注塑机集中润滑系统浅析

【资料简介】

    注塑机的射胶前，后板导向套，动模板的拉杆导向套，动模板的滑脚导轨，还有肘杆式合模机构的连杆销轴，十字头的导向及调模机构等处，存在多种形式的滑动磨擦副及转动磨擦副，我们对其集中起来供给润滑剂的方式，便形成集中润滑系统。

    注塑机的集中润滑系统是一种间歇式周期性润滑系统，所谓间歇式是指其工作时间是不连续的，而周期性是指其在工作时间内，可能执行多遍循环动作。注塑机的集中润滑系统根据使用润滑剂的不同应分为润滑油系统和润滑脂润滑系统，它一般由（润滑）泵，分配器，输油管及其他辅件组成。

    润滑泵分手动泵和自动泵两种。手动泵顾名思义即由人工来提供动力，一般都是柱塞式的；自动泵可由电机或高压气体作动力源，分齿轮式，柱塞式两种，齿轮式泵流量大，但压力较低，柱塞式泵压力高但流量小。其实，说到自动泵，还应涉及其控制器，因为现在的注塑机都已经全部由电脑集中控制各种执行元件的动作，故自动泵已不自带控制器，在此不多述。

    由于注塑机的润滑点较多，各点需要润滑剂的多少也各不一样，还有各润滑点离润滑泵的远近不同而带来的管路压力损失有区别，我们必须在润滑泵和润滑点之间设置流量分配器，简称分配器，它是润滑系统的核心部件，其形式多种多样，有阻抗式，容积式，递进式三大类。

    阻抗式分配器的工作原理是在管路上设置小通道，起增加阻尼作用，它只能对流量进行比例分配，且受分配器前后端润滑剂的压力影响较大，是一种zui简单，经济的分配器。因为我们不太可能加工一系列通径小孔（孔径在毫米以下），改良工艺便形成螺旋阻抗式及小孔环隙阻抗式两种类型。所谓螺旋阻抗式，是在标准孔（精度可加工为H7至H6级）中插入外表面有螺旋槽的小间隙配合的芯棒（状如螺钉），控制螺旋槽的深度及长度便控制了阻尼的大小，加工较为方便，但是，由于螺旋槽一般为2-3头，很容易发生堵塞，可靠性较差；所谓小孔环隙阻抗式，是在标准孔中放入直径较小的芯棒，孔和芯棒之间有环隙，通过控制芯棒直径的大小来调节环隙大小，即便控制了阻尼的大小，同样，小孔及芯棒不能加工太长，便只能把环隙控制小一些，因此也容易发生堵塞。对于小孔环隙阻抗式分配器，一般还在其前端增加单向阀，以提高系统的基础压力，减小管路远近而带来压力不同对分配比例的影响。另外，螺旋阻抗式分配器体积不能加工得太小，只能与汇流排组合在一起，而小孔环隙阻抗式分配器体积较小，一般加工为单个体，可与汇流排或其它接头组合使用，适应性较强。阻抗式分配器因为结构紧凑、经济，操作、维护方便，增减润滑点自由，目前在小型注塑机上普遍采用。

    容积式分配器的工作原理是在分配器的容积腔内设有小活塞，活塞在压力油及复位弹簧的作用下运动，从而达到排油目的。润滑泵每工作一次活塞只能运动一次，而不是作往复运动，活塞的直径与行程便决定了每一工作循环供油的体积，同时，润滑泵每工作一次后必须卸压，让弹簧复位，否则，活塞便不能进行下一次循环。容积式分配器从工作原理上分为加压容积式和卸压容积式。所谓加压容积式，是指由润滑泵输送的压力油推动计量件内的活塞，将上次已储存在计量腔内的润滑剂强制地压向润滑点，当润滑泵停止供油而卸压时，活塞在弹簧力的作用下复位，准备好下次的供油。所谓卸压容积式，是指计量件内的活塞在润滑泵输送的压力油的推动下储存油，当润滑泵停止供油而卸压时，活塞在弹簧力的作用下排油。由此可知，加压容积式可以高压给润滑点供油，可靠性相对较高。从理论上讲，容积式分配器因为有活塞运动，可以加动作指示杆，便于监测，但加压容积式因工艺原因，国内目前还很少厂家生产，这也是它相对卸压容积式而言的一个缺憾。在系统控制方面，润滑泵工作后，活塞向一侧运动，到位后容积腔内压力升高，系统中压力继电器给出讯号，泵停机，卸荷阀同时卸荷，然后活塞在弹簧作用下复位。从工作原理上可知，容积式分配器只能在润滑泵工作、停机、卸荷一个循环中排油一次；并且，卸荷中弹簧复位缓慢，对主管路卸压要求高，其“工作效率”低，特别是注塑机*次试车时，有的部位需油量大，加油等待时间较长。还有，分配器内因有橡胶，弹簧等元件，可靠性及耐压都不是很高，这是其缺陷。容积式分配器因为润滑剂供给量、可靠，可对系统压力进行检测，增减润滑点方便，但成本相对阻抗式较高，故在中型注型机上采用较多。

