案例1——变矩器过热
变矩器过热故障会导致装载机动力不足和变矩器损坏等,也是一种最常见的故障现象。其原因通常为:液压泵供油量不足,油品牌号不对或变质,变矩器内油压低于主压力阀的调整压力,变矩器出口压力过低等。还有一个原因是变矩器结构设计不合理,非正常磨损所致。
变矩器过热时,通常会出现以下故障:壳体之间的O形密封圈和配油盘的骨架油封损坏,第二导轮的自由轮外挡圈与定位环的止推面磨损,铆钉松动,单向离合器的滚子与自由轮外挡圈磨损,个别滚子在自由轮的楔形空间跌倒,泵轮深沟球轴承的沟槽沿轴向磨损,导轮座的螺母松动等。
造成上述故障的原因为:
1)定位环应力过大,造成不正常磨损。偶合工况时,蜗轮给予导轮的轴向作用力通过自由轮外挡圈作用在定位环上,由于环形窄带产生应力过大,发生过度磨损,致使油液发热。
2)第二导轮铆钉受力不当,松动。在导轮轴向力的反复作用下,自由轮外圈与导轮等之间的铆钉会产生松动,使导轮摆动与泵轮接触磨损,引起发热。
3)轴向力过大。资料表明,变矩器内部各腔的油液压力是有差别的,因而泵轮、导轮和蜗轮所受的轴向力是不同的,其中泵轮所受的轴向力最大。过大的轴向力易使泵轮轴承轴向磨损,导轮座螺母松动、滑扣,结果使泵轮与蜗轮相接触,变矩器严重发热、损坏。
设计与维修过程中的注意事项
(1)设计改进建议
1)从设计上改进第二导轮的连接方式,减少或不使铆钉受轴向力的作用。
2)旧变矩器在维修过程中可改变定位环的结构,以减少磨损。
3)用专用滚动轴承替代单向离合器和定位环。这种轴承既有单向离合器的功能,又能承受轴向力,变滑动摩擦为滚动摩擦。
4)减少轴向力。可在蜗轮轮毂上(有时还在导轮轮毂上)钻减荷孔,平衡压力,减少轴向力;另外,可按轴向力的方向安装角接触轴承,提高轴承承受轴向力的能力,以延长轴承的使用寿命。
(2)维修注意事项
1)导轮不能装反。液力变矩器泵轮和蜗轮的结构决定了它们不可能装反,但导轮却有可能被装反。如果导轮被装反了,液压油从蜗轮出来就到了导轮的出口处,产生“液压顶牛”现象,使液体的动能消耗在液力变矩器内部,从而降低了液力变矩器的输出转矩,导致装载机动力不足、高速挡不能起步、油温过高等现象。
辨别导轮进出口的方法是:根据叶片的厚薄识别(叶片的进口处厚而出口处薄);根据叶片的角度识别。
2)保证泵轮与蜗轮之间的装配间隙。安装好的泵轮与蜗轮间的间隙应为2~3mm;用手转动泵轮时,泵轮应转动灵活,并且无摩擦声。如装配间隙不足2mm,应找出原因并进行修复。在大修液力变矩器时曾出现过这样的情况:更换了液力变矩器的导轮座后,泵轮与导轮座间出现机械摩擦;泵轮与蜗轮间的间隙仅为0.5mm,并且在第二导轮装到导轮座后卡簧卡不上。检查后发现,新的导轮座为不合格产品——导轮座上安装泵轮的轴颈短了3mm。我们在车床上将泵轮安装定位面车去了3mm(保证了轴颈的长度)后,问题得到了解决(图2-63)。值得说明的是,在没有找到原因之前,不能盲目以车削泵轮或蜗轮厚度的方法来调整此间隙,否则会影响机械的动力性能。
图2-63 导轮座
3)不得漏装卡簧。在液力变矩器中,第一、二导轮以及蜗轮和轴承等的轴向定位是靠卡簧来实现的。因此,装配时不能漏装其中任何一个卡簧,否则会引起零件的轴向窜动,发生机械摩擦或碰撞,甚至发生严重的机械事故。
4)保证密封环的厚度和弹性。安装导轮座、蜗轮轴上的密封环前,应将密封环放到环槽内,检查其厚度(在环槽内密封环应能灵活转动)和弹性。如果密封环在环槽内转动比较困难,应将其放在铺平的砂布上进行研磨,直到它能在环槽内灵活转动。如转动不灵活,则在液力变矩器装复后密封环会卡死在环槽内,失去其密封性能,从而影响液力变矩器传递转矩。
