立式注塑机液压油的选用与更换技术探讨

发布日期：2014/5/22 15:59:13

        液压油是液压系统传递能量、润滑和散热的重要介质。它的主要作用是将液压系统中某一点所施加的力传递到其它部位。同时还具有润滑、冷却和防锈等作用。液压系统运行的可靠性、准确性和灵活性, 除了依赖于设备液压元件的设计、材料和性能外, 在很大程度上还依赖于液压油的选用及更换技术。
        塑料注塑成型机在注塑成型过程中, 温度、压力、流量等工艺参数需根据成型要求进行控制, 以确保产品质量。要满足压力、流量能够精确、稳定、连续地按工艺要求进行调节, 必须作好液压系统的维护与检修。注塑机液压系统工作的稳定性、可靠性、重复性、灵敏性、节能性以及低噪声性能等直接影响注塑制品质量、尺寸精度、成型周期、生产成本、工作环境、安全操作和维护检修。其中液压油的正确选用与更换占有重要的地位。本文作者根据多年的理论知识和实践经验进行了归纳总结。
        1 液压油的分类
        按国际规定, 液压油属于L 类(润滑剂和有关产品) 中H 组(液压系统) , 并采用统一的命名方法, 其一般形式是: 类-品种数字, 例如L-HM 68, L为类别(润滑剂及有关产品); HM 为品种(具有抗磨性, 用于高负荷的一般液压系统); 68为牌号(粘度等级)。
        2 液压油的正确选用
        2.1 选择液压油的原则
        一般的要求是无水分, 无机械杂质, 防腐与防锈性合格, 抗泡性好, 粘度合适, 抗磨性好等。
        选择液压油的要求为:
        (1) 要有合适的粘度, 粘度随温度的变化要小。
        粘度是液压油的重要性能, 在同样工作压力下, 粘度越高, 各部件的运动速度就越慢, 同时, 温升快, 压力降和功率损失大。液压油粘度过低会使液压系统的控制和调节完全失调。由于所处的地域不同, 季节差别以及启动前后系统温度的变化, 都会使液压油粘度发生变化, 所以要求油的粘度随温度的变化要小。
        一个液压系统, 只能应用一定粘度或粘度变化范围有限的液压油才能发挥更大的效率。泵是对液压油粘度变化最敏感的元件之一。一般情况下, 系统的其它元件应根据泵所规定的粘度来设计和选择液压油粘度。注塑机工作温度较高, 系统压力较大, 因此要选用粘度略高的液压油。
        (2) 要有良好的润滑性能。
        近年来, 液压系统和元件的发展动向是大功率、小型、轻量和高压、高速、大流量, 其目的是为了提高液压系统的效率。但在这样的条件下, 油泵、油马达、控制阀和油缸等中心滑动部位, 多处在边界润滑状态。边界润滑的产生往往是由于负荷过高或受其它因素的影响及润滑油膜的厚度减少引起的。这时, 在摩擦表面上会发生局部的烧结。因此, 为防止各类磨损、磨蚀、疲劳性剥裂, 要求液压油有良好的润滑性能。
        (3) 抗氧化性要好。
        液压设备在工作中, 液压油与空气接触, 在空气中氧气的作用下, 液压油会氧化、变质, 特别是在高温、高压条件下氧化速度更快, 氧化的结果一般表现为颜色变深, 酸值增加, 粘度发生变化或生成沉淀物。酸值增加将增强腐蚀性,而氧化生成的粘稠状液态或固态产物分子量高, 溶解性差。这些悬浮状态的高分子沉淀物, 可能扩散至液压系统的各个部位, 引起过滤器阻塞, 油泵等液压元件磨损, 效率下降, 妨碍控制机构的动作。因此, 要求液压油的抗氧化性要好。
        (4) 抗剪切安定性要好。
        液压油在经过泵、阀件、微孔等元件时, 要经受剧烈的剪切作用, 这种机械作用可能引起2种形式的粘度变化, 即在高剪切速度下暂时性粘度损失和聚合型增粘剂分子破坏造成的永久性粘度下降, 而当液压油粘度下降到一定限度后, 就不能再继续使用, 需要更换。因此, 要求液压油的抗剪切安定性要好。
        (5) 防腐蚀性能要好。
        液压油防止金属锈蚀性能的好坏, 对液压元件的使用寿命影响甚大。
        (6) 抗乳化性要好。
        液压油在工作过程中可能从不同途径混入水分, 液压油中含水会引起金属锈蚀。混入水的液压油在系统的调节装置、泵和其它元件的剧烈搅动下, 很容易形成乳化液。尤其是含有灰尘和其它脏物的乳化液, 可引起液压油变质、劣化、生成油泥和沉淀物, 妨碍冷却器的导热, 阻滞管道和阀门, 降低液压油的润滑性。
        (7) 抗泡沫性要好。
