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摘要：通過對模壓成型機液壓系統(tǒng)中主要故障特征進行總結，分析了液壓系統(tǒng)主要故意產(chǎn)生的原因，并提出了相應的準確分析和判斷液壓故障的方法。
引言：水泥瓦的成型工藝分為輥壓成型和模壓成型兩大類。輥壓成型是利用上下夾輥的擠壓，使得混凝土按照夾輥截面的形狀成型，然后根據(jù)所需要的長度切割而在成。模壓成型是將定量的混凝土加入模具后，在壓力下成型。由于模壓成型的水泥瓦具有組織密實、吸水率低（只是輥壓成型瓦的一半）、表面光潔等特點，已經(jīng)逐步取代輥壓成型瓦而得到推廣。模壓成型機工作原理為：水泥、砂子、粉煤灰、水等經(jīng)過充分拌和后送入定量攪拌機，定量攪拌機將定量的混凝土送入模腔內(nèi)，經(jīng)上模壓頭的壓注排除一部分水后形成濕狀水泥瓦，用托板取出模中的瓦片后，送干燥房進行干燥，然后經(jīng)過上漆工藝即成為成品瓦。其中，液壓系統(tǒng)是設備的重要組成部分，它的可靠運行對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。但在使用中，因維護不當、液壓元件損壞以及裝配調(diào)整不當?shù)仍?，常常會出現(xiàn)一些故障，而液壓系統(tǒng)中各種液壓元件和輔件大多是封裝或處在管道內(nèi)，不能從外部直接觀察其工作狀態(tài)，也給檢查和測量帶來不便，故障排除一般都比較困難。因此，掌握液壓系統(tǒng)常見故障及其消除方法，有利于提高其工作效率，保證生產(chǎn)順利進行。
模壓成型機液壓原理如圖1。泵輸出的壓力油經(jīng)單向閥到達各電磁換向閥。壓頭升降由閥14控制：4Y得電，壓力油經(jīng)閥18進入缸16、17無桿腔推動缸16、17下行，同時帶動缸20的柱塞一起上行，此時充液閥21打開，給缸20補油，保證柱塞快速下行，缸16、17無桿腔油液經(jīng)閥15和閥14回油箱。缸下行使上模壓到制品時，缸16、17運動受阻，無桿腔壓力升高，使順序閥19打開，此時泵輸出的壓力油進入缸20給柱塞加載，由PLC控制4Y得延時時間保證加載壓制成型時間；3Y得電，壓力油經(jīng)閥14、經(jīng)閥15進入缸16、17無桿腔推動缸16、17上行，同時經(jīng)控制油路使充液閥21打開，缸20柱塞在缸16、17上行帶動下實現(xiàn)提升，缸20柱塞腔油液經(jīng)閥21回油箱，缸16、17有桿腔油液經(jīng)閥18和閥14回油箱。脫模動作由閥9及閥10、13控制缸11、12帶動脫?？蛳鄬ι夏Ｒ苿訉崿F(xiàn)。缸16和17，缸11和12機械同步。工作臺移動通過曲柄滑塊機構實現(xiàn)，曲柄由閥22及閥23、25控制擺缸24在180°范圍內(nèi)擺動。液壓泵啟動，8Y得電，系統(tǒng)卸荷。1Y、2Y、3Y、5Y、6Y中任一個得電，則7Y同時得電，即脫模、提升、工作臺移動時系統(tǒng)工作壓力由閥8調(diào)定，因脫模、提升、工作臺移動時負載小，閥8調(diào)定壓力較低，約為2.5MPa左右。4Y得電，則7Y、8Y都失電，即成型過程加載壓力由閥6調(diào)定為10.8MPa。1Y、2Y、3Y、4Y、5Y、6Y都失電時，8Y得電，系統(tǒng)卸荷。
下面對模壓成型機泵液壓液壓系統(tǒng)幾種常見故障進行分析，并探討故障可能產(chǎn)生的原因及其相應處理措施。
1、 液壓系統(tǒng)泄漏
液壓系統(tǒng)漏油分為內(nèi)漏和外漏，通常所說的漏油主要是指系統(tǒng)外部漏油。液壓系統(tǒng)漏油的原因很多，從方案設計到每個工藝過程（鑄造、焊接、機加工及裝配），從密封件質(zhì)量到維修管理等都會造成漏油。漏油原因主要有以下幾個方面。