5)液压油的品质和清洁度应符合规定要求。
案例2——装载机双变系统油温过高
轮式装载机的变矩器与变速器多为一体式。它的作用是传递发动机输出的动力、改变行驶速度和转矩。在传递动力的过程中,既有机械传动,又有液力传动。因此,为搞清油温热源所在,我们应首先了解变矩器、变速器中动力传递的路线。传动路线大致可分为三段:第一段,发动机动力从飞轮经弹性盘带动变矩器泵轮,泵轮以液力传动油为传力介质,将动力传给一级、二级蜗轮,在这里完全是液力传动;第二段,一、二级蜗轮通过一、二级蜗轮轴带动超越离合器中间输入轴和外环齿轮,外环齿轮通过滚柱和内环凸轮的楔紧作用,将动力传给中间输入轴;第三段,由液压油压紧摩擦片经行星传动将动力输出。
从以上传动路线可看出油温热源有两种:一是变矩器内油分子摩擦产生的热量;二是各种机械摩擦产生的热量。
变矩器、变速器系统油温过高的原因:
(1)油箱油位过低 变速器所盛油量是根据变速液压系统工作循环所需油量,加一定的油液储备确定的。当油不足时,一则会使油在单位时间里参加工作循环的次数增多,油吸热机会增加;二则易使变速泵产生吸空现象。这不仅使装载机行驶无力,甚至不能行驶,而且变速器的零部件得不到充分冷却,使变矩器油温逐渐升高。
变速器油位的检查依据是变速器侧面的油位塞。在发动机运转状态下打开油位塞,油能从下塞流出,而不能从上塞溢出为合适。对仅有一只油位塞的,当打开开关,油能流出,且流速也不高时为最佳;当打开开关没有油流出,则说明油液不足。需要说明的是,应在起动发动机运转5min后,以两次检查结果为准。
此外,当油液多到一定程度时,也可使油温上升。这是因为油液过多,变速器上部旋转件运动时搅动油液而使之发热升温的缘故。
(2)散热系统工作不良 正常状态的变速器、变矩器在工作中将产生大量的热量。双变系统的液压油散热器是为保证在正常温度范围内工作,将多余热量散发掉而设置的。最常见的故障是因漏油或散热片间有油渍,工作时粘附上灰尘、杂物堵塞散热片之间的通道;进出油腐蚀堵塞通道,或散热器芯片堵塞影响热量的散发,导致双变系统油温及水温上升过高。当风扇带过松时,也会大大降低其散热效果。
(3)变速油压力低 油从变速操纵阀,进入任意一个挡的液压缸内推动活塞移动,使该挡离合器片结合,动力经此挡行星齿轮系传出。压力过低,则会造成离合器片打滑,动力不能输出,主、从动片摩擦产生较大热量,使油温上升。
装载机设计规定的正常变速压力为1.1~1.5MPa,并设有压力表显示。若压力表指针所指刻度低于规定压力最小值的80%,则可判断变速油温过高是因变速压力低、离合器片打滑所致。
变速压力过低的原因有:
①操纵阀内调压弹簧变形、折断。②减压阀和蓄能活塞在阀内卡滞。③减压阀调整不当。④过滤器和进油滤网堵塞。⑤变速泵泵油效率低。⑥各挡液压缸活塞及活塞环密封不严,造成严重泄油。
(4)变矩器零件损坏 变矩器由泵轮、一级蜗轮、二级蜗轮、导轮等零件组成。其零件损坏将使变矩器的传动效率大为降低,乃至无法输出动力。油液的动能被大量地转化为热能,以致变矩器内油温迅速上升。变矩器内零件损坏较常见的有:弹性销折断或脱落,使一级蜗轮无法传力;泵轮或蜗轮、导轮叶片严重损坏,这是由于变矩器内进入较大金属异物或内部螺栓退扣所致;此外导轮座卡圈脱落,使导轮严重移位,进而破坏正常的油流路径,变矩效果降低或发生变矩器内零件的运动干涉,传动效率下降。