        在液压循环系统中, 含有气泡的液压油将影响液压油的压缩比, 最终使能量传递不稳。此外, 气泡的存在还增加了液压油与空气的接触面积, 加速液压油的氧化。当溶有大量空气的高压液体通过油缸、阀门和其它工作元件时, 大部分空气释放出来生成泡沫, 并同油液一起回到油箱, 再混入液压系统, 就会产生动力传递的滞后, 失去动力传递的可靠性、准确性。严重时, 油液会溢出油箱, 无法正常生产。
        (8) 油的清洁度要好。
        液压油的污染原因很多,空气中的灰尘、金属屑、铸件残砂等都能成为油液中的脏物。不清洁的液压油会堵塞过滤器孔使供油不足, 产生气蚀, 发生振动和噪声, 还会使滑动部位的动作困难, 影响动作的可靠性和准确性, 使滑动部位产生早期磨损。
        (9) 对密封材料的影响要小。
        液压系统中所使用的密封材料, 视液压油的种类而有所不同, 如用丁腈橡胶作为液压系统的密封材料时, 应选择矿物型液压油, 而选用磷酸酯型抗燃液压油就会发生故障。液压油对密封材料的影响主要有: 使密封材料产生溶胀和软化现象; 使密封材料硬化。其结果都是使密封材料失去密封性能, 引起泄漏, 最终使系统压力下降,控制失灵, 以致不能工作。所以要求液压油对密封材料的影响要小, 要与系统使用的密封材料相适应。
        2.2 注塑机液压油品种的选择
        根据液压油的选择原则和注塑机的使用特点, 对润滑油的要求为: 粘度指数90以上; 40 e 动力粘度32 mm2 / s以上; N46、N68等; 不宜用易起泡的压力油。禁用不同种类不同牌号的油。选用含耐磨剂、防氧化剂、防腐蚀添加剂的油。
        3 液压油污染的危害和控制
        3.1 污染的危害
        污染是指液压系统中的油液被一些有损于系统性能和寿命污物所玷污的情况。常见的污染形式有油液自身污染, 油箱、油管、元件的残留污染, 来自周围环境、空气、维修装拆元件的侵入污染, 还有系统自身的生成污染。有90% 的叶片泵失效都是由于油液不清洁造成的。
        滤网堵死, 造成泵吸油困难而吸入空气, 使泵发热, 产生噪声; 加速泵的磨损, 导致内泄漏加剧, 造成泵的容积效率降低, 元件寿命缩短, 输出油量减少, 导致执行元件运动减慢; 卡住阀芯或使阀的滑动零件磨损, 使阀芯失灵, 导致电磁线圈失效, 甚至造成事故; 加速密封件损坏; 混入水分会使油变质。
        3.2 污染的控制
        (1) 选用合适的滤油器是控制污染的重要手段。
        滤油器的主要作用在于过滤混在液压油中的杂质, 使液压系统在工作中完成杂质过滤, 保证液压油的清洁。滤油器应根据液压系统的技术要求, 按过滤精度、通流能力、工作压力、油液粘度、工作温度等条件来选择型号, 并要求定期检查和清洗。
        (2) 防止污物从外界侵入。
        在运输和保管过程中应将不同型号的液压油分别存放在不同的洁净的容器内, 并加盖密封, 作好存放日期记录。存放时应选择干燥通风的阴暗处, 避免高温或阳光直接照射而导致液压油的氧化变质。新购买的油液最好静放数天,然后通过滤油器注入系统。
        (3) 控制液压系统工作时的液压油温度。
        液压油的工作温度过高对液压装置不利, 过高的油温不仅大大改变了油液的粘度, 而且会使常温下稳定的油液变得带有腐蚀性, 加速其氧化变质, 分解出不利于使用的成分, 缩短液压油的使用期限, 甚至过量汽化而使液压泵吸空, 无法正常工作。一般液压系统的工作温度最好控制在65 e 以下。
        (4) 定期检查和更换液压油。
        每隔一定时间,对系统中的油液进行抽样检查, 分析其污染程度是否合乎要求。如不合乎要求, 必须立即更换。
        (5) 无论液压油在使用中或保管中, 都要防止水分的混入。
        油中混入一定量的水分会使油液变成乳白色, 严重时甚至不能使用。
        3.3 滤油器的选择
        用滤油器滤除去油液中的污染物是控制油液污染的常用办法。注塑机都配有适宜的滤油器。当滤油器失效或无法恢复功能时, 要及时进行更换。选择滤油器主要考虑过滤精度、通流能力和耐压情况。油液中与间隙尺寸相近的颗粒对液压元件的危害最大, 因此所选用的滤油器的精度应小于液压系统各元件运动间隙之中最小的间隙尺寸。滤油器的通流能力由系统中流过该滤油器的最大流量来决定。
