摘要：通过四个典型案例分别诊断和总结了铝挤压机故障类型，一般心液压系统故障主要集中在液压密封失效泄露，液压控制元件故障等；机械故障有机械零件磨损失效；而电气故障则多为检测元件、传感器之类的电气元件失效等。处理方式应根据其运行原理图进行逐一排查故障点，做好故障和维修记录，进行分析改进，平时维护保养，通过改变其工作环境，或者选用更加合理的材料、规格参数等来减少设备故障率，提高设备有效运行时间。
关键词：铝挤压机；故障诊断；处理方法
一、铝挤压机结构及工作原理
（一）铝挤压机基本组成
挤压机主要由预应力组合框架、主工作缸、侧缸、挤压梁装置、挤压筒装置、挤压筒锁紧缸、移动模架装置、主剪装置、快换模装置、下导向架装置等挤压机本体构件，配以辅助机械装置、液压传动与控制系统、自动检测与控制装置、电器控制系统等组成。
（二）工作原理
铝挤压机工作原理是：把加热到一定程度的铝锭放进挤压筒内孔，通过对铝锭施加一定的压力，使其从特定的模具孔中流出，从而获得所需断面形状和尺寸的铝型材。
二、铝挤压机常见故障及处理措施
根据平时使用铝挤压机发生的故障总结，不难发现铝挤压机的常见故障有：A、液压传动与控制系统故障；B、挤压机本体机械装置故障；C、电气控制系统故障；D、自动检测与控制系统故障；E、辅助机械装置故障。根据这几种类型的常见故障，将在以下几个典型案例中具体分析其故障发生的原因、处理措施及注意事项:
(一）案例：挤压筒保不住压，无法锁紧
1.故障现象：挤压筒无法紧缩，挤压动作无法进行，操作台显示系统压力正常
2.故障原因分析：根据液压系统原理图及现场故障现象分析：引起挤压筒保不住压有如下几种情况：
2.1系统管路接头或者液压油管外漏。如果管路泄油量过大，系统将无法建立足够的压力，就算能建立起压力，油泵停止工作后油缸压力也将会很快降下来；
2.2主泵出油口溢流阀弹簧变软、老化或者卡死。导致引起溢流阀无法建立足够的工作压力，从而使主系统压力没有达到设计图纸设计要求；
2.3油泵各性鞥参数没有达到要求，运行失常。导致油泵供给压力没有达到设计要求；
2.4减压阀卡死或者堵塞，导致减压功能失效；
2.5挤压筒锁紧泵压力没有达到图纸设计要求。挤压筒锁紧泵是在挤压过程中持续给锁紧缸进行供油压，以保证挤压过程中挤压筒锁紧牢靠。
3.处理措施：
3.1查看液压管路是否有泄油、漏油的现象。保证油管各处接头连接牢靠，无泄油点，可排除因泄油引起的故障；
3.2使用压力表检测主泵出口压力是否正常，在油箱顶部有各主泵调压阀块，根据液压图纸的标注，用压力表装入液压接头，查看各主泵的压力，保证各主泵的压力均达到设计要求，可排除主泵压力不够引起的故障；
3.3重新启用控制泵、锁紧泵和主泵，仔细查看油泵是否有异常声音，观察到油泵声音稳定，没有尖锐或者嘈杂等异常声音，可排除油泵问题；
3.4关掉液压泵，排完蓄能器中油压，拆开减压用煤油进行清洗；
3.5使用压力表对锁紧泵出口压力进行监测，发现锁紧泵出口没有压力，可以判断事故的发生可能是由油泵出口溢流阀无法建立压力引起的。安排钳工岔开溢流阀，对溢流阀进行分解后用没有对溢流阀各部件进行清洗后装回去，溢流阀清洗安装上后，把螺杆逆时针旋转，全部松开。开启油泵，用内六角顺时针旋转螺杆，发现锁紧泵出口压力慢慢增大，当调到24MPa，锁紧螺母，故障解除。
4.注意事项：
4.1拆除液压阀要停机，并且在操作台上挂检修牌；
4.2拆除溢流阀是一定要记住零件的拆除顺序，千万不可装错、装发或者漏装；
4.3装上溢流阀后要记得把溢流阀螺杆全部松开后在慢慢拧紧；
4.4拆除溢流阀一定要关闭所有的油泵，千万不能带压工作；
4.5拆除液压阀时流出的液压油要用油桶回收，防止液压油污染；
4.6易损备件：螺纹插装式溢流阀，使用量：2个。
(二）案例：挤压机固定挤压垫损坏
1.故障现象：挤压垫工作带和凹槽各部位粘铝严重；退挤压杆时，挤压杆连带着挤压筒一起后退；挤压杆空走通过挤压筒时，挤压杆前段刮出很多铝。
2.故障原因分析：根据液压系统原理图及现场故障现象分析：引起挤压机固定挤压垫损坏有如下几种情况：
2.1挤压垫锥套正常磨损。导致挤压垫和挤压筒配合间隙过大，漏铝；
2.2在挤压过程中出现挤压筒内壁粘上一部分铝。若没有及时清理，累计到一定程度，造成挤压筒偏心，挤压垫与挤压筒产生摩擦，导致挤压垫损坏；
2.3挤压机上次使用久之后，挤压筒和挤压垫同轴度出现比较大的偏差。从而导致挤压垫工作带某一位置磨损过快，出现“反铝”现象；
2.5挤压垫部件知道没达到图纸要求，比如尺寸、硬度等。
3.处理措施：出现以上几种情况，都需要更换固定挤压垫，并检查挤压筒和挤压杆同轴度。
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3.1拆卸固定挤压垫：把挤压垫上旋转辅助孔的铝扣掉，使用撬棍、辊轮等专用工具吧挤压垫从挤压杆螺纹孔中拧出来，其中要保持挤压垫的水平，转动受力均匀；