(5)变速器、超越离合器损坏 变矩器一、二级蜗轮轴分别与超越离合器中间输出轴齿轮和外环齿轮相啮合。当阻力不大时,动力经二级蜗轮及二级蜗轮轴传入中间输入轴,当阻力增大到一定程度时,动力经由一级蜗轮及一级蜗轮轴传到超越离合器的外环齿轮,外环齿轮通过滚柱与内环凸轮的楔紧作用,将动力传给中间输入轴。当滚柱的楔紧作用失效时,动力不能经此传出。外环齿轮内环面与滚柱摩擦滑动将产生大量的热,能使变矩器油温很快升高到110℃。另外,对新修车还应考虑是否变速器各轴轴向间隙调整不当,造成轴承因轴向力过大而受损发热。大超越离合器装配是否过紧或损坏,使得变矩器油温升高。
(6)变矩器内油压过低 在变矩器进油通路中有一压力阀(图2-64),用以控制变矩器进口油压。该阀直接作用于溢流阀,当溢流阀弹簧折断或过软时,进入变矩器内的油液压力不足,从而导致传动效率下降,输出动力不足。变矩器正常进口油压应为0.56MPa,出口油压应为0.28~0.45MPa。在以上检查未果时可进行此项检查。检查方法如下:
1)拆下测压螺塞,装上0~1MPa压力表,在油温表接头上安装三通接头,并装上油温表和油压表。
图2-64 变矩器
1、3—管接头 2—侧芽螺塞 4—油温表接头 5—压力表 6—背压阀
2)将车制动。无驻车制动时应用木垫将车塞住。
3)发动柴油机使变矩油温升至70~80℃,然后将变速操纵杆挂上二挡,检查并记录两个部位的压力和温度数值。
4)将油门全开,使柴油机在2200r/min稳定运转1min,再次检查并记录上述部位的压力和温度数值。
5)两次检查记录数值均在规定范围内,即为正常,若大大低于该数值,可判为变矩器油压过低。
(7)长时间超负荷工作 装载机长时间超负荷工作时,油温亦会过高,造成行驶无力。但该项与其他故障不同点在于油温上升速度较慢,且在正常温度范围内无动力不足的现象。对由此引起的油温过高,只需间歇停机或减负荷即可。
从上述分析中我们可以看出,油温过高故障原因是多方面的,我们在具体判断时应本着先易后难、先简后繁、先外后内的原则进行。
在检查油压过低与油压正常两项时要检查油位。这是因为在实际作业中,有时油位低影响油压,有时油压却不受影响的缘故。
案例3——装载机变速油温超高
装载机工作时,常有变矩器与变速箱液压油温度超高现象。虽然设计油温达到120℃时,机器仍能工作,但实际上油温在较短时间内达到100℃,就存在着故障隐患。油温超高是装载机常见的故障现象,也是引发原因最多、判断最困难及修理最麻烦的一种故障。装载机型号、生产厂家及使用时间不同,引起温升的原因也不同。现按照变速油路流程(图2-65)分析如下。
图2-65 装载机变速油路流程图
(1)吸油环节 吸油环节在变速油路系统中的低压油路中进行。主要工作零部件有吸油滤网和吸油管,最容易出问题的是滤网。由于油箱中经常混有进入的大粒灰尘和经磨合后掉下来的各种金属颗粒,使变速油变稠;同时,大于滤网孔径的颗粒经滤网过滤时会附着在滤网上面。因而变速泵吸油时,吸油阻力增加,吸油能耗加大,油温就会升高。发生此故障时,除油温升高外,还伴有驱动无力、高速挡车速下降、吸油胶管吸扁和变速泵声响异常等现象。所以判定和检修此环节时,除考虑油温是否升高外,还要从工作行驶速度方面判定。如果驱动无力,速度变慢和吸油管变扁,即使是油温还没有升高,也说明此滤网已经堵塞或变速油已经变稠。
(2)变速泵环节 此环节的作用是把低压油变成高压油并供给变速油路。如果此环节无故障,由于变速油由低压变成高压后要放出热量,所以油温也会升高。正常情况下,用手摸变速泵壳体,应感到比箱体温度稍高。如果感到温差明显,并伴有系统油温升高,则可断定是变速泵存在故障。此故障常见原因:一是机械摩擦,即因齿轮、轴和轴承等与壳体间由于加工原因或质量问题,各运动零件工作受阻引起摩擦而产生热量,故障产生时还伴有异常噪声;二是内漏损失,即因出口压力升高,对泵内各封油面间隙有一定要求,当间隙超出要求值时,产生节流,损失出口压力,引起油温升高。故障产生时,变速压力下降,怠速时基本上无压力。
