对压铸机液压系统的常见故障与维修方法的研究
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江西理工大学南昌校区
毕 业 设 计（论文）
题 目：对压铸机液压系统的常见故障与维修方法的研究
系 ：机电工程系 专 业：机电一体化 班 级：09 机电一体化 3 班 学 生：刘辉 学 号：09312324
指导教师： 杨易琳
职称：副教授
摘要
近年来，随着液压系统向大型化、连续生产、自动控制方向发展，又出现了多 种现代故障诊断方法。如铁谱技断，可从油液中分离出来的各种磨粒的数量、形状、 尺寸、成分以及分布规律等情况，及时、准确地判断出系统中元件的磨损部位、形 式、程度等。而且可对液压油进行定量的污染分析和评价，做到在线检测和故障预 防。这些方法给液压系统故障诊断带来广阔的前景，给液压系统故障诊断自动化奠 定了基础。但这些方法大都需要昂贵的检测设备和复杂的传感控制系统和计算机处 理系统，有些方法研究起来也有一定的困难。
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江西理工大学 2012 届专科生毕业论文
（1）三板：动型座板、定型座板、尾板 （2）哥林柱：曲轴机构：长铰、小铰、钩铰、并连接动型座板、尾板及合开模液压 缸 （3）顶出机构：顶出液压缸、顶针、固定在动型座板 （4）调模机构：调模马达、齿轮组件、固定在尾板上 （5）润滑系统：曲肘润滑泵、油排、油管、分流器 2、工作特点 （1）曲肘机构： A、增力作用通过曲肘连杆系统，可以将合模液压缸的推力放大 16~26 倍，达到减 少油耗、减少合模液压缸直径、减少泵的功率、实现同等功率。B、可实现变速合 开模运动：在出模过程中，动模座板移动速度由零很快升到最大，尔后逐渐减慢， 随曲肘伸直至终止，合模速度变为零，并进自锁状态。C、当合模终止时，可撤去 推力：合模紧且肘杆伸成一直线时，自锁。此时可撤去合模液压缸的推力。合模系 统依然处合紧状态。 （2）顶出机构： 在机器开模后，通过顶出液压缸活塞杆的相对运动实现推杆及顶针的顶出运动。其 顶出力、顶出速度、顶出时间可通过液压系统调节，可采用双液压缸，使推杆受力 均匀、运动平缓、使顶针孔分布更为合理。 （3）调模机构： 通过调模马达带动齿轮组件，使锁模柱架的尾板和动模板沿拉杆作轴向运动，从而 达到扩大或缩小动定型座板间距离，参数见说明书。 （4）润滑系统： 为减少运动磨损，必须在运动表面保持适当的润滑油。并实现定时定量润滑，同时， 选用润滑泵，实现自动润滑。 （5) 压射机构： 作用：将金属液压入模具型腔内进行充填。 组成：压射液压缸组件、入料筒、锤头组件、快压射蓄能器组件、增压蓄能器组件。
关键字：液压系统；故障原因；维修
ABSTRACT
In recent years, with hydraulic system to the large-scale, continuous production, and the automatic control direction, there was a variety of modern fault diagnosis method. If ferrous spectrum technology is broken, can be separated from the oil of the number of grits, shape, size, composition and distribution etc, timely, accurate and judge the system of components of the worn parts, form, degree, etc. And may to the hydraulic oil pollution of quantitative analysis and evaluation, do online testing and failure prevention. These methods to hydraulic system failure diagnosis brings the broad prospect, for hydraulic system failure diagnosis automation laid a foundation. But most of these methods is expensive to testing equipment and complex sensing control system and computer processing system, some methods to also have certain difficulties.
