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油壓機故障排除案例

發布時間:2018-09-12 09:59      瀏覽次數:

江鈴控股有限公司衝壓廠從台灣連傑引進的衝壓生產線由5台大型油壓機組成,其型號分別為LDTL2-1200(雙動)、LDL2-800、LDL2-600、LDL2-600、LDL2-600,見圖1。具有高精度、高安全性、低噪音等特性,顯著區別於其他衝壓行業的油壓機。該油壓機配備美國AB公司SLC500 PLC電氣控製係統、德國力士樂高壓大流量半閉環雙向伺服泵、大通徑插裝邏輯閥以及台灣東元電動機等,並且采用雙移動工作台實現快速切換模具。本文以台灣連傑油壓機的軟、硬件配置作為出發點,結合實際發生的兩個典型故障案例,進行逐一剖析,供相關專業維修人員參考。

圖1 台灣連傑油壓機生產線

案例1 LDL2-600油壓機上滑塊回程爬行且抖動

⑴故障現場描述。在油壓機操作過程中,執行上滑塊回程按鈕指令時,操作人員發現上滑塊回程出現爬行現象,且上滑塊上升至上死點位置過程中抖動過大。

⑵故障分析。故障涉及滑塊爬行與抖動兩方麵,首先滑塊出現爬行現象的主要原因含蓋有無氣體、液壓缸異常、活塞杆異常三個方麵,采取故障樹分析方法,表1。

表1 滑塊爬行故障分析

上滑塊回程出現爬行原因(從上至下)

有無氣體 液壓缸異常 活塞杆異常

空氣侵入端蓋密

封異常安裝位

置偏移存在鼓

形錐度存在腐蝕、拉毛同心度

異常局部彎曲端螺

冒過緊

針對滑塊抖動故障,原因涉及模具重量、回程提升力不足,同樣采用故障樹分析,見表2。

表2 滑塊抖動故障分析

上滑塊回程出現抖動原因(從上至下)

模具重量 回程提升力不足

模具過重係統壓力過小回程缸異常 背壓閥異常

回程管路異常

模具自重過大伺服泵建壓不足溢流閥異常密封件老化泄露壓緊彈簧異常內部錐麵磨損嚴重調定壓力處於偏低狀況管路與密封件泄露

⑶故障診斷。為有效縮小故障問題點發生部位的範圍,對故障涉及的主要部件進行檢測,通過聽感、觸感、目視於壓力計、厚薄規等輔助工具的聯合應用,以及運用PLC在線監測功能,發現在滑塊爬行故障中,液壓缸端蓋密封等工作良好,不存在異常。然後進行空氣侵入的有無以及活塞杆的工作狀況檢查,進一步排空液壓管路,爬行現象有所緩解。但爬行問題依然存在,判定空氣侵入不是此故障的主要原因。問題點鎖定活塞杆,通過細致檢測診斷,判定端部螺冒過緊是導致爬行的主要原因,重新調整螺冒預緊力大小,爬行故障排除。

對於故障中的抖動問題,診斷原理相似。首先檢查伺服泵建壓情況與溢流閥相關管路,發現伺服泵建壓正常符合設定出口壓力,溢流閥工作正常不存在卸荷回油。進一步檢查油封與泄露,排除回程缸與回程管路的問題。問題點鎖定背壓閥,通過遠程控製閥壓力表指針讀數排除了由於背壓閥設定壓力過低造成的故障。最後,通過拆解背壓閥,發現壓緊彈簧正常,但背壓閥內部錐麵磨損,重新研磨錐麵,並清洗背壓閥,安裝後故障排除。

⑷糾正預防。以上故障在四柱式油壓機中發生頻次高,以空氣侵入產生爬行較為典型,常見通過液壓管路排空或空載往複壓製解決。日常維護中,需注意添加油或更換油液時引入空氣介質。另外,針對油壓機維修保養過程,預緊部件扭矩的正常恢複較為關鍵,做好日常記號標識以可視化或通過數顯扭矩扳手恢複原設定值。故障中背壓閥引發問題點的頻次也較高,日常的巡回檢查與定期保養尤為重要;背壓閥的可靠性將直接影響工作係統運動的穩定性與運行精度。