(3)精滤器环节 如果油液中混入的不是大颗粒杂质,而是可以通过粗滤网的稍细小混杂物,则极易堵塞精滤器滤芯。一旦过滤不畅,油经旁通阀进入下循环,因节流作用产生温升;发生故障时除变速油温有所升高外,还会因油中混有中颗粒杂质而引起其他零件急剧磨损。因此除定期保养外,应在发现吸油滤网堵塞时,及时检修精滤器滤网,防患于未然。
(4)变速阀环节 变速阀是变速液压系统中的关键元件,它除准确地转换油路实现各挡作业外,还起调节稳定压力、分配一部分流量至变矩器的作用。变速阀还带有一动力切断阀,实现行驶制动时的动力切断。虽然由此阀直接引起油温升高的现象不多,但间接引发却最常见。
1)间隙变大引起温升。变速阀各阀杆与阀体间隙变大,封油不彻底,致使压力油从缝隙中挤出,产生节流损失,导致油温升高。故障产生时,一般伴有变速压力下降和阀体温升加快的现象。
2)动力切断阀引起温升。此阀的外接部分可以调节切断阀杆的位置,若调节不当,使流向各挡位的油总有一部分流回箱底,产生节流引起温升,并在怠速时变速压力偏低。
(5)各挡位环节 装载机变速箱各挡基本都属液压操纵、动力换挡。一般情况下,这一环节产生温升的现象较普遍,属重点考虑对象。
1)间隙大引起温升。主要是油封磨损,造成各挡活塞与缸体间隙大,也有个别缸因活塞旋转磨损而引起间隙大。间隙增大后,会因节流损失而引起温升。
2)变速压力低引起温升。采用动力换挡时,压力油进入挡位液压缸后,推动挡位活塞移动,压紧摩擦片,实现动力传递。如果变速压力低,则产生的活塞推力就小,传递动力的摩擦片因压不紧而打滑,因摩擦发热而引起温升过高。产生故障时,伴有驱动力不足和变速压力指示太低的现象。(www.xing528.com)
3)摩擦片磨损超差引起温升。由于摩擦片磨损使摩擦片总厚度变小,挡位活塞在压力油作用下移动的行程不足以压紧摩擦片,而使摩擦片打滑;另外,由于磨损,摩擦片之间的摩擦因数变低,从而引起摩擦片打滑,由于摩擦片打滑,产生的摩擦热使油温升高。故障出现时,也伴有驱动力不足,但变速压力指示变化不大。
4)摩擦片太紧引起温升。此故障较为常见。若用了不合格的摩擦片、活塞或箱体,使装配后活塞、摩擦片及受压盘已经接触在一起,没有轴向间隙,造成严重干涉,引起摩擦,致使油温升高。若在摩擦片之间夹有异物,致使摩擦片分离不彻底,产生的摩擦热也会使油温升高。故障产生时,除油温升高外,还有以下明显特征:空挡时,加大油门,机器有移动的趋势;挂上有故障的那一挡位时,机器反应很快,而挂其他挡位时,机器明显无力或速度变慢。
(6)变矩器环节 此环节也是装载机油温升高的常见环节,主要故障现象及原因有:
1)泵轮、蜗轮和导轮三者间发生干涉引起温升。此现象主要因加工尺寸误差引起。因各元件之间的轴向间隙有限,各元件加工后有一定误差,或使用了不配套的元件,致使装配后轴向间隙变小。各元件转动时,有碰撞和干涉现象,造成摩擦发热,传递转矩不足,产生功率损失,引起油温升高。故障发生时,变速油中伴有少量铝末。
2)变矩器个别零件损坏引起温升。此为变矩器的常见故障。一是高速旋转的变矩器泵轮和蜗轮不能维持动平衡而产生偏心力;二是在离心力作用下,变矩器中心轴承的润滑不良。上述两种因素极易引起轴承损坏。一旦轴承损坏,蜗轮失去平衡,与泵轮、导轮相撞,从而产生摩擦热,引起功率损失,油温升高。故障出现时,油液中也有铝末存在,而且量多,导致油温急升、驱动无力和速度下降等。