（1） 油液污染
包括氣體污染、顆粒污染、水污染等。氣體污染：在大氣壓下，液壓油中可溶解10%左右的空氣，在液壓系統(tǒng)的高壓下，油液中會溶解更多的空氣或氣體，?？諝庠谟鸵褐行纬蓺馀?。如果液壓油壓力在極短的時間內(nèi)在高、低壓之間迅速變換，就會使氣泡在高壓側產(chǎn)生高溫，在低壓側發(fā)生爆裂，在液壓系統(tǒng)的元件表面有凹點和損傷時，液壓油就會高速沖向元件表面，加速表面的磨損，引起泄漏。顆粒污染：液壓油缸中的活塞桿裸露在外，直接和環(huán)境相接觸，雖然在導向套上裝有防塵圈及密封件等，但也難免將塵埃、污物帶入液壓系統(tǒng)，加速密封件和活塞桿等的劃傷和磨損，從而引起泄漏，顆粒污染為液壓元件損壞zui快的因素之一。水污染：由于工作環(huán)境潮濕等因素的影響，可能會使水進入液壓系統(tǒng)壓油的潤滑性能，加速部件的磨損，水還會造成控制閥的閥桿發(fā)生粘結，使控制閥操縱困難，劃傷密封件，造成泄漏。
（2） 密封問題
① 密封的設計不符合規(guī)范要求，密封溝槽的尺寸不合理，密封配合精度低，配合間隙超差；密封平面度誤差過大，加工質(zhì)量差；密封結構選用不當，造成變形，使接合面不能全面接觸；裝配不細心，接合面有沙塵或因損傷而產(chǎn)生較大的塑性變形。密封件失效、壓縮量不夠、老化、損傷。
② 密封表面的粗糙度：液壓系統(tǒng)相對運動副表面的粗糙度過高或出現(xiàn)軸向劃傷時將產(chǎn)生泄漏；粗糙度過低，達到鏡面時密封圈的唇邊會將油膜刮去，使油膜難以形成，密封刃口產(chǎn)生高溫，加劇磨損。
（3） 制造問題
所有的液壓元件及密封部件都有嚴格的尺寸公差、形位公差等要求。如果在制造過程中超差，例如：油缸的活塞半徑、密封槽深度或?qū)挾?、裝密封圈的孔尺寸超差或因加工問題而造成失圓、本身有毛刺或有凹點、鍍鉻脫落等，密封件就會有變形、劃傷、壓死或壓不實等現(xiàn)象發(fā)生，使其失去密封功能，將使零件本身具有先天性的滲漏點，在裝配后或使用過程中發(fā)生滲漏。
（4） 管接頭問題
選用管接頭的類型與使用條件不符；管接頭的結構設計不合理；管接頭的加工質(zhì)量差，不起密封作用；壓力脈動引起管接頭松動，螺栓蠕變松動后未及時擰緊；管接頭擰緊力矩過大或不夠。
（5） 油溫過高
多數(shù)情況下，當油溫經(jīng)常超過60℃時，油液黏度大大下降，密封圈膨脹、老化、失效，結果導致液壓系統(tǒng)產(chǎn)生匯漏。據(jù)研究表明，油溫每升高10℃則密封件的壽命就會減半。
（6） 殼體的泄漏
主要發(fā)生在鑄件和焊接件的缺陷上，缺陷在液壓系統(tǒng)的壓力脈動或沖擊振動的作用下逐漸擴大，造成泄漏。
（7） 液壓系統(tǒng)壓力沖擊
液壓系統(tǒng)中由于頻繁換向，在較高壓力下突然啟動油泵或關閉閥門及缸體快速動作都會造成瞬時峰值壓力高達工作壓力的好幾倍，有時足以使密封裝置、管道或其它液壓元件損壞而造成泄露。
防漏與治漏的主要措施有：
（1） 采用間隙密封的運動副應嚴格控制其加工精度和配合間隙；改進密封裝置，如將活塞桿處的“V”型密封改用“Yx”型密封圈，不僅磨擦力小且密封可靠。
（2） 盡量減少油路管接頭及法蘭的數(shù)量。
（3） 將液壓系統(tǒng)中的液壓閥臺安裝在與執(zhí)行元件較近的地方，可以大大養(yǎng)活液壓管路的總長度和管接頭的數(shù)量。
（4） 液壓沖擊和機械振動直接或間接地造成系統(tǒng)管路接頭松動，產(chǎn)生泄漏。