大体分为以下几类： 热室压铸机 冷室压铸机 常规热室压铸机 卧式热室压铸机 立式冷室压铸机 卧式冷室压铸机 全立式冷室压铸机
1.2 压铸机构造与原理
从整体结构分：柱架、机架、压射、液压、电气、润滑、冷却、安全 从整机功能分：合模机来自百度文库、压射机构、液压传动、电气控制、安全防护 合模机构： 作用：主要实现合开模动作、锁紧模具、顶出产品 1、 组成
3. 高性能、高品质的专业机器 近十几年来，为了能够生产出高强度、高密 闭性、可焊接、可热处理、可扭曲等各种高品质、特殊要求的压铸件，除了真空压 铸以外，又发展了挤压铸造和半固态压铸等新的技术，并加以概括的称之为“高密 实压铸法”。于是，能够满足要求的专机也是未来的方向。如：真空压铸机、挤压铸 造机等。
目前查找液压系统故障的传统方法是逻辑分析逐步逼近诊断。此法的基本思路 是综合分析、条件判断。即维修人员通过观察、听、触摸和简单的测试以及对液压 系统的理解，凭经验来判断故障发生的原因。当液压系统出现故障时，故障根源有 许多种可能。采用逻辑代数方法，将可能故障原因列表，然后根据先易后难原则逐 一进行逻辑判断，逐项逼近，最终找出故障原因和引起故障的具体条件。
Current search of hydraulic system failure of traditional method is logic analysis to approach the diagnosis. This law is the basic thought of the comprehensive analysis, conditions judgment. That is the maintenance personnel through the observation, listen to, touch and simple test as well as to the understanding of the hydraulic system, with experience to judge the cause of the failure. When the hydraulic system failure, there are many possible fault source. The logic algebra method will be the cause of the problem list, and then based on the first after one principle to hard logic, item by item, approximation, finally find out the cause of the problem and the causes of the specific conditions of failure.
1. 自动化、大型化、单元化的压铸设备进一步完善 在性能、精度、控制系 统与品质等方面尚需提高，在配套方面的配置和装置的品种上还需进一步增加和完 善，最终实现无人化操作或一个操作人员监控多台压铸机。
2. 清洁生产，建立绿色环保的压铸示范单元 压铸，与其它铸造工艺相比， 对环境影响较小。在废气、污水废渣、噪音处理上相比其他铸造行业有优势。特别 符合循环经济和清洁生产的要求。压铸机则无疑成为此创造条件的最佳执行者。
Key word：hydraulic system；Fault cause；Service
目录
第一章 压铸机概述…………………………………………… 1 1.1 压铸件分类……………………………………………… 1 1.2 压铸机构造与原理……………………………………… 1
第二章 中国压铸机未来发展方向…………………………… 4 第三章 压铸机液压系统故障及维修………………………… 5
江西理工大学 2012 届专科生毕业论文
第一章 压铸机概述
1.1 压铸机的分类
压铸机的分类方法很多，按使用范围分为通用压铸机和专用压铸机；按锁模力 大小分为小型机（≤4 000 kN）、中型机（4 000 kN～10 000 kN）和大型机（≥10 000 kN）；通常，主要按机器结构和压射室（以下简称压室）的位置及其工作条件 加以分类。压铸机分热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。冷压室压铸机按其压室 结构和布置方式又分卧式、立式两种形式。热压室压铸机与冷压室压铸机的合模机 构是一样的，其区别在于压射、浇注机构不同。热压室压铸机的压室与熔炉紧密地 连成一个整体，而冷压室压铸机的压室与熔炉是分开的。
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江西理工大学 2012 届专科生毕业论文