3)其他原因引起变矩器中油温升高:ZL40、ZL50型装载机变速箱中此类故障时有发生。在这类变速箱中,因为变矩器采用双蜗轮而存在有超越离合器。由于超越离合器传递的转矩较大,而加工时又易产生误差,质量不易保证,所以使用中离合器常有打滑或卡死等故障发生。若离合器打滑,则一级蜗轮的输入动力不能有效地传递给变速箱,且一级蜗轮转速大于二级蜗轮转速,从而改变了变矩器中液流的方向,产生混流,使液体间的摩擦加剧产生温升,并在低速工况时驱动无力、油温升高。若离合器卡死,则是由于结构的原因,一级蜗轮转速小于二级蜗轮转速,也出现混流,产生液体摩擦,油温升高;并在高速工况时,车速慢、油温高。不论离合器是打滑或卡死,都会引起变矩器内轴承损坏。
(7)油散热器环节 散热器的作用是给变速油降温,如果它工作不正常,则油温会直接升高。散热器的故障较明显,主要有:对于风冷式散热器,风扇转速不足,通风量小,引起油散热慢,此时水温也升高,油路堵塞,致使油液流动不畅产生节流,引起温升;散热片太脏,散热系数变低,引起油温升高;对于水冷式散热器,因水路不畅引起油温升高,此时的水温也有异常变化。
(8)箱内润滑环节 凡是运动部件,若润滑不良都会产生摩擦发热,使油温升高。这类故障的共同特点是伴有零件损伤,轻者发蓝,重者发黑,严重者破碎、粘连。
案例4——俄罗斯K—702型装载机变矩器油温过高及锁紧离合器不工作
柴油机将动力传递给变矩器泵轮,变矩器内的锁紧离合器压盘和主动摩擦片即能与泵轮相连一起旋转,又能轴向移动压紧从动摩擦片,实现自锁。蜗轮通过内花键与蜗轮轴相连,将动力传递给变速器。蜗轮轴齿圈上套有从动摩擦片,蜗轮轴与蜗轮、从动摩擦片一起旋转。两个导轮分别与单向离合器相连,从而实现导轮单向锁定功能。
当装载机起步和低速时,从蜗轮出来的油液冲击导轮叶片的正面,两个导轮都被固定,此时力矩最大。随着外负荷的减少,速度增高,蜗轮流出的油液方向变为冲向第一导轮背面,使第一导轮空转,效率提高。当达到高速时,油液冲向第二导轮叶片背面,第二导轮也空转,变矩器成为一个偶合器。此时接通锁紧离合器,泵轮与蜗轮被刚性地连在一起,传动效率大大提高。
K—702装载机变矩器液压系统如图2-66所示。它由油箱1、液压泵6(25泵)、电磁阀5、自锁离合器4、液压泵3、变矩器11及冷却器12等组成。液压油经液压泵3送入变矩器内循环工作,然后经背压阀10流入冷却器12冷却降温后,流回液压泵的入口处。背压阀的工作开启压力为0.2~0.4MPa。经液压泵6泵出的高压油主要供变速器及变矩器自锁离合器4操纵使用,当该系统内压力超过1MPa时,限压阀8开启,部分油液流入冷却器12冷却。安全阀9是当冷却器或轴承润滑油路内因某种原因堵塞时使油液流回油箱,保护冷却器不受损坏,其压力限制在0.22MPa。
图2-66 K—702装载机变矩器液压系统简图
1—油箱 2—滤网 3、6—液压泵 4—自锁离合器 5—电磁阀 7—过滤器 8—限压阀 9—安全阀 10—背压阀 11—变矩器 12—冷却器
(1)使用中遇到的故障
1)油温过高。冷机起动后工作不足3h,仪表盘上变矩器油温报警指示灯闪亮,显示液压油温度过高。
2)锁紧离合器不工作。当高速接通锁紧离合器装置时,车速不能提高;下坡时利用锁紧离合器进行发动机排气制动无效。
(2)故障分析及解决办法
1)油温过高。产生此故障可能有以下原因:液压油箱油量不足;液压油冷却器堵塞;变矩器背压过高;指示灯感应塞短路等。首先我们对油量进行检查,不缺油,但油质较脏;我们又对冷却器进行检查,发现油泥已将部分冷却器油孔堵塞,造成冷却不好,油温过高。出现此故障的原因主要是液压油更换和过滤器清洗不及时,清洗换油后一切正常。