（5） 泄漏量與油的黏度成反比，黏度小，泄漏量大，因此液壓用油應根據(jù)氣溫的不同及時更換，可減少泄漏。
（6） 控制溫升。
2、 油溫過高
導致油溫過高的主要原因一般是液壓系統(tǒng)設計不當或使用時調(diào)整壓力不當及周圍環(huán)境溫度較高等。調(diào)速方法、系統(tǒng)壓力及油泵的效率、各個閥的額定流量、管道的大小、油箱的容量以及卸荷方式都直接影響油液的溫升，這些問題在設計系統(tǒng)時要注意妥善處理。除了設計不當外，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)油溫過高的一些可能原因及排除方法如下：
（1） 散熱不良
油箱散熱面積不足，油箱儲油量太小，致使油液循環(huán)太快，冷卻器的冷卻作用差、周圍環(huán)境的氣溫較高等都是導致散熱不良的原因。故應采取針對性措施如加大冷卻水供應或更換風扇等，以加強散熱。
（2）系統(tǒng)卸載回種動作不良由些導致系統(tǒng)不需要壓力油時，油液仍在溢流閥調(diào)定的工作壓力下溢回油箱，或在卸載壓力較高的情況下流回油箱。發(fā)生這種情況，要檢查卸載回路的工作是否正常，并采取措施消除。
（3）換向及速度換接時的沖擊造成不必要的能量損失，也會轉(zhuǎn)化為熱能，使溫度升高，這時應調(diào)節(jié)相應機構，消除沖擊。
（4）泄漏嚴重
油泵壓力調(diào)整得過高，運動零件磨損使密封間隙增大，密封裝置損壞，所用油液的黏度過低等，都會使泄漏增加。
（5）油中進入空氣或水分
當液壓泵把油液轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫τ蜁r，空氣和水分就會使熱量增加而引起過熱。
（6）誤用黏度太大的油液或液壓油黏度變大，引起液壓損失過大。
確定原因后采取相應措施予以消除。
3、液壓缸運行中有抖動爬行現(xiàn)象
爬行是液壓傳動中低速運動時常見的不正常運動狀態(tài)。其現(xiàn)象在輕微程度時為目光不能覺察的振動。而顯著時，可見時動、時停的現(xiàn)象，即運動部件做滑動——停止相交替的運動，也可說是在做跳躍運動，這種現(xiàn)象俗稱爬行，主要原因有：
（1）管路內(nèi)積存空氣或液壓泵吸進空氣，造成液壓缸運行中產(chǎn)生爬行。
（2）液壓缸兩端封油圈太松，引起系統(tǒng)低速爬行。
（3）系統(tǒng)清洗不干凈或灌油操作時混進灰塵、紗頭、金屬末、橡膠等外來物，并長期浸泡在油箱中，堵塞過油小孔；油箱設計不合理導致回油氣泡；未按時換油引起油液不潔凈。
（4）液壓缸拉毛，致使液壓元件出現(xiàn)故障。
（5）磨擦阻力不均、運動部件導軌接觸不良。
消除辦法：
（1）消除閥口粘附近的雜質(zhì)；清洗潤滑油調(diào)節(jié)器；更換干凈的油液，防止油液污染。
（2）以活塞外圓為基準，修整溝槽底徑對外圓的同軸度要求；校正活塞與活塞桿的同軸度要求，更換“O”型密封圈；重新調(diào)整活塞桿兩端支架使其同軸度至要求，并適當放松活塞桿處密封圈的壓蓋螺釘。
（3）以平導軌為基準重新修刮液壓缸的安裝基面，以“V”型導軌為基準，重新調(diào)整液壓缸母線與導軌的平行度；修刮接觸導軌，使兩者接觸面≥75%且均勻。
4、振動與噪聲
液壓沖擊、轉(zhuǎn)動時的不平衡力、摩擦阻力以及慣性力的變化等都是產(chǎn)生不同振動形式的根源。在液壓傳動的設備中，往往在產(chǎn)生振動后隨之而產(chǎn)生噪聲。液壓系統(tǒng)中的振動與噪聲常出現(xiàn)在液壓泵、液壓馬達、液壓缸及各種控制閥上，有時也表現(xiàn)在泵、閥與管路的共振上。系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲和雜音有以下幾方面的原因：