工作原理： ①第一阶段慢速压射运动开始压射时，系统液压油通过油路集成板进入 C2 腔， 再经 A3 通道进入 C1 腔，从而推动压射活塞 2 向左运动，实现慢速压射。 ②第二阶段快速压射运动，当压射冲头超过料筒浇料口后，储能器 3 控制阀打 开，液压油经 A1、A3 口迅速进入 C1 腔，C1 腔液压油油量快速增大，压射速度增 快。 ③第三阶段增压运动金属液填充到型腔，当即将终止时，合金液开始凝固，这 时冲头前进阻力增大，经电脑程序控制，使用蓄能器 4 控制阀打开，经 A2 快速进 入 C3 腔，从而推动增压活塞 5 及活塞杆 6 向左快移。当活塞杆 6 和浮动活塞 7 内 外锥面接合时，A3 截断，使 C1 形成封闭腔，增压活塞、活塞杆、浮动活塞的推动 及 C1、C2 腔的压力共同使活塞 2 获得一个增压效果。 ④ 慢速、快速及增压的快慢时间方针都可以通过油路板的控制油阀调节 液 压传动系统作用：通过各液压元件（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、 工作介质）和回路传播动力，从而实现各种动作。 组成： ①液压系统组成 动力元件——液压泵 执行元件——液压缸/液压马达、分别实现直线和旋转运动 控制元件——控制阀（方向、压力、流量阀等），控制、调节液压系统中油液的 流动方向、压力和流量，满足执行元件运动要求。 辅助元件——油箱、过滤器、蓄能器、热交换器、压力表、管件、密封装置等。 工作介质——液压油
②压铸机液压系统组成：油箱、液压泵、合开模液压缸、顶出液压缸、压射液压缸、调模 液压马达、液压控制元件、液压蓄能器、过滤器等。
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江西理工大学 2012 届专科生毕业论文
第二章 中国压铸机未来发展方向
压铸机作为压铸件生产的主体设备，在铸造装备行业有着非常重要的地位。对 于整个压铸生产效率的提高、品质的稳定、成本的降低起着非常关键的作用。为了 应对上述压铸业所面临的现实问题，未来的设备必然向着自动化、系统化、环保节 能的方向发展。
3.1 压铸机液压系统的原理………………………………… 5 3.2 压铸机液压系统的故障诊断维修方法………………… 6
3.2.1 传统液压系统故障诊断维修方法………………… 6 3.2.2 现代液压系统故障诊断维修方法………………… 10 3.2.3 四觉诊断法………………………………………… 11 3.3 液压系统的主要故障…………………………………… 11 3.3.1 液压油的故障……………………………………… 11 3.3.2 泵、阀的故障……………………………………… 12 3.3.3 蓄能器的故障……………………………………… 15 第四章 压铸机的使用与维护………………………………… 16 4.1 每日操作维护…………………………………………… 16 4.2 每周（约 40 小时）操作维护………………………… 16 4.3 每月操作维护…………………………………………… 17 致谢……………………………………………………………… 18 参考文献………………………………………………………… 19
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题 目：对压铸机液压系统的常见故障与维修方法的研究
系 ：机电工程系 专 业：机电一体化 班 级：09 机电一体化 3 班 学 生：刘辉 学 号：09312324
指导教师： 杨易琳
职称：副教授
摘要
近年来，随着液压系统向大型化、连续生产、自动控制方向发展，又出现了多 种现代故障诊断方法。如铁谱技断，可从油液中分离出来的各种磨粒的数量、形状、 尺寸、成分以及分布规律等情况，及时、准确地判断出系统中元件的磨损部位、形 式、程度等。而且可对液压油进行定量的污染分析和评价，做到在线检测和故障预 防。这些方法给液压系统故障诊断带来广阔的前景，给液压系统故障诊断自动化奠 定了基础。但这些方法大都需要昂贵的检测设备和复杂的传感控制系统和计算机处 理系统，有些方法研究起来也有一定的困难。
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江西理工大学 2012 届专科生毕业论文
（1）三板：动型座板、定型座板、尾板 （2）哥林柱：曲轴机构：长铰、小铰、钩铰、并连接动型座板、尾板及合开模液压 缸 （3）顶出机构：顶出液压缸、顶针、固定在动型座板 （4）调模机构：调模马达、齿轮组件、固定在尾板上 （5）润滑系统：曲肘润滑泵、油排、油管、分流器 2、工作特点 （1）曲肘机构： A、增力作用通过曲肘连杆系统，可以将合模液压缸的推力放大 16~26 倍，达到减 少油耗、减少合模液压缸直径、减少泵的功率、实现同等功率。B、可实现变速合 开模运动：在出模过程中，动模座板移动速度由零很快升到最大，尔后逐渐减慢， 随曲肘伸直至终止，合模速度变为零，并进自锁状态。C、当合模终止时，可撤去 推力：合模紧且肘杆伸成一直线时，自锁。此时可撤去合模液压缸的推力。合模系 统依然处合紧状态。 （2）顶出机构： 在机器开模后，通过顶出液压缸活塞杆的相对运动实现推杆及顶针的顶出运动。其 顶出力、顶出速度、顶出时间可通过液压系统调节，可采用双液压缸，使推杆受力 均匀、运动平缓、使顶针孔分布更为合理。 （3）调模机构： 通过调模马达带动齿轮组件，使锁模柱架的尾板和动模板沿拉杆作轴向运动，从而 达到扩大或缩小动定型座板间距离，参数见说明书。 （4）润滑系统： 为减少运动磨损，必须在运动表面保持适当的润滑油。并实现定时定量润滑，同时， 选用润滑泵，实现自动润滑。 （5) 压射机构： 作用：将金属液压入模具型腔内进行充填。 组成：压射液压缸组件、入料筒、锤头组件、快压射蓄能器组件、增压蓄能器组件。
