緊壓力,液壓系統(tǒng)壓力一旦下降氣動(dòng)泵就開始補(bǔ)壓(液壓油泄露包括內(nèi)泄和外泄,液壓油外泄一般是可以治理的,而液壓油內(nèi)泄原則上是消除不了的，只能通過選用更好的液壓滑閥降低內(nèi)泄量)?，F(xiàn)場觀察一般30~45s補(bǔ)壓一次,壓力機(jī)一天24h工作,而壓力機(jī)工作臺(tái)工作在夾緊狀態(tài)時(shí)間約為23h。推算出氣動(dòng)泵一天要補(bǔ)壓近2000次。氣動(dòng)泵工作壽命也就只有20萬次,故M-36型的氣動(dòng)泵損壞較頻繁?；钊麠U拉毛、漏油、漏氣或不能建立壓力。針對(duì)此問題我們也對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查維護(hù)：

　　1)對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)和主油箱進(jìn)行清洗并更換合格的液壓油品，保證液壓系統(tǒng)清潔干凈。

　　2)對(duì)液壓管路外部泄漏情況進(jìn)行徹底的檢查維修，確保液壓系統(tǒng)沒有外部泄漏。

　　3)對(duì)各液壓系統(tǒng)和液壓油缸密封圈進(jìn)行檢修更換，確保各液壓油缸無外泄漏、無上、下腔串油。

　　4)對(duì)各液壓控制電磁換向閥、調(diào)壓閥及液壓輔助件,各密封件進(jìn)行檢查,必要時(shí)更換，

　　通過以上改進(jìn)措施,還是消除不了M-36型氣動(dòng)泵頻繁損壞的。,一旦發(fā)生氣動(dòng)泵損壞,壓力機(jī)就不能正常安全工作,也無法進(jìn)行模具更換操作。設(shè)備出現(xiàn)故障,停機(jī)、嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

　　四、內(nèi)高壓成形壓力機(jī)液壓系統(tǒng)改造：

　　為了徹底解決M-36型氣動(dòng)泵頻繁損壞的問題,我們制定新的改造方案,采用蓄能器的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保壓,以確保壓力機(jī)工作臺(tái)正常工作時(shí)有足夠的夾緊力,方案技術(shù)評(píng)估可行,對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)、蓄能器選型、電氣圖紙及程序改造準(zhǔn)備等。圖2為改造后工作臺(tái)液壓系統(tǒng)原理。

　　在現(xiàn)有的工作臺(tái)液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)上,關(guān)閉氣動(dòng)泵壓縮空氣,關(guān)閉氣動(dòng)泵進(jìn)油口,把M-36型氣動(dòng)泵、氣動(dòng)三聯(lián)件拆除。然后對(duì)蓄能器、壓力表、壓力繼電器、電磁閥進(jìn)現(xiàn)場安裝、配管、電氣接線、I/O地址分配、程序編制等。使用專用充氮工具將蓄能器充到8MPa壓力,隨后開始調(diào)試。現(xiàn)場調(diào)試步驟具體有以下5步：

　　(1)完全松開溢流閥,使液壓系統(tǒng)壓力降到最小。

　　(2)強(qiáng)制齒輪泵電機(jī)運(yùn)行,調(diào)整溢流閥調(diào)節(jié)螺釘同時(shí)觀察壓力表,當(dāng)壓力表指示壓力在13MPa時(shí)鎖定溢流閥調(diào)節(jié)螺釘。隨后調(diào)整夾緊壓力繼電器,使得壓力繼電器整定值為13MPa。按照相同的方法對(duì)放松壓力繼電器進(jìn)行整定,整定值為13MPa。

　　（3）繼續(xù)升高溢流閥壓力值,調(diào)整到15MPa時(shí)鎖定。調(diào)整高壓繼電器調(diào)節(jié)螺釘，壓力繼電器信號(hào)接通,鎖定壓力繼電器調(diào)節(jié)螺釘。

　　(4)繼續(xù)升高溢流閥壓力值.作為液壓系統(tǒng)安全閥使用,調(diào)整壓力到15.5MPa時(shí),鎖緊溢流閥調(diào)節(jié)螺釘上的螺母。各壓力繼電器和溢流閥壓力設(shè)定完畢。

　　5)電氣程序調(diào)試,工作臺(tái)夾緊或放松頂起時(shí)高壓繼電器動(dòng)作,電機(jī)停止。此時(shí)系統(tǒng)壓力為15MPa。此后蓄能器會(huì)向液壓系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)壓,同時(shí)系統(tǒng)壓力緩慢下降,當(dāng)降到13MPa時(shí),夾緊壓力繼電器或放松壓力繼電器“斷開。電機(jī)再次啟動(dòng)補(bǔ)壓直至高壓繼電器接通為止。壓力機(jī)正常工作時(shí),工作臺(tái)壓力在13-15Ma即為正常。

　　改造后的液壓系統(tǒng)分析:更換模具時(shí)，工作臺(tái)液壓系統(tǒng)由齒輪泵快速供油,當(dāng)壓力機(jī)處于正常工作時(shí),蓄能器會(huì)向液壓系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)壓,同時(shí)系統(tǒng)壓力緩慢下降,當(dāng)降到13MPa時(shí),夾緊壓力繼電器或放松壓力繼電器“斷開”,電機(jī)再次啟動(dòng)補(bǔ)壓直至高壓繼電器接通為止?？紤]夾緊壓力繼電器或放松壓力繼電器“斷開”的瞬間壓力機(jī)會(huì)停止工作,PLC程序設(shè)定延時(shí)(調(diào)試為20s)。同時(shí)系統(tǒng)中安裝YV6電磁閥,當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電磁閥YV6同時(shí)得電,實(shí)現(xiàn)齒輪泵和電機(jī)空載啟動(dòng),正常運(yùn)行后電磁閥失電(程序調(diào)試延時(shí)為2s),齒輪泵向液壓系統(tǒng)和蓄能器供油,圖3為改造后部分PLC程序。

　　五、結(jié)束語：

　　改造后的內(nèi)高壓成形壓力機(jī)液壓系統(tǒng)，經(jīng)過現(xiàn)場檢測,電機(jī)的啟動(dòng)間隔時(shí)間約為30min,而每次運(yùn)行時(shí)間只有5s左右,完全符合要求。故障率大幅下降,降低了噪聲污染,解決了M-36型氣動(dòng)泵頻繁損壞的難題,節(jié)約了成本,提高了效率,目前公司的新建項(xiàng)目均采用改造后的方案,即可靠、又經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保。

　　【興迪源機(jī)械內(nèi)高壓設(shè)備優(yōu)勢(shì)】

　　興迪源機(jī)械是國內(nèi)第一家向市場提供智能內(nèi)高壓成形設(shè)備的生產(chǎn)商，已向各個(gè)領(lǐng)域的客戶提供了數(shù)十臺(tái)各種規(guī)格的內(nèi)高壓成形設(shè)備。定型產(chǎn)品的合模力從230T至4000T，成形壓力從150MPa到500MPa；也可以根據(jù)客戶產(chǎn)品的要求設(shè)計(jì)定制合模力為30000T、脹形力為500MPa的內(nèi)高壓成形設(shè)備。

　　生產(chǎn)的設(shè)備廣泛用于航天航空、核電、石化、汽車配件、自行車部件、五金制品、儀表儀器、醫(yī)療設(shè)備、家用電器、家用器皿、衛(wèi)生廚具等制造行業(yè)。

部分文段和圖片摘自：

《鍛造與沖壓》

作者：梁家春

由興迪源機(jī)械編輯

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