案例1——液力变矩器油温过高
在推土机作业过程中,液力变矩器根据负荷的变化将发动机的机械能进行转矩转换后传递给变速箱。由于转换过程中的能量损失,会引起变矩器循环油温度升高。如果温度升高太快且超过一定极限,就会产生气泡和氧化沉淀,使油液粘度下降,起不到润滑作用,橡胶密封破坏,漏损增加,液力变矩器工作性能变坏,还会带来其他一些考虑不到的后果。导致油温升高过快的原因很多,最根本的就是循环流量不足或散热系统有故障。
某单位新研制的一台液力传动推土机,实验期间用三挡作业时,在不到30min的时间内油温迅速升到120℃。针对这一故障,进行了测试分析。该机变速液压系统的原理如图2-76所示。
图2-76 液力传动推土机变速液压系统的原理
1—变速箱 2—吸油过滤器 3—泵(76.6L/min) 4—过滤器 5—调节阀 6—快速回流阀 7—减压阀 8—速度阀 9—前进—后退阀 10—液力变矩器安全阀 11—液力变矩器 12—背压阀 13—机油冷却器 14—润滑安全阀 15—导油泵 16—粗滤器 17—液力变矩器壳 A—变速箱调节测压口 B—变速箱一挡离合器测压口 C—液力变矩器安全阀测压口 D—液力变矩器背压阀测压口 E—液力变矩器油温测口 F—前进—后退离合器测压口
当油温升高到120℃时,手摸变矩器外壳有烫手的感觉,说明油温确实很高,这就排除了温度传感器和仪表有故障的可能;检查机油冷却器13后证明散热系统工作正常,因此初步确定故障是由液力变矩器循环流量不足造成的。为此,我们对引起循环流量不足的下述原因逐个进行测试分析。
1)液压泵有故障或吸油过滤器堵塞。
2)液力变矩器安全阀10的调定压力太低。液力变矩器安全阀一方面控制油液的进口压力,另一方面根据液力变矩器传动比的变化,自动调节供给液力变矩器的循环流量,其设定压力为0.75~0.85MPa。如果压力太低,导致进入液力变矩器油的入口压力太低,在液力变矩器内由于离心惯性力的作用产生气蚀现象,影响液力变矩器工作效率,使损失增大,发热量增加,严重时由于气泡凝聚的冲击作用,会降低元件的使用寿命。同时,由于压力低,不能保证液力变矩器低传动比时的循环流量,导致散热不够,引起液力变矩器发热。
3)液力变矩器内部漏油。当液力变矩器内部漏损严重时,进入机油散热器的液体流量不足,导致散热不够,引起液力变矩器发热。
4)变速控制阀(调节阀5、快速回流阀6、减压阀7和速度阀8)等泄油。
5)变速箱离合器泄油。当变速箱离合器或变速控制阀泄油严重时,液力变矩器入口压力建立不起来,循环流量不足而引起液力变矩器发热。
针对上述原因,我们在液力变矩器入口处接入流量计及压力表,分别对一、二、三挡的流量和压力进行了测试,测试结果见表2-11。
表2-11 流量和压力测试结果
由测试结果可知,一挡时流量明显不足,压力低于安全阀的调定压力,而二、三挡的压力均正常,考虑液压泵容积效率及阀的泄漏等原因后,其流量也在正常范围内,从而得出结论:上述原因中的1)、2)、3)和4)项均可排除,故障的真正原因为变速箱一挡离合器泄漏所致。在更换了一台变速箱后重新测试的结果表明,变矩器油温正常。(www.xing528.com)
案例2——红旗105BS推土机工作机油过热
红旗150BS型推土机主离合器与后桥箱的机油冷却是由发动机的水冷却循环实现的。实际作业时,发动机的冷却水很难同时实现发动机机体及工作机油的散热。实践证明,当环境温度超过20℃时,其工作状态明显恶化,尤其在炎热的夏季更为明显。此时机体内的冷却水不仅不能实现冷却,反而促使发动机机体温度超常,严重时水温超过100℃。从而产生机油变稀、内泄严重、主离合器打滑、转向无力等现象。作业时,当操纵杆越过“死点”后,一松手便自动回位,无法正常工作。此时须停车降温,并重新调整离合器。如此反复,不能满负荷工作,工作效率有时不足40%。
针对上述现象,在参考宣化140—1推土机机油散热器的基础上,对红旗105BS推土机进行了改装,将原来的水冷散热改为风扇散热。具体的方法是:根据红旗150BS机罩的具体空间,在原水箱散热器前,采用宣化140机油散热器。首先拆掉该机油散热器的支脚,用10mm厚钢板重做4个E形支脚3(图2-77),并利用该散热器的原有支脚螺孔固定。随后将其悬在机罩内摆正,支脚3与机罩1左右壁焊合。截断原车接散热盖的部分管路钢管,根据实用长度再加焊一段,软管仍采用宣化140软管。原红旗150BS推土机机油散热器的管路拆除后,其余部件即可以拆除也可在原位不动,对整机散热无任何影响。
图2-77 散热装置
1—机罩 2—机油散热器 3—支脚 4—油管接头
改进后的红旗150BS推土机的机油散热效果明显得到改善,不再发生主离合器打滑、机油过热、水温过高等现象,可不间断地进行满负荷工作。
造成液力变矩器过热或功率不足的主要原因在于变矩器供油不足,而造成变矩器供油不足的常见故障有:
1)后桥箱油位太低。此时检查油位,加满油。加油时注意将推土机停放在平地上,关闭发动机。
2)过滤器堵塞,管路连接处漏气,使液压泵吸油不足。一般情况下,漏气处在箱体液面之下,会产生外漏(尤其停机时);如果在流体面之上,则不易找到。只要在压力油的压力出口处将螺钉松动,观察流出的油液中是否有气泡即可确定。如果有气泡,则漏气。此时应清洗粗过滤器、过滤器,将管路各连接处连接好。
3)变速泵、转向泵油封损坏。更换新的液压泵油封、更换液压泵。
4)冷却器堵塞或损坏。清洗或更换。
5)变矩器进油路上的溢流阀常开,使油压降低,油液不经变矩器而直接流回后桥箱。此时应清洗溢流阀,检查阀芯是否卡死或拉毛,更换阀芯或更换弹簧。
如果是变矩器出口调压阀不起作用或压力太低,使变矩器循环圆中压力变低,产生气蚀现象。这时变矩器发出剧烈响声,传动力矩减小,效率降低,叶片容易损坏。因此液力变矩器中必须保持一定压力才能消除气蚀现象,应清洗调压阀或更换弹簧。
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