熱模鍛壓力機常見故障及處理

文/徐超，李江國，劉波，王騰·北京機電研究所

熱模鍛壓力機常見故障及處理

文/徐超，李江國，劉波，王騰·北京機電研究所

熱模鍛壓力機在生產(chǎn)運行過程中，由于正常的磨損、維護或使用不當，可能會出現(xiàn)各種各樣的故障。因而，如何保證設備的使用性能，提高設備運行的可靠性、壽命及效率，以及對發(fā)生的故障及時準確的判斷處理，是保證生產(chǎn)平穩(wěn)運行的重要手段。

熱模鍛壓力機是借助模具實現(xiàn)金屬毛坯熱成形的鍛造設備，由于其具有鍛造出來的鍛件精度高、材料利用率高、生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)自動化、對工人的操作技術水平要求低、噪聲和振動小等優(yōu)點，在現(xiàn)代鍛壓生產(chǎn)中的應用日趨廣泛，主要適用于精密模鍛件大批量生產(chǎn)條件下的溫熱鍛造、熱模鍛場合。據(jù)有關資料介紹，熱模鍛壓力機在工業(yè)發(fā)達國家是模鍛的主力，約占成形設備的40%～64%，而在我國僅占14.5%，主要用于重型汽車曲軸，前梁等鍛件的生產(chǎn)。造成這種現(xiàn)象的原因，除了因為國情現(xiàn)狀，還有使用者對壓力機的使用與維護不夠了解。

熱模鍛壓力機的結構特點

熱模鍛壓力機是曲柄壓力機，其工作原理和普通曲柄壓力機一樣，是通過不同形式的曲柄滑塊機構把主傳動的旋轉運動轉變?yōu)榛瑝K的直線往復運動，并借助于固定在機身工作臺和滑塊上的上下模具實現(xiàn)加熱金屬的變形。在模鍛過程中所需的模鍛力是通過壓力機飛輪轉速降低所釋放的能量產(chǎn)生的。

現(xiàn)代熱模鍛壓力機是由主執(zhí)行機構、主傳動、離合器和制動器、機身、氣動和電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、輔助機構等組成。它們彼此間在功能上是相互聯(lián)系的。其中主要執(zhí)行機構是用來實現(xiàn)滑塊往復運動的機構，在實際應用中主要有曲柄滑塊機構和曲柄楔塊機構。輔助機構是指擴大熱模鍛壓力機工藝用途，減少壓力機和模具調整時間，提高壓力機工作可靠性的裝置。其主要包括上下頂料裝置、封閉高度調整裝置、平衡器、飛輪制動器、過載保護裝置、解除悶車裝置、模具快速更換裝置、壓力指示器、溫度檢測、滑塊行程指示和封閉高度調整量指示裝置等。

熱模鍛壓力機的結構特點主要是由工藝用途決定的，它具有結構緊湊、操作簡單、控制先進、維修方便，壓力機剛性好、制品精度高，抗偏載能力高，可調整間隙的X形導軌、滑塊導向好，行程次數(shù)高等特點。偏心軸兩邊裝有鑲塊式的制動器和離合器，制動器、下頂料凸輪與偏心軸采用脹套聯(lián)接，裝拆方便。制動器通有冷卻水，離合器與制動器由電一氣雙重聯(lián)鎖協(xié)調工作。壓力機傳動為電機—皮帶輪一級傳動，采用窄V帶傳動，工作可靠，維修方便。壓力機封閉高度調整采用偏心蝸輪式上調整機構，雙平衡缸平衡滑塊部件。

安裝在滑塊上的凸輪擺桿機構上頂料通過連桿擺動實現(xiàn)開模頂料。機械式下頂料并設有頂出保持功能，易實現(xiàn)機械化自動上下料。壓力機設有高壓集中潤滑系統(tǒng)，油泵將油脂通過分油器向各潤滑點自動潤滑，有潤滑監(jiān)控。設備鍛打時噸位數(shù)字顯示，并配有偏心軸軸瓦和連桿軸瓦工作溫度監(jiān)控，上死點準確停車控制裝置。

常見故障分析及處理

悶車和過載

在正常工作時，滑塊行程至下死點前超載，離合器打滑而發(fā)生悶車。當然，悶車可能發(fā)生在下死點前的地方，也可能因慣性使連桿轉過下死點的位置悶車。發(fā)生悶車后，首先要判斷悶車發(fā)生在什么位置，再采用相應措施，一般可通過調節(jié)增大模具封閉高度來解決；也可增大離合器進氣壓力，以開反車或開正車分別解決下死點前后的悶車。

設備選用不合理、鍛件溫度過低、模具調整不當、重復放入鍛件或模具上留有硬性異物等，都可能導致壓力機過載。壓力機過載會使離合器摩擦材料嚴重磨損，使壓力機受力零件應力過高，降低壓力機的使用壽命。壓力機發(fā)生悶車過載是很嚴重的事故，處理起來很困難，當用現(xiàn)有方法均不能解脫時，只有切割模具或松開機身的預緊螺母，這會造成很大的直接或間接的經(jīng)濟損失。