（1）液壓泵吸空。主要是由于：①液壓泵進油口漏氣，吸油管路過長。②管徑過小。③油管吸油面過低或液壓泵吸油口過高。④濾油器變形或流通面積小。⑤油箱不透空氣。⑥油液黏度過大。
（2）液壓泵故障。齒輪泵齒形精度低；液壓泵軸向間隙磨損增大，使輸油量不足或液壓泵轉(zhuǎn)速過高，導致液壓泵出現(xiàn)故障。
（3）溢流閥動作失靈。油液沉淀物堵塞溢流閥阻尼孔，彈簧變形、卡死或損壞；閥座損壞以及配合間隙不合適是導致溢流閥動作失靈的原因。
（4）機械振動。油管互碰或與支持壁相碰、油管振動、液壓泵與電動機安裝不同心、溢流閥振動等引起機械振動。
液壓系統(tǒng)振動與噪聲消除辦法：
（1）針對油泵和馬達的流量脈動，困油現(xiàn)象未能很好消除，葉片或活塞卡死，會引起噪聲和振動。拆開清洗并檢查制造質(zhì)量（主要是困油卸荷槽尺寸和相對運動零件的配合情況），對于不符合要求的零件，要加以修理或更換。
（2）當吸油路中有氣體存在時產(chǎn)生嚴重的噪聲。這時應針對性緊固各結合面及連接管道的螺釘、接頭及接口螺母；清洗濾油器；補充油箱內(nèi)油液至油標位置，使濾油器浸沒在油液里；防止空氣混入系統(tǒng)中并及時將混入系統(tǒng)中的空氣排走。
（3）由機械碰擊、滑閥碰撞閥體或閥芯碰撞閥座所產(chǎn)生的撞擊聲。如果出現(xiàn)這種情況要注意采取適當?shù)木彌_措施，必要時可清洗溢流閥、泵等元件以及修理和更換已損壞的零件。
5、液壓系統(tǒng)壓力不足或*無壓力
產(chǎn)生故障的主要原因是系統(tǒng)的壓力油路和回油路短接，或者是有較嚴重的泄漏，也可能是油箱中的油根本沒有進放液壓系統(tǒng)或電動機功率不足等。具體原因及排除方法如下：
（1）首先檢查液壓泵是否能輸出油來。如無油輸出，則可能是液壓泵的轉(zhuǎn)向不對，零件磨損嚴重或損壞，吸油管阻力大或漏氣，致使液壓泵輸不出油來。
（2）如果泵有油輸出來，則應檢查各回油管，看是從哪個部件溢油。如溢流閥故障，則拆開溢流閥，加以清洗，檢查或更換彈簧，恢復其工作性能。
（3）檢查溢流閥（安全閥）并加以清洗后，如故障仍未消除，則拆開有關閥進行清洗；檢查密封間隙的大小及各種密封裝置；更換已損壞的密封裝置。
（4）如果有一定壓力并能由溢流閥調(diào)整，但泵輸油率隨壓力升高而顯著減小，且壓力達不到所需要的數(shù)值，則可能是由于泵磨損后間隙增大所致。排除方法是測定泵的容積效率，即可確定泵是否能繼續(xù)工作，對磨損較嚴重者則進行修配或加以更換。
6、工作機構運行速度不夠或*不動
產(chǎn)生這類故障的主要原因是泵輸油量不夠或*不輸油，系統(tǒng)泄漏過多，進入馬達或油缸的流量不夠，溢流閥調(diào)節(jié)的壓力過低，克服不了工作機構的負載阻力等。其原因及消除方法如下：
（1）泵轉(zhuǎn)向不對或泵吸油量不夠；吸油管阻力過大；油箱中油面過低；吸油管漏氣；油箱不透氣使油面受到的壓力低于正常壓力（大氣壓力）；油液黏度太大或油溫太低；電動機轉(zhuǎn)速過低；輔助泵供油量不夠。這些都會導致油泵吸油量不夠，從而輸出油量也不夠。
（2）泵內(nèi)泄漏嚴重。泵零件磨損，密封間隙（尤其是端面間隙）變大或泵殼的鑄造缺陷，使壓力油與吸油腔相通起來。
（3）溢流閥或壓力油路中的某些閥、閥芯被雜質(zhì)卡住，在進、回油口處于連通位置，使壓力油路的油液流回油路去。
（4）處于壓油路的管接頭及各種閥的泄漏，特別是馬達或油缸內(nèi)的密封裝置損壞，內(nèi)泄漏嚴重。
弄清原因之后，采取相應的措施，如：修理或更換磨損零件，清洗有關元件，更換損壞的密封裝置等。