案例2 LDL2-800油壓機上滑塊無法正常回程

⑴故障現場描述。開始工作時運行正常,工作一段時間後出現上滑塊無法回程現象,回程按鈕指令無效,機床無法正常運行。

⑵故障分析。分析此故障前,先簡要闡述油壓機回程時的工作原理:滑塊依靠回程缸進油管路進油產生向上的提升力以及主油缸的出油管路卸荷實現回程動作。油壓機在工作過程中滑塊出現無法回程,說明滑塊下行正常,回程異常,即是說滑塊下行時主油缸進油管路正常,滑塊回程時主油缸回油以及回程缸進油可能存在異常。另外,滑塊回程時電氣控製係統的輸入輸出點也可能存在異常,同樣采取故障樹的方法使故障問題條理化,見表3。

表3 油壓機滑塊回程異常故障分析

油壓機滑塊回程異常原因(從上至下分析)

主油缸回油管路 回程缸進油管路電氣

控製係統

液控單向閥電磁換向閥溢流閥液控單向閥

電磁換向閥溢流閥

輸入輸出

液控閥

閥芯卡滯

彈簧失效單向閥

閥芯卡滯

彈簧失效電磁閥

閥芯卡滯

彈簧失效換向閥

閥芯卡滯

彈簧失效

閥芯卡滯

彈簧失效

閥芯卡滯

彈簧

失效

閥芯

彈簧觸點觸點

⑶故障診斷。首先,應用SLC500 PLC在線監控功能排查各控製點及控製閥輸入、輸出是否正常,檢查發現輸入、輸出正常,事實證明電氣控製不存在異常,故障問題源於液壓係統,問題點就集中在主油缸回油管路與回程缸進油管路。然後,檢查兩管路中的電磁換向閥與電磁換向閥是否正常,電磁換向閥(圖2)通過得、失電推動主閥芯移動與控製油路相通,實現滑塊的上升與下降及回程缸的回程。檢查發現電磁換向閥與電磁換向閥換向動作及動作聲響正常,基本排除電磁換向閥引發故障原因。為進一步確認故障點,在滑塊回程時,通過遠程控製壓力表指針讀數及泄壓壓力表確定主油缸回油管路正常。問題點最終鎖定在回程缸進油管路,若是回程缸沒有進油或壓力不夠都可能影響滑塊無法回程,若是液控單向閥的原因,存在閥芯卡滯與彈簧失效兩種情況。拆解檢查液控單向閥發現閥芯動作異常,且彈簧已損壞,為提高維修速度,更換同型號液控單向閥,但故障並未完全解決,故判定溢流閥同時存在問題。經檢查發現溢流閥閥芯動作正常,但內部彈簧損壞,溢流閥(圖3)調壓作用失效,回程缸無法建立回程壓力,滑塊無法回程。最後修複溢流閥,故障排除。

圖2 三位五通電磁換向閥外觀圖

圖3 先導溢流閥的外觀圖

⑷糾正預防。對於此類故障涉及原因多且有些複雜,需逐層分析排查,盡可能運用可知的機床信息排除幹擾因素,確定故障本因。針對控製閥失效問題,其中閥芯卡滯是由於長時間工作使閥芯磨損、油液汙染雜質阻塞、油液中含有水分使閥芯生鏽等原因引起,彈簧損壞則是彈簧強度不高、老化磨損、控製閥壓力調定不良、閥芯卡滯等所致。在日常維護保養中,需特別注意上述不良狀況的發生以及充分利用PLC的自診斷功能。

結束語

通過列舉台灣連傑大型油壓機的故障案例,運用故障樹分析法,使故障能夠得到全麵、快速地分析。故障樹分析法思路清晰,作為維護指南長期運用可總結羅列多種故障問題庫,能起到熟能生巧的作用。在許多複雜故障案例中可避免盲目拆換液壓元件或電氣元件,減少故障平均維修時間(MTTR),提高設備總效率(OEE)。另外,加上PLC在線梯形圖監控的同步運用,維修方案可高效實施。


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