浅谈静压造型线液压系统的维护.pdf

经验交流 E x p e r ie n c e s E x c h a n g e 浅谈静压造型线液压 系统的维护 胡长 青 ，程坚 ，季利 群 内蒙古第一机械制造集团公司， 内蒙古包头 0 1 4 0 3 2 摘要 本文对静压造型线的液压 系统在实际使用 中出现 的问题及维护方法进行 了阐述， 结合实际案例对 影响液压系统可靠性因素进行分析 、 评价 。 关键词 静压造型线； 液压 系统； 比例 阀 中图分类号 T G 2 3 1． 6 文献标识码 A； 文章编号 1 0 0 6 9 6 5 8 2 0 1 3 0 3 - 0 0 5 4 - 3 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j． 1 S S n． 1 0 O 6 9 6 5 8． 2 0 1 3． 0 3． 0 2 0 我公司于 2 0 0 6年 、 2 0 0 7年建 成投产 了两条静 压造型生产线 ， 主要用于北方奔驰载重汽车铸件 的 生产 ， 两条生产线至今已经过 6 年以上实际生产使 用的考验， 静压造型线自动化程度高、 生产效率高 、 铸件质量好、 操作工劳动强度低、 现场环境好等特 点得以充分展示。由于上线前期我们对造型线的建 设进行 了充分 的技术准备 ，对造型线 的工艺流程 、 设备设施 、 液压 、 电气的配置等进行了多次优化 ， 充 分借鉴同行企业 的成功经验 ， 两条线投产不久就达 到了设定的生产率 ， 总体运行情况 良好。 1 两条生产线的概况 根据我公司两条生产线使用的砂箱尺寸 、 规 格， 为叙述方便称为大件线和小件线。 1 ． 1 大件线主要技术参数 砂箱 内尺寸 1 6 0 0 8 O O x 3 5 O ／ 3 5 O mm 生产率 4 5整型／ ／ J 、 时 ， 主机型号 E F A S D 6 下芯工位 8 个 浇注工位 1 2个 液压阀组数量 l 9个 H WS进 口单主机 ， 辅机为苏州铸造机械有限公 司生产， 2 0 0 7 年 2月试生产 ，厂房为按照造型、 冶 炼 、 砂处理、 制芯 、 铸件后处理等工部的工艺要求设 计的新厂房 。 生产铸件类型 北方奔驰载重汽车球墨铸铁件 以桥壳为主 。 收稿 日期 2 O l 3 - 3 1 4 稿件编号 1 3 0 3 2 2 2 作者简介 胡长青 1 9 6 5 一 ， 男， 长期从事设备改造、 设备管理工作 1 ． 2 小件线主要技术参数 砂箱尺寸 8 0 0 x 6 5 0 x 2 6 0 ／ 2 6 0 mm 生产率 6 0整型／ ／ J 、 时 ， 主机型号 E F A S D 4 下芯工位 8位 浇注工位 1 0个 人工环型吊浇注 液压阀组数量 1 5 个 HWS进 口单主机 ， 辅机为济南铸造锻压机械研 究所设计制造 ， 2 0 0 6年底试生产 ，厂房为旧厂房改 造 2 液压传动的特点 静压造型技术的发展过程与液压技术 的进步紧 密相联， 自 动化程度随着液压技术的进步不断提高。 全线百分之七八十的动作是依靠液压传动来完成 的， 可 以这样说 ， 液压技术 的进步 、 发展才使静压造 型生产的 自动化程度达到了今天的水平。 液压传动具有在同等功率下机构装置的体积 小 、 重量轻 、 输出功率密度大的特点 。液压马达单位 功率的重量只有 电动机的 1 ／ 1 0 ，很小体积的液压装 置机构很容易实现输 出很大的作用力 ，静压造型主 机 的压实机构就是采用液压多触头在砂箱平面 内施 以很大的作用力来实现工艺要求的型砂紧实率的。 液压传动动作平稳， 由于油液具有一定的弹性， 可吸收传动过程中产生的冲击，这一特性非常符合 铸造机械的要求。静压造型过程中需要对砂箱 砂 型 进行多次的水平推送 、 垂直举 升和下落等操作 ， 正是利用 了液压 比例调速技术来实现对砂型的 “ 轻 拿轻放” ， 以保证每一个砂型在多工位传送过程中的 完好。 o FM T 中国铸造装备与技术3 ／ 2 0 1 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m E x p e r ie n c e s E x c h a n g e 经验交流 液压装置易于实现过载保护，负载变化时速度 稳定 ，液压缸和液压马达可 以长时间工作于堵转状 态， 这是电机传动装置无法做到的。 造型生产过程 中的工况非常复杂 、 时刻在变 ， 可 以说没有一次是完全相同的。如砂型冷却线的推送 力会随铸件品种、 铸件重量和传送轨道、 滚轮的保养 状况等多种 因素影响在很大范围内变动。而推杆推 力 的大小取决于砂型冷却线的运行阻力 ，也在很大 的范围内变化。利用液压传动溢流技术 ，可以对推 杆油缸调定适当的上 限压力 ，能够很好地保护推杆 油缸机构在异常情况下不受损坏 ，大大降低设备损 坏的风险。 