关键字：液压系统；故障原因；维修
ABSTRACT
In recent years, with hydraulic system to the large-scale, continuous production, and the automatic control direction, there was a variety of modern fault diagnosis method. If ferrous spectrum technology is broken, can be separated from the oil of the number of grits, shape, size, composition and distribution etc, timely, accurate and judge the system of components of the worn parts, form, degree, etc. And may to the hydraulic oil pollution of quantitative analysis and evaluation, do online testing and failure prevention. These methods to hydraulic system failure diagnosis brings the broad prospect, for hydraulic system failure diagnosis automation laid a foundation. But most of these methods is expensive to testing equipment and complex sensing control system and computer processing system, some methods to also have certain difficulties.
大体分为以下几类： 热室压铸机 冷室压铸机 常规热室压铸机 卧式热室压铸机 立式冷室压铸机 卧式冷室压铸机 全立式冷室压铸机
1.2 压铸机构造与原理
从整体结构分：柱架、机架、压射、液压、电气、润滑、冷却、安全 从整机功能分：合模机来自百度文库、压射机构、液压传动、电气控制、安全防护 合模机构： 作用：主要实现合开模动作、锁紧模具、顶出产品 1、 组成
3. 高性能、高品质的专业机器 近十几年来，为了能够生产出高强度、高密 闭性、可焊接、可热处理、可扭曲等各种高品质、特殊要求的压铸件，除了真空压 铸以外，又发展了挤压铸造和半固态压铸等新的技术，并加以概括的称之为“高密 实压铸法”。于是，能够满足要求的专机也是未来的方向。如：真空压铸机、挤压铸 造机等。
目前查找液压系统故障的传统方法是逻辑分析逐步逼近诊断。此法的基本思路 是综合分析、条件判断。即维修人员通过观察、听、触摸和简单的测试以及对液压 系统的理解，凭经验来判断故障发生的原因。当液压系统出现故障时，故障根源有 许多种可能。采用逻辑代数方法，将可能故障原因列表，然后根据先易后难原则逐 一进行逻辑判断，逐项逼近，最终找出故障原因和引起故障的具体条件。
Current search of hydraulic system failure of traditional method is logic analysis to approach the diagnosis. This law is the basic thought of the comprehensive analysis, conditions judgment. That is the maintenance personnel through the observation, listen to, touch and simple test as well as to the understanding of the hydraulic system, with experience to judge the cause of the failure. When the hydraulic system failure, there are many possible fault source. The logic algebra method will be the cause of the problem list, and then based on the first after one principle to hard logic, item by item, approximation, finally find out the cause of the problem and the causes of the specific conditions of failure.