2)锁紧离合器不工作。锁紧装置不起作用主要由于:油箱油位低,压力不足;离合器片磨损;电磁阀损坏;液压泵或密封元件损坏,造成系统油压不足。首先我们对电磁阀和液压油箱油位进行检查,都很正常。然后我们对油压进行检查,发现油压只有0.5MPa,低于工作压力。随后我们对变矩器及液压泵进行拆检,发现液压泵磨损严重,液压油内泄,造成泵压不足;锁紧离合器片单片磨损1.5mm,摩擦片已严重变形。产生故障的主要原因是液压泵压力不足,造成摩擦片间压紧力不足,工作时总处于半结合状态,使摩擦片严重磨损。更换液压泵及摩擦片后,此故障排除。
案例5——卡特彼勒装载机液力传动系统油温过高
卡特彼勒装载机如果使用、保养及维修不当,机器的液力传动系统就容易出现油温过高现象。液力传动系统油温过高,会使传动油的浓度变稀,粘度下降,油的抗磨抗氧化和抗腐蚀性能变差,严重时传动油会发生变质,润滑性能降低,加快机件磨损。高温甚至使金属机件“蓝化”(退火),降低机件强度,进而导致机件失效。传动油温度过高还会使液力传系统的密封件老化,产生渗油、漏油现象。
液力传动系统油温过高的分析及排除方法如下:
1.操作不当
装载机作业通常是由前进、铲料、转向和卸料4个工序组成,处于铲料工况时,由于机器受到的阻力很大,无论是变矩器的蜗轮与泵轮之间,还是变速箱换挡离合器(制动器)的摩擦片与压板之间,都存在较大的转速差,因而装载机铲料前进很慢,有时甚至停止,此时变矩器输出的转矩最大,但效率很低,柴油机输入的功率大部分或全部转化为热量,使传动油的温度急剧升高。
因此,操作者在作业前应对装载机铲装对象进行观察分析,对硬质原土首先要用松土器加以松动再行铲装;对密度大的材料(如碎石)要掌握铲装量不宜过多,并尽量缩短铲装时间,控制传动油的温度不致过高。
2.变矩器产生内泄漏
装载机在前进、转向及卸料等工况下,由于机器阻力小,变矩器的蜗轮转速迅速提高。在卸料时,蜗轮与泵轮几乎同速,只在装载机铲装工况下,变矩器产生的热量最大。尤其是当液力传动油中因某种原因掺入了杂质或机器磨损产生的金属微粒,使变矩器泵轮、蜗轮和导轮间的磨损加剧,特别是安装在“三轮”之上的轴承和输出轴的金属油环很快发生磨损、偏心和折断,导致变矩器内泄增大,传动油的温度升高。
变矩器在工作时,其进出口油压应得到良好的控制。如果超出规定范围可通过加减变矩器进口比例阀及出口溢流阀垫片进行调整或对变矩器内已失效的元件给予更换,故障即可排除。
3.变速箱换挡离合器片(制动器片)产生滑动摩擦
变速箱离合器片滑动摩擦是卡特彼勒装载机液力传动系统油温过高的另一主要原因。变速箱离合器片产生滑动摩擦的原因主要有:
1)液压泵的供油压力低,离合器液压缸密封环安装反向或密封环损坏,无法使摩擦片与压板压紧。
2)离合器摩擦片磨损严重超限,摩擦力减小,不足以使摩擦片与压板完全接合而产生滑动摩擦。
3)变速箱主控阀中的变速阀杆、负荷活塞或调节溢流阀卡死、弹簧失效或磨损超限而使进入离合器液压缸传动油压力过低,使离合器片滑动摩擦而产生过热。
在分析故障时,首先要对供油泵的压力、速度离合器和方向离合器压力进行检测,看是否在允许范围内。然后仔细检查传动油中是否有摩擦片微粒及金属微粒,分析判断离合器摩擦片是否打滑。在维修过程中,除对变速箱失效元件给予更换并严格按规定要求安装外,还应检查系统内有关元件是否失效,对整个液力传动系统进行清洗。
4.液力传动油冷却不足
传动油通常是通过柴油机的冷却水进行冷却的。一般冷却水通过冷却器铜管内,传动油通过冷却器铜管外,二者反向流动,热量不断被冷却水带走。因此,冷却水的温度必然要影响到传动油的温度,如果柴油机的冷却水因水位过低、风扇打滑或散热片被堵等原因导致温度过高,液力传动油的温度也会随之升高。
