一台卡特彼勒D8N履带式推土机在投入使用后不久,传动部位有异响,液力传动系统发出高温警报。现场检查结果是,液压油油温明显过高,而异响在空负荷时并不明显,仔细辨别后无法确定异响的位置。初步判断为冷却不足或滤网堵塞。
常规检查后知,冷却液正常,传动系油位符合要求;但拆开滤清器检查滤芯时,发现有大量粉末状油污堵塞。本以为在走合期内更换新滤芯即可,但重新更换新滤芯后进行推土作业时,异响仍然存在,不久液压力系统又发出高温报警信号。这次拆开滤芯后仔细观察,发现滤芯仍然有污物堵塞,主要集中在滤清器的进油口一侧。
该推土机液力传动系统油道是由双联齿轮泵直接供油并从变矩器补偿油液,如果泵的某个元件损坏,液力系统内除了双泵合流和流量脉动必然引起的流体噪声外,液压泵工作时还将产生异响和剧烈振动。因此,我们对液压泵的出口即滤清器旁通测压点的压力进行了测量,怠速工况下此压力为2.92MPa,高速工况下为3.33MPa,即压力正常,由此基本断定故障出在变矩器上。
对变矩器进行了解体检查,发现有泵轮叶片折断。更换新液力变矩器后,试机运转时高温与异响的故障现象消失,但进行推土作业10h左右后又产生新故障:液力传动系统发出高温报警并伴随有整机起步迟缓,Ⅰ、Ⅱ挡前进和后退时均行走无力。
分析处理:
液压系统油温和驱动压力不正常的故障原因是多方面的。根据故障现象进行分析后,首先检查了液压泵,结果是液压泵出口压力正常,不存在异常噪声或压力不稳定现象。其次,检查了变矩器与压力控制阀组上的缓冲安全阀,知其工作情况正常,不存在调压太低或泄漏问题。第三,检查了回油背压,在高速工况下回油压力为0.03-0.04MPa,即低于标准值0.16-0.17MPa。这说明行走执行元件回油量不足,但仍不能肯定是因为油液过热、粘度下降导致泄漏量增多,还是管路堵塞而减少了流量所致。因此,又测量了变矩器的回油压力和出油压力,测得在高速工况下回油压力为0.029-0.039MPa,而怠速工况下变矩器出油压力为1.08-1.20mPa,即表明变矩器供油正常、回油不正常,则可以断定系统行走执行元件工作无力的原因是压力不足。
变矩器和压力控制阀组由速度滑杆、负荷活塞、比例阀、减压阀及缓冲安全阀组成。缓冲安全阀控制全系统的最大压力,当系统超过调定值时卸荷,负荷活塞控制离合器内压力上升的比率,比例阀控制变矩器内的最大压力,减压阀则保持速和方向离合器之间的压力差如果在变速器挂档时起动发动机,可以防止机器自行移动。根据各测压点的压力分析,液压泵工作压力正常,而变速器和压力控制阀组的入口处压力超标,这说明比例阀工作存在误差或失效。为慎重起见,对速度离合器的出油口压力进行了检查,测得压力值为0.183MPa,而正常值为0.212MPa,由此可以断定变速器与压力阀组内液流不畅是造成故障的直接原因。为此,我们对变速器与压力控制阀组进行了解体检查,发现减压阀滤网上有粉末堵塞。经清洗后安装试车至今,油温正常,故障消失。
从这次故障的排除可知:液压机械的故障绝大多数是由油液受污染引起的,而由机械零件损坏导致的液压系统污染故障尚属少见;同样的故障现象,产生的原因和故障位置不同,在排除故障时应在理解系统原理的基础上,掌握各零部件的功能,才能取得事半功倍的效果。