液压传动易于自动化，尤其是和电气控制结合 时。造型生产机械自动化以前，依靠人工生产是一 项非常繁重的体力劳动。液压技术 的采用 ，使造型 生产 自动化成为可能 ， 大大改善了工人的劳动强度。 液压元件属于机械工业 的基础件 ，已经实现 了标准 化 、 系列化 ， 因此便于液压系统的设计 、 制造和维护。 加上液压元件 的布置灵活 ，不受严格 的空间位置 限 制， 布局 、 安装具有很大的柔性 ， 十分适合铸造机械 的特点 ，能够组成采用其它方式难以组成的复杂系 统来完成造型工艺过程需要 的各种动作 。 正是由于具有这些优点，使得液压传动成为静 压 自动线的主要动力源。 3 静压造型线液压 系统的组成和维护 目前 ，国内大多数静压线的液压系统采用集 中 式液压泵站的形式 ，即由一个液压泵站供给全线 的 液压机构 ，包括进 口造型主机所需的压力油 。以前 有单独给进 口造型主机配专用液压泵站的 随主机 一 起进口 ， 辅机再配一套液压泵站， 主要出于主机 设备可靠性的考虑，现在很少这样设计配置了。这 也从另一个侧面反映出这几年国内造型线及辅机的 设计 、 制造和使用维护水平在不断提高 。 静压造型线液压系统主要由液压泵站 、蓄能器 站、 温控系统、 过滤系统、 管路、 阀组、 各种油缸、 液压 马达和液压 电控系统等组成。如果把液压系统 中的 液压油 比作人体流动的血液 ，那么液压泵站就是液 压系统的心脏 ，因为液压泵站的功能正如人体 的心 脏， 不断地将带有压力能的油液输送到执行元件， 完 成工作后再回到油箱 ， 经过滤、 温度调整后再进行下 一 轮循环。这样的比喻非常形象， 也很恰当， 尤其是 中国铸造装备与技术 3 ／ 2 0 1 3● 参 I FM l r 5 5 对静压线这样规模比较大的系统。其重要程度也恰 如人体的心脏血液循环系统 ，一旦液压循环系统出 现问题，就有可能引起造型线的故障停运， 甚至瘫 痪。 国内曾有多条造型线刚投入使用便故障百出， 无法完成设计要求的动作 ，有的甚至连设备的调试 都无法正常进行，其中有很大一部分是由于液压系 统 的设计 、 制造 、 安装等环节上 出现了问题 ， 也有一 部分是 由于使用维护不当造成了油液的污染而导致 的各种液压故障。 对于静压线这样复杂 的液压系统 ，假如污染颗 粒物进入了循环管路 ，污染物就会在整个管路系统 中随油液到处游走 ，因为除了少数阀组设有进油过 滤器外 ，大部分管路是相互连通的。这些颗粒物进 入控制 阀会卡阻阀芯 、 堵塞节流孔 、 阻尼孔 ， 从而影 响控制阀正常动作 ，引发各种液压故障。在 目前技 术条件下 ， 还没有检测 、 定位 、 清除液压管路污染物 的手段 ， 只能重新清洗 。不象电气故障 ， 可以借助检 测工具找出故障元件，更换损坏元件即能修复。对 这样复杂的液压循环系统做一次清洗 ，其难度和工 作量可想而知。有许多铸造企业曾为此付出过沉重 的代价。 由此可见 ，维护静压线液压系统的重要性。而 维护工作的重心应放在预防上 ， 做到防患于未然 ， 要 象保护人体 的心脏和血液循环系统一样维护好静压 线 的液压系统。 4 两条造型线 出现的液压故障分析、 评价 1 大件线油温高的问题 大件线投人使用后 ， 每逢气温较高 的月份 ，油箱油温工作不久就 超过 5 5 ℃出现报警 ，主要原因是设计配置的制冷机组容 量偏小 ，通过增加制冷机组容量的改造彻底解决 了 问题。 2 顶出砂机 捅箱机 驱动油缸密封失效 、 杠杆 磨损漏油的故障。 大件线捅箱机由于采用上捅箱方式 捅头从砂 箱的底部向上捅出砂型 ， 工作 中产生的大量砂尘粘 附在驱动油缸杆和导 向杆上 ，短时间内将两者的防 尘密封圈磨损 ， 严重漏油 ， 已经多次更换油缸 、 导 向 杆， 平均使用寿命不到六个月， 主要原因是机构设计 不合理， 易形成砂尘在缸杆和导向杆周围堆积， 加上 没有合理的保养空间，工作中产生的散落砂无法及 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 经验交流 E x p e r ie n c e s E x c h a n g e 时清理 ， 虽多次修理 ， 频繁换件 ， 没有从根本上解决 问题 改造 的工作量大 、 时间长， 无法实施 。 小件线捅箱机 由于采用下捅箱方式 ，液压油缸 及导向杆都布置在砂箱的上方 ，散落砂和粉尘对缸 杆和导向柱的侵害小得多 ， 同样的使用工作环境 ， 油 缸杆和导向杆 的状态 良好 ，没有维修过。铸造设备 的设计一定考虑设备的具体使用环境一砂尘的侵 害 ， 尤其是采用液压传动的装置。 3 大件线进 口造型主机多触头柱 塞杆碰弯的 故障，由电控元件失灵导致主机多触头未收回就向 前运行碰弯柱塞杆， 通过测绘加工制作更换柱塞杆， 使用一年多， 状态 良好 。 