传动油冷却器故障频率较高,当发现传动油温度过高时,不要盲目拆卸机器。首先应检查冷却水是否少、是否被污染,风扇是否打滑,散热片是否被堵塞。其次检查传动油中是否有杂质及水分,如有,再行拆卸传动油冷却器,检查冷却器堵塞或损坏情况,进行修理或更换。
5.传动油品质不合要求
装载机一般在环境恶劣、负荷变化大的情况下工作,传动油的工作温度变化也很大,通常在60~110℃范围内,短时可达140℃。因此,对传动油品质要求除要抗氧化、抗气泡性能好和酸度低外,最重要的是传动油应具有适中的粘度和良好的粘温特性,即传动油的运动粘度随温度变化要小。
在实际使用中,有些单位使用不合格的普通C-C级柴油机油或液压油,导致多起变矩器、变速箱损坏故障。这些油使用时间不长就会乳化或分离出水,粘度下降,甚至变质发出臭味,使润滑变差,发生运动机件磨损,严重的则导致齿轮、轴打坏。
卡特彼勒装载机要求传动油夏季用SAE30,冬季用SAE15~40,寒冷地区用SAE5~20,也可用国产CD级中增压稠化柴油机油代替。只强调润滑性和密封性,认为选择传动油粘度越高越好的观点是不正确的。
6.传动油的油位不正确
装载机传动油箱是根据机器的整个液力传动系统的工作需要设计的,油箱内的油仅少部分参与系统循环,大部分储存在油箱里,一是可以补充传动油的消耗;二是可以调节运动油油温在一定范围内。油位太高或太低都会使传动油温度升高:油位太高,淹没了高速转动的机件,使得摩擦阻力增大而油温升高;油位太低,使运动元件润滑不良,导致传动油温度升高。
在卡特彼勒公司的产品上,传动油的油位是用双面油尺测量的,油尺的一面刻度是柴油机运转时测量用,另一面是柴油机停止转动时测量用。因此,操作者在柴油机起动前和转动时进行测量的过程中,应注意观察,不能弄混了油尺的测量面。
7.传动油过滤器发生阻塞
卡特彼勒装载机液力传动系统一般在油箱内装有磁性滤网,在液压泵后装有纸质过滤器。倘若传动油中杂质过多,就会使过滤器发生阻塞,使液压泵泵油不畅,泵的供油压力不足。不仅会造成系统产生振动和冲击,还会使参与系统循环的传动油流量减少,导致传动油散热不良,温度自然升高。因此要求经常检查、清洗传动油过滤器,每500h更换一次过滤器的滤芯。
8.运动机件异常摩擦
系统内的液压泵、变矩器、变速箱和减速齿轮箱在正常工作时,齿轮、轴承、摩擦片与压板等摩擦产生的热量由流动的传动油带走。若因某种原因传动油中磨粒过多,机件发生异常摩擦,传动油就无法及时将热量带走,将使传动油温度过高。
在维修工作中,就发现此类故障多起,主要是:
1)变矩器的蜗轮轴承松旷,造成蜗轮与泵轮(或与导轮)直接摩擦。
2)变速箱离合器片磨损超限,使摩擦片内金属板与钢制压板直接摩擦。
3)齿轮泵产生偏心与泵壳直接摩擦。
4)行星轮端面防磨片损坏后,行星轮与行星轮架直接摩擦。可根据传动油中的杂质进行杂质成分分析。有条件时可应用SOS光谱分析仪进行定性定量分析,更换已失效的零件,即可排除故障。
9.环境温度的影响
装载机在高温季节作业比在寒冷天气作业时传动油温度过高的可能性更大。因此,在高温季节作业时为使机器正常运行,应尽量避免长时间超负荷作业,缩短装载机铲装时间,必要时使机器低速运转或停止作业,待油温正常后再继续作业。
案例6——CAT966D型装载机变速箱发热
产生变速箱发热的原因有:贮油箱油位低;冷却器或油管堵塞,离合器不能随意拉动或分离不彻底,变矩器限压阀失灵,液压泵磨损或损坏;液压系统漏油严重,液压缸活塞回位弹簧折断或变软。排除方法是检查、清洗和更换有关部件。
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