922D鏟運機油溫高的診斷與排除
1.故障現象
油溫高。
2.故障診斷與排除
(1)油箱太小。
一般油箱的容量應是泵每分鐘流量的3倍以上,井下鏟運機由于受空間的限制,油箱的容量應等于液壓泵每分鐘的流量。當系統采用兩個以上液壓泵工作時,油箱的容量應按幾個液壓泵每分鐘的流量總和來計算。922D鏟運機油箱的容量為1141L,轉向泵當轉速為200r/min時流量為76L/min;工作泵當轉速為200r/min時流量為156L/min。兩泵流量之和為232L/min,遠遠大于114L,因此油箱散熱面積不足是液壓系統油溫高的原因之一。
(2)油的污染。
實際經驗表明,油污染是導致液壓系統故障的主要原因。據統計,有80%以上的故障是由于液壓油被污染造成的。由于污染,液壓元件的實際使用壽命往往比設計短得多。污染物有如下幾種:
1)液壓油和液壓系統中,由于沒有很好過濾和洗干凈而留下的污染物;
2)加油時,油箱加油口蓋忘蓋,從外面進入油箱的粉塵、礦石顆粒,甚至塊狀礦石;
3)系統本身生成的污染物,主要是磨損產生的磨粒,例如,轉向泵滑靴與斜盤的磨損而產生的大量銅末;
4)由于液壓系統的高溫,油液逐漸氧化而產生的污染物。
在解剖大量的被損壞的柱塞泵時發現,由于中心阻尼孔很小,導油槽寬度很窄,常被銅末堵死,油池也就不存在油壓支承,滑靴與斜盤之間無法形成一定剛度的油膜厚度。此時,滑靴在油壓的作用下與斜盤發生干摩擦,并急劇磨損。3mm厚的銅滑靴在很短時間內就磨平,因而產生大量的熱。
油的污染經常使密封裝置磨損而失效,使相互配合的運動表面出現劃痕而使液壓系統產生內漏和外漏,從而使液壓油溫度升高。
油的污染使吸油濾清器逐漸堵塞,此時液壓泵吸油不暢,冷卻不足,油溫也會升高。在試驗時,因吸油油濾清器堵塞,油溫在不到半小時高達124℃。
(3)回油油濾清器堵塞或太小。
鏟斗泵回油通過回油濾清器后,一部分油進入轉向泵的吸油口,另一部分油通過節流口流回油箱內。由于回油濾清器堵塞或選擇其他參數的油濾清器,轉向泵吸油不暢,冷卻不足,也會使油溫升高很快;在試驗時,選擇了通油能力小一半左右的濾芯,結果是:液壓泵只空負荷運行半小時左右,油溫就高達85℃。
(4)轉向液壓泵的影響。
922D鏟運機原選用國內生產的柱塞泵,由于泵的性能和結構參數等(下面將詳細分析)與進口泵差別較大,致使滑靴與斜盤摩擦平面之間的油膜剛度小,或形成不了油膜,從而形成干摩擦,產生大量熱(在分解泵時,發現有燒傷痕跡)而使液壓油溫升得很高。當采用國產泵時,大多數油溫很快達到110℃。當采用進口泵時,在同樣的條件下,油的最高溫度只有91℃。
(5)節流孔大小的影響。
由于制動泵的自吸能力差,因此要求要有0.15MPa左右的吸人壓力。922D鏟運機油箱是封閉加壓油箱,油面以上有0.05MPa的空氣壓力,剩下的油壓靠轉向制動泵進口油管裝在回油濾清器到阻尼孔之間,主液壓泵(鏟斗泵、工作泵)和轉向泵所提供的系統的流量全部回到回油濾清器之后受阻尼孔阻力而形成。當阻尼孔為616mm時,柴油機加大到最大油門。當柴油機轉速為2400r/min時,這個阻尼孔可產生0.07MPa的壓力。由于礦山條件所限,油箱不僅不加壓,相反有時加油口蓋都不蓋。再加上空氣濾清器很難保壓,柴油機油門也不都在最大位置,因此泵的吸人壓力遠遠滿足不了要求,因此泵的吸油不足,流量不夠,從而易產生高油溫。某銅礦2號鏟運機在同樣的使用條件下,油溫一直不是很高,檢查了很久,最后發現這個節流口只有13mm直徑。為了證實節流口大小對油溫的影響,技術員把1號鏟運機油箱節流口也改成13mm直徑,結果油溫從91℃下降到68℃。為了慎重起見,又把這個原理應用某磷礦,也取得了相同效果。
需要指出的是:隨著液壓泵的磨損增加,液壓泵的效率下降,內泄也增加,泵的排量減少,因此為了保證該泵的吸入壓力,節流口需相應減小,否則油溫又會回升,節流口的大小與油壓、泵流量的關系尚須進一步試驗。
(6)維護保養與操作使用不當。
在分解泵時發現多種球鉸和滑靴有燒傷痕跡,這是因為起動泵時,泵內腔沒有灌油之故。如果工作機構長期處于高壓溢流狀態,例如已到極限位置還繼續同一動作,這時也使液壓油溫急劇升高。油溫也跟鏟運機的負荷大小有關。當負荷從鏟、裝、運礦石變為單純的運輸時,負荷下降,油溫也下降,當恢復原來工作狀態時,油溫又升高。
(7)其他因素的影響。
除上述因素外,油溫還與油的種類、油的黏度、內外泄漏,液壓元件密封件的質量、壽命、壓力調整,管路的彎度大小、長短,油位,蓄能器的壓力等因素有關。
3.分析步驟與改進措施
(1)更換臟的油濾清器,更換時要注意過濾精度、過濾流量、壓力降和耐壓要與原來的一樣。清洗阻塞的油管,清洗油箱通氣孔,按規定時間換新油,消除系統內漏、外漏。
(2)擰緊泄漏油管接頭,添加液壓油使油位達到要求高度,排除系統內的空氣,更換損壞的密封。
(3)調整部件并檢查密封和軸承的情況,固定并正確地機械連接,不讓液壓泵長期超載。
(4)安裝壓力表并調整正確的壓力。
(5)徹底檢修或更換。
(6)選擇合適黏度的油液,更換油濾清器,加油到油箱油位。
(7)檢查油箱單向閥是否脫落,適當減少節流孔的大小。
(8)檢查密封槽的大小、表面粗糙度,檢查密封圈是否破損、壓縮量是否合適、材質是否正確。
(9)按使用說明書正確操作。