1. 自动化、大型化、单元化的压铸设备进一步完善 在性能、精度、控制系 统与品质等方面尚需提高，在配套方面的配置和装置的品种上还需进一步增加和完 善，最终实现无人化操作或一个操作人员监控多台压铸机。
2. 清洁生产，建立绿色环保的压铸示范单元 压铸，与其它铸造工艺相比， 对环境影响较小。在废气、污水废渣、噪音处理上相比其他铸造行业有优势。特别 符合循环经济和清洁生产的要求。压铸机则无疑成为此创造条件的最佳执行者。
Key word：hydraulic system；Fault cause；Service
目录
第一章 压铸机概述…………………………………………… 1 1.1 压铸件分类……………………………………………… 1 1.2 压铸机构造与原理……………………………………… 1
第二章 中国压铸机未来发展方向…………………………… 4 第三章 压铸机液压系统故障及维修………………………… 5
江西理工大学 2012 届专科生毕业论文
第一章 压铸机概述
1.1 压铸机的分类
压铸机的分类方法很多，按使用范围分为通用压铸机和专用压铸机；按锁模力 大小分为小型机（≤4 000 kN）、中型机（4 000 kN～10 000 kN）和大型机（≥10 000 kN）；通常，主要按机器结构和压射室（以下简称压室）的位置及其工作条件 加以分类。压铸机分热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。冷压室压铸机按其压室 结构和布置方式又分卧式、立式两种形式。热压室压铸机与冷压室压铸机的合模机 构是一样的，其区别在于压射、浇注机构不同。热压室压铸机的压室与熔炉紧密地 连成一个整体，而冷压室压铸机的压室与熔炉是分开的。
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工作原理： ①第一阶段慢速压射运动开始压射时，系统液压油通过油路集成板进入 C2 腔， 再经 A3 通道进入 C1 腔，从而推动压射活塞 2 向左运动，实现慢速压射。 ②第二阶段快速压射运动，当压射冲头超过料筒浇料口后，储能器 3 控制阀打 开，液压油经 A1、A3 口迅速进入 C1 腔，C1 腔液压油油量快速增大，压射速度增 快。 ③第三阶段增压运动金属液填充到型腔，当即将终止时，合金液开始凝固，这 时冲头前进阻力增大，经电脑程序控制，使用蓄能器 4 控制阀打开，经 A2 快速进 入 C3 腔，从而推动增压活塞 5 及活塞杆 6 向左快移。当活塞杆 6 和浮动活塞 7 内 外锥面接合时，A3 截断，使 C1 形成封闭腔，增压活塞、活塞杆、浮动活塞的推动 及 C1、C2 腔的压力共同使活塞 2 获得一个增压效果。 ④ 慢速、快速及增压的快慢时间方针都可以通过油路板的控制油阀调节 液 压传动系统作用：通过各液压元件（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、 工作介质）和回路传播动力，从而实现各种动作。 组成： ①液压系统组成 动力元件——液压泵 执行元件——液压缸/液压马达、分别实现直线和旋转运动 控制元件——控制阀（方向、压力、流量阀等），控制、调节液压系统中油液的 流动方向、压力和流量，满足执行元件运动要求。 辅助元件——油箱、过滤器、蓄能器、热交换器、压力表、管件、密封装置等。 工作介质——液压油
②压铸机液压系统组成：油箱、液压泵、合开模液压缸、顶出液压缸、压射液压缸、调模 液压马达、液压控制元件、液压蓄能器、过滤器等。
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第二章 中国压铸机未来发展方向
压铸机作为压铸件生产的主体设备，在铸造装备行业有着非常重要的地位。对 于整个压铸生产效率的提高、品质的稳定、成本的降低起着非常关键的作用。为了 应对上述压铸业所面临的现实问题，未来的设备必然向着自动化、系统化、环保节 能的方向发展。
3.1 压铸机液压系统的原理………………………………… 5 3.2 压铸机液压系统的故障诊断维修方法………………… 6
3.2.1 传统液压系统故障诊断维修方法………………… 6 3.2.2 现代液压系统故障诊断维修方法………………… 10 3.2.3 四觉诊断法………………………………………… 11 3.3 液压系统的主要故障…………………………………… 11 3.3.1 液压油的故障……………………………………… 11 3.3.2 泵、阀的故障……………………………………… 12 3.3.3 蓄能器的故障……………………………………… 15 第四章 压铸机的使用与维护………………………………… 16 4.1 每日操作维护…………………………………………… 16 4.2 每周（约 40 小时）操作维护………………………… 16 4.3 每月操作维护…………………………………………… 17 致谢……………………………………………………………… 18 参考文献………………………………………………………… 19