滑塊向下運動緩慢

在正常的生產(chǎn)過程中，滑塊突然運動緩慢，很可能是由于制動器未完全脫開而離合器已接合，或者是離合器的密封圈損壞漏氣所致，平衡缸氣壓是否過大。排除方法是檢查氣壓是否正常，重新調節(jié)離合器摩擦片和制動器摩擦片的間隙，更換密封圈。

離合器和制動器聯(lián)鎖性不好

在工作中有時出現(xiàn)制動器和離合器失靈，即制動器打不開、離合器合不上，或者制動器已打開而離合器合不上。這是由于空氣分配閥或調節(jié)裝置出現(xiàn)故障造成的。但在正常情況下，離合器和制動器襯片異常磨損或變形也會造成聯(lián)鎖性不好。引起空氣分配閥出故障的主要原因是壓縮空氣中的水分在閥中積存，電磁閥芯銹蝕或磨損、密封圈損壞等。調節(jié)裝置出故障的主要原因是曲軸凸輪限位開關本身失效。排除以上故障要針對具體情況，更換有關零件或重新調整相配合的位置。

滑塊導向問題

滑塊作為壓力機最終動作執(zhí)行部件，其動作過程和精度對鍛件質量有直接關系。如果滑塊被卡死、滑塊導向性不好、滑塊導向面出現(xiàn)劃痕、滑塊不能停在上死點位置等等，可能是導軌間隙不合適、氧化皮或異物進入導軌面、導軌潤滑不良、離合器、制動器凸輪開關設置不當或制動器制動效果不好；這就需要及時調整滑塊與導軌間隙，清洗導軌、修磨劃痕，檢查潤滑管路，調整凸輪開關位置及檢查制動器摩擦片是否磨損或制動行程是否合適。

離合器問題

離合器打滑，可能原因是：壓縮空氣氣壓不足；摩擦片有油污、摩擦片磨損；密封圈損壞漏氣泄壓。處理方法是：檢查氣壓和管道是否漏氣；更換摩擦片或摩擦塊；更換密封圈。

離合器發(fā)熱嚴重，可能是彈簧失效、離合器行程調整不當、摩擦盤變形等造成離合器脫開不完全。處理方法是：檢查彈簧是否失效；重新調整活塞行程；檢查摩擦盤是否變形，并消除其變形。

離合器跳動或竄動的原因可能是：軸承磨損間隙過大，軸向止推環(huán)磨損嚴重，軸承座緊固螺栓松動。

制動器問題

制動器打滑，壓機不能制動。檢查制動器摩擦片是否有油污、摩擦片磨損；制動器彈簧力是否不夠；制動行程是否合適。

制動器發(fā)熱嚴重。檢查制動器脫開行程是否不夠；水冷卻系統(tǒng)未接通或有堵塞。

制動器不能脫開。檢查壓縮空氣氣壓是否足夠，制動器氣閥是否工作正常。

傳動帶打滑

傳動帶最容易出現(xiàn)的問題是打滑，這可能是傳動帶預緊不合適，或油污進入傳動帶，或傳動帶磨損嚴重。

軸瓦溫升過高

如果壓力機正常工作時甚至空運行時曲軸軸瓦的溫升短時間內就變化很大，需要考慮軸瓦間隙是否過小，軸瓦內是否進入雜質或異物，軸瓦潤滑是否不良，壓力機是否長期處于過載超載負荷下工作。

空運轉時主電機電流過高

主電機是壓力機能量輸出的來源，是傳動機構的動力源，如果空運轉時主電機電流就過高，很可能是傳動系統(tǒng)某些環(huán)節(jié)出了問題，比如制動器、離合器行程是否合適，摩擦片是否脫落，潤滑是否良好，曲軸軸瓦間隙是否過小，電機傳動帶預緊是否過緊等等。

潤滑系統(tǒng)

壓力機潤滑系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，有可能會造成以上大部分的故障問題。因此，壓力機潤滑系統(tǒng)能夠正常運行也是壓力機能夠正常運行的關鍵。在日常運行維護過程中，我們需要經(jīng)常檢查潤滑系統(tǒng)是否有堵塞，潤滑周期是否過長，潤滑油箱是否缺油，潤滑泵、閥、管路是否損壞。

壓力機連沖

壓力機連沖是很嚴重的故障，輕則造成鍛件廢品、損壞模具，重則設備損壞、人員傷亡，所以尤其要重視。首先我們要排除壓力機控制程序是否有錯誤，檢查凸輪開關信號是否失靈，離合器摩擦片是否有脫落造成離合器脫不開，制動器動作失靈不制動，離合器、制動器的進排氣是否通暢。

機身振動大

機身振動過大也會帶來很多問題，造成工作環(huán)境惡劣，壓力機使用壽命降低，鍛件精度下降等等。初步判斷是否飛輪平衡不好跳動過大，曲軸軸承是否磨損嚴重，地腳螺絲是否松動，拉緊螺栓的預緊力是否足夠。然后根據(jù)前面的內容進一步分析，最終找到問題的根源。

結束語

通過以上介紹，我們根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，具體分析，就可以快速解決壓力機常見的故障問題，在一定程度內有效的保證設備的正常運行和使用性能，提高工廠的生產(chǎn)效率，同時有助于熱模鍛壓力機在市場中的推廣應用，提高我國鍛造技術生產(chǎn)水平。