3.2安装固定挤压垫：使用天车、辊轮等工具配合，把事先装配调整好的额挤压垫装上，装挤压垫时注意保持挤压垫的水平，转动受力均匀；
3.3待挤压垫安装好开到挤压筒里面加热到温度之后，使用塞尺四点测量挤压筒和挤压垫的配合间隙，根据实际情况，适当调整挤压筒位置，使其与挤压垫各个方向的间隙相对平均，是设备达到比较好的使用状态。
4.注意事项
4.1更换新挤压垫后一定要调整好对中才能投入使用；
4.2观察调整完成后，挤压垫的生产使用情况，如出现异常，及时处理。
(三）案例：挤压机不执行自动工作
1.故障现象：在挤压过程中，选择自动，单挤压机不能按自动程序执行。
2.故障原因分析：根据现场故障分析：引起挤压机不执行自动有如下几种情况：
2.1操作员未选择某个自动条件按钮，各机构未满足自动初始状态或相应的传感器不正常。比如锭装置、推锭装置、垫片润滑装置等未回到自动条件的位置；
2.2挤压机在自动运行中某个运行机构完成动作后没有复位。若某个机构未完成动作，操作员切换到手工或者调整是某些动作未完成，比如编码器控制类动作需回到所设定置后才复位该动作；
2.3由于振动引起的传感器位置偏移，传感器无信号发出引起。机构运行达不到程序所设定值，无法完成该动作而无法自动进入下一步动作。
3.处理措施：
3.1复位挤压机：打开操作台触摸屏查看传感器界面，检查各个传感器信号指示；检查挤压机运行方式旋钮，是否选择正确，是否有信号；
3.2检查挤压机面板各个压力显示值与压力机械表的对照一致否，是否满足自动条件，检查编码器各个机构的尺寸数量，是否异常；程序监控是否有哪个机构动作未完成复位；
3.3检查实物比如传感器松动否，用尺子量编码器行走行程与实际一致否，因为某些位置情况下需与定点传感器同时又信号后执行动作。
4.注意事项：
4.1注意操作台按钮指示灯是否都指示正常；
4.2检查电路时一定要停机，并且在操作台上挂上检修牌。
（四）案例：挤压压力故障
1.故障现象：挤压压力曲线不正常，压力不足。
2.故障原因分析：根据现场故障现象分析，挤压压力故障有如下几种情况：
2.1电磁阀控制回路出现故障。比如线送电压不足，导致电磁阀动作顺序延迟、迟钝，从而挤压机在工作过程中压力值受影响；
2.2比例阀放大控制泵头输出信号收到干扰货接触不良。当比例阀接的控制信号将无法准确的执行挤压速度、压力的控制；主缸比例阀信号减弱时压力输出值也相应减弱；
2.3线缆屏蔽线与地线连接松动，比例阀接头渗油。比例阀信号防干扰要求比较严格。
3.处理措施：
3.1检查电磁阀动作是否合理，油路是否有卡堵现象，检查主缸阀块区域液压系统硬件是否正常；
3.2当电磁阀硬件无异常状态事，打开PLC程序调整主缸比例阀调整比例阀参数，在挤压过程中观察压力变化，并用机械电压测量直；测量直直压力与要求合适即可；
3.3检查电池阀、比例阀放大版信号线、屏蔽线松动否，重新紧固线头；拆除主缸比例阀接头，观察内部是否清洁，查看插头密封状况避免油污渗入。
4.注意事项：
4.1注意观察操作台各个压力值是否正常；
4.2检查电路时一定要停机，并且在操作台上挂上检修牌；、
4.3易损备件，压力传感器；E-ATR-7/400/1 10
三、经验总结
通过对上述几个典型的铝挤压机故障的诊断和分析，可以发现液压系统故障主要集中在液压密封失效泄露，液压控制元件故障等情况引起；机械故障主要是有机械零件磨损失效引起；而电气故障则多为检测元件、传感器之类的电气元件失效引起。平时的操作不当或者不按设备操作规程操作、设备维护不到位等，是引起设备故障的主要原因。同事，元器件的材料，规格型号等的选用不当，也是造成设备元器件的不正常损坏。所以平时维护保养需要着重做好这几个方面的保养工作，遇到故障主要从这几个方面开始排查。遇到经常损坏的元器件，要认真分析其失效原因，通过改变其工作环境，或者通过选用更加合理的材料、规格参数等，提高其使用寿命，就能减少设备故障，提高维修效率，提高设备有效运行时间。
总之铝挤压机故障只要认真分析故障现象，总结故障类型并根据其运行原理图进行逐一排查故障点，做好故障和维修记录，进行分析改进，就能减少设备故障率，提高设备有效运行时间。
参考文献
[1]《2800吨反向挤压机结构及结构分析》 中国金属学会冶金 万林辉
[2]《55MN 铝挤压机固定垫热结构分析》 锻压技术 王丽薇
[3]《金属挤压机》 化学工业出版社 魏军
[4]《铝合金挤压工模具技术》 冶金工业出版社 刘静安
[5]《工业用挤压机》 稀有金属材料与工程 张嘉然
论文作者:彭昌福
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/24
标签：故障论文; 压力论文; 挤压机论文; 液压论文; 装置论文; 油泵论文; 动作论文; 《基层建设》2017年第10期论文;