4 小件线浇注区油管烧漏 的问题 。在浇注区 滚道的下方安装有两根金属油管 ，在浇注过程中出 现的跑火几次将油管烧漏导致喷油，由于改装油管 需进行酸洗等处理 ， 无法实施 ， 只能通过加盖厚石棉 板的办法变通处理 ，油管的安装布置一定要避开浇 注 区 。 除此之外 ， 两条线的液压系统 的各种泵 、 阀均工 作正常 ， 没有出现液压原因引起的故障 ， 各种油管接 头的密封状态 良好 ， 极少渗漏油 ， 这一方面证明只要 严格按照相关技术要求去使用元件，其可靠性和耐 用性是非常高的。另一方面也证 明我们这些年对液 压泵站 、 循环系统的维护是正确合理的。 在实际的使用维护工作 中，我们采取了以下措 施 1 每三个月清洗油箱空气滤清器 ， 每半年更换 油箱空气滤清器。 2 每半年清洗进 、 回油过滤器滤芯 ， 滤芯只允 许清洗一次。 3 生产线投入使用第一年，更换了全部液压 油 ， 清洗了油箱。 4 从生产线投入使用的第二年开始 ， 改为每两 年更换一次液压油 ，一年清洗一次油箱。有的设备 厂家要求每年更换一次液压油 ，根据我们 的经验和 一 些液压专家的建议 ， 只要平时维护得当， 不发生因 油液污染引起的故障， 加上定期的油液检测， 静压线 液压泵站每两年更换一次液压油是有保证的。 5 对设备运行过程中出现的每一次液压故障 都要认真分析原因，做好记录。这看似设备管理上 的程序 ，其实它是我们维护决策判断的重要依据。 液压传动技术正因为存在油液介质而使故障原因变 得多样化 、 复杂化。有些表面上看起来相似 的故障 ， 故障原因却各不相 同。 6 重视维修人员的维修过程 ， 规范拆装、 清洗 操作 。要求有专业人员全程参与 ，真正做到万无一 失， 尤其要防止操作过程中将外部污染物带人系统。 5小 结 近几年来， 随着国家大力振兴装备制造业， 节能 减排等产业政策的调整 ，国内许多铸造企业纷纷采 用静压造型技术提升装备水平和铸件产能，在短时 间内有几十条 自动线相继投产 ，这些企业里有一大 部分与我们一样 ， 是第一次接触静压造型生产线 ， 在 规划设计时 ， 虽然起点很高 ， 但 自己没有使用经验 ， 如何使用维护好造型生产线设备 ，使生产线发挥最 大效益是我们设备管理工作的新课题 。液压传动作 为生产线设备的重要组成部分 ，应该把它当作重点 去研究 、 维护。 参考资料 [ 1 ] 胡长青 ， 季利群． 两条静压造型生产线的后评价 【 J l l铸造设备与工 艺， 2 0 1 1 ． 6 ． Ab o u t t h e M a i n t e na n c e o f Hy dr a u l i c Sy s t e m o f St a t i c Pr e s s ur e M o l d i n g Li ne HU C h a n g Q i n g ， C H E N G J i a n ， J I L i Q u n I n n e r Mo n g o l i a 1 s t Ma c h i n e G r o u p C o ． L t d ． ， B a o t o u 0 1 4 0 3 2 ， I n n e r Mo n g o l i a C h i n a Ab s t r a c t I t h a s b e e n e x p o u n d e d t h e a p p e a r e d p r o b l e ms a n d ma i n t e n a n c e me t h o d o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m o f a s t a t i c p r e s s u r e mo l d i n g l i n e w i t h p r a c t i c e i n s t a n c e t o a n a l y s e a n d e v a l u a t e t h o s e i n fl u e n c i n g f a c t o r s o n t h e r e l i a b i l i t y o f t h e hy dr a u l i c s y s t e m． Ke y w0r ds S t a t i c p r e s s u r e mo l d i n g l i n e ； Hy d r a u l i c s y s t e m； P r o po r t i o n a l v a l v e 5 6● FM 。 r中国铸造装备与技术3 ／ 2 0 1 3 学兔兔 w w w .x u e t u 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