    递进式分配器基本工作原理，是利用液压递进式动作的。所谓递进式，是指在分配器内的各个工作柱塞副，在紧跟着前一工作柱塞副的循环动作之后，各自工作完成自己的柱塞行程，把定量的润滑剂输送到润滑点。只要有压力的润滑剂供给分配器，工作柱塞副就会以递进式的方式运行，并以恒定的排量注油。然而，一旦供给的压力润滑剂流动停止了，那么分配器的工作柱塞也就停止运动。当具有压力的润滑剂从新开始流动时，分配器内工作柱塞又在同一点再开始它的注油循环动作。递进式分配器从结构上分有集成式和片式两类。集成式分配器是一整个阀体，结构紧凑，安装较方便，但阀体一般为铝合金，螺纹口易损坏，而且，在非正常高压时工作柱塞与阀体间隙会变大，从而产生泄漏，递进式动作会错误地继续进行，还有，集成式分配器每孔排量相同，比较难以适应注塑机有多种需油量的要求。片式即组合式分配器是由多片分配块组合而成，分配块排量有多种规格，可以根据不同的需要搭配，自由度较大，其缺点是体大笨重，分配块之间的结合面难免会发生泄漏。

    递进式分配器的监控是较为严谨的。递进式分配器有一个特点是当其某一点发生堵塞时整个顺序动作便会停止，这点给我们对它的监控带来极大的好处。分配器上根据需要可以加装指示杆，系统每工作一个循环指示杆便往复运动一次，触动微动开关的开启或闭合，从而发出电讯号给主机的控制系统。当系统润滑点数多或润滑点数分散可以采用二级或三级分配方案（即通过“母组”带“子片组”或再带“次子组”），我们可以在每一块zui末级组分配器上加装指示杆及微动开关，由主机控制器进行监控。我们可以根据润滑泵排量及系统内分配器排量计算出系统循环时间，在给出余量的时间内，主机控制器必须能检测到每一个及微动开关给出的讯号，否则判断主油管断路或任何地方发生了堵塞，得到报警后便应检修，否则在一定开合模次数后停主机。从一定程度上讲，对递进式分配器的监控已经比较完善了，但它还是存在一个小遗憾，在分配器与润滑点之间的油管发生断路时，主机控制器检测不到故障。本人曾与此领域的日本IHI公司有过接触，谈及此点，对方认为可在每一个润滑点上加装检测开关，但成本太高，可行度不高。不久，本人将作出自己的尝试，也许会有好的实行方案。

    递进式分配器的工作压力可以高达15MPa甚至更高，可以对润滑点高压输油，抗堵塞性能好，润滑剂供给量、可靠，可对系统动作进行检测，但设计、安装、检测都较复杂，成本较为高昂，国内一般注塑机厂家难以接受，只有少量用于大型、特大型注塑机上。
 
    注塑机的集中润滑系统在设计时还应注意各磨擦副的需油量大小，设计手册上有计算公式，一般用润滑油量是用润滑脂量的四倍，因为环境温度的变化载荷的难以确定性等诸多因素，我们很难得到各磨擦副的需油量大小，一般只是在各磨擦副的需油量方面给出粗略的比例关系，整个系统的耗油量根据实际情况做出调整。