        通常情况下, 滤油器使用一段时间后,滤孔的尺寸会变小, 使通过滤油器的流量减小, 滤油器进出口压差增大。滤芯耐压的数量级一般为0101~011 MPa。压降过高, 能量损失过大, 甚至可能破坏滤芯, 所以选择滤油器时, 一定要在最大流量的基础上加上一定的裕量, 使滤油器的原始压差不致过高。
        4 液压油的更换技术
        4.1 换油步骤及注意事项
        (1) 将油箱中的液压油用换油机抽出, 拆卸油管及各液压缸, 更换易损密封件, 严格清洗油箱及滤油器。
        (2) 用低粘度的液压油冲洗, 启动电机, 低速试运转。
        (3) 加入新液压油至规定位置。液压油装入前, 油箱要清洗干净。打开油箱盖,装入液压油, 直到油位表的最高位置。开机运转后,注至正中位置。对在用液压油要定期取样化验, 正常使用条件下, 每6个月取样一次。设备利用率80%以上的设备, 每3个月取样一次。
        要按液压油的换油指标换油, 换油时应注意:
        (1) 在更换液压油前, 油箱内的旧液压油要抽干,整个系统必须先按程序清洗;
        (2) 更换的液压油必须符合系统规定使用的油液牌号, 并应经过化验, 符合规定的指标;
        (3) 新液压油过滤后注入油箱, 过滤精度不得低于系统的过滤精度;
        (4) 加油时, 注意油桶口、油箱口、滤油器进出油管的清洁。
        4.2 液压系统更换
        液压油常见的故障和解决方法注塑机常用的液压元件包括: 泵、油马达; 阀类(单向阀、换向阀、压力阀、流量阀、比例控制阀、伺服阀); 液压附件, 如蓄能器、过滤器、阻塞指示器、压力开关、压力表选择开关、压力表截止阀、油冷却器。液压系统的泄漏, 特别是高压油的泄漏,会直接影响到机器的工作, 如合模不到位、注射压力不足等。特别应注意的是液压系统的单向阀需定期拆检, 因为单向阀启闭频繁, 在高压冲击下, 阀芯与阀体相撞击, 极易破坏密封面。
        由于液压系统故障往往不如机械故障直观, 因而给维修造成困难, 但只要坚持日常维护, 便可有效地避免各种故障发生, 达到事半功倍的效果。注塑机液压系统正向着高控制精度、高灵敏度、低噪声化、节能化、比例、伺服、微机程序化方向发展。
        注塑机液压控制系统的特点: 严格按液控程序工作; 在每一个注塑周期中系统的压力和流量是按工艺要求变化。
        5 液压油的更换实例
        以全自动塑料注塑机为例, 油缸容积116 m3介绍液压油的更换。
        全自动塑料注塑机有油污指示装置。当液压油的杂质超过设定的标准时, 面板上的油污指示灯亮, 这时, 应在产品完成周期后, 停机检查油污的情况, 采取更换液压油, 更换过滤网或清洗过滤网等措施, 排除故障后再使用。液压油更换操作步骤为:
        (1) 采购上海炼油厂生产的L-HM 68液压油6桶(约1 t)。与生产厂销售部门联系, 索要合格证及质量指标化验单, 根据化验单注明的批号抽样1 L 左右, 送质量检测部门按GB 1111811-94化验抗磨性、氧化安定性、水解安定性、热安定性、过滤性、剪切安定性等指标。
        (2) 准备清洗油( 10# 机油)、煤油、皮衣、纱布、棉质拖把、空油桶、油封等辅助材料。
        (3) 用滤油机把油箱中旧油抽出。拆卸油缸、过滤网、溢流阀、电磁阀等, 并用煤油清洗干净, 更换油封。对油冷却器进行除垢。注塑机液压系统工作时会产生大量热量, 导致油温上升, 油液粘度下降,泄漏增加, 其后果是运动速度不稳定, 同时造成热膨胀系数不同的运动件之间间隙改变, 机件卡死; 另外, 高温加速油的氧化变质。因此油温不能超过55e , 一般注塑机都配有列管式油冷却器, 以便对回油进行冷却。
        (4) 用清洗油清除油箱中油污。因油箱体积较大, 工作人员需穿上皮衣进入油箱彻底擦洗。
        (5) 注油至游标最高位(H 位)。试生产8 h后,观察油位补加至游标最低位( L位)与H 位之间。
        6 结论
        (1) 不同品种、不同牌号的液压油不得混合使用, 新油在加入前和使用后, 均应进行取样化验, 以确保油液质量。
        (2) 在工作中特别要注意漏油问题, 漏油会对工作造成不良的影响, 造成环境污染及能源损失。
        (3) 严格控制液压油温升。
        (4) 及时消除系统中的漏油现象。
        (5) 定期清洗液压系统元件。

【返回】