陳國(guó)友

（安徽合力股份有限公司裝載機(jī)分公司） 

1.故障現(xiàn)象

1臺(tái)正在升級(jí)改進(jìn)的ZL50G型裝載機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)試機(jī)時(shí)工作正常。試機(jī)后開(kāi)至生產(chǎn)線過(guò)濾工位，用濾油機(jī)過(guò)濾液壓油時(shí)，其工作泵發(fā)生燒蝕。過(guò)濾液壓油時(shí)，動(dòng)臂按要求緩慢的舉升、下降，此時(shí)發(fā)現(xiàn)裝載機(jī)有抖動(dòng)現(xiàn)象，輕踩油門后裝載機(jī)有明顯噪聲，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)裝載機(jī)后部冒煙，隨后裝載機(jī)無(wú)法行走、轉(zhuǎn)向，動(dòng)臂無(wú)法舉升。出現(xiàn)故障后，該機(jī)柴油機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.動(dòng)力傳遞路線

該裝載機(jī)配裝6缸渦輪增壓柴油機(jī)，通過(guò)彈性連接板將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力換擋變速器。動(dòng)力換擋變速器由3元件變矩器及電液控制變速器組成，變速器泵輪軸通過(guò)PTO1軸帶動(dòng)工作泵給工作裝置液壓系統(tǒng)供油，通過(guò)PTO2軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)向和先導(dǎo)控制雙聯(lián)泵給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和先導(dǎo)操縱系統(tǒng)供油。該機(jī)動(dòng)力傳遞路線如圖1所示。

3.拆解檢查

從動(dòng)力傳遞路線圖可以看出，該機(jī)出現(xiàn)行走、轉(zhuǎn)向、動(dòng)臂舉升動(dòng)作均失靈，故障可能出在柴油機(jī)向變矩器傳遞動(dòng)力的彈性連接板處，應(yīng)將變矩器拆卸進(jìn)行檢查。

將變矩器拆卸后發(fā)現(xiàn)，變矩器彈性連接板完好，沒(méi)有撕裂或脫落。拆解變矩器，發(fā)現(xiàn)3元件變矩器的渦輪軸斷裂，如圖2a所示。拆解工作泵，發(fā)現(xiàn)工作泵主、從動(dòng)齒輪燒蝕，工作泵內(nèi)橡膠密封件融化，如圖2b所示。在工作泵進(jìn)、出油膠管、鋼管處發(fā)現(xiàn)有大量金屬雜質(zhì)。轉(zhuǎn)向泵完好，轉(zhuǎn)向泵進(jìn)、出油鋼管內(nèi)沒(méi)有液壓油，液壓油箱回油濾芯中無(wú)油。

4.原因分析

分析認(rèn)為，可能是工作泵齒輪因高溫?zé)g，造成工作泵卡滯后急劇停止轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)柴油機(jī)帶動(dòng)變矩器高速旋轉(zhuǎn)，在巨大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力作用下將變矩器渦輪軸扭斷，導(dǎo)致動(dòng)力換擋變速器無(wú)動(dòng)力輸出，裝載機(jī)不能行走和轉(zhuǎn)向，動(dòng)臂不能提升。

工作泵在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生燒蝕，通常是缺油后繼續(xù)高速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致。為了查明工作泵缺油的原因，我們將第2臺(tái)待試驗(yàn)的裝載機(jī)開(kāi)到生產(chǎn)線過(guò)濾工位小心翼翼地進(jìn)行試驗(yàn)，第2臺(tái)裝載機(jī)過(guò)濾時(shí)的確在液壓油管路中出現(xiàn)大量氣泡。為徹底查清原因，我們又對(duì)整個(gè)過(guò)濾過(guò)程進(jìn)行全面分析，終于發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題。

在這次裝載機(jī)升級(jí)改進(jìn)時(shí)，對(duì)液壓油箱的位置進(jìn)行了調(diào)整，將液壓油箱由側(cè)置式改為上置式。改進(jìn)前側(cè)置式液壓油箱高度較低，在1500mm以下，生產(chǎn)線過(guò)濾工位濾油機(jī)的附屬油箱高度為1800mm。過(guò)濾該機(jī)液壓油時(shí)，濾油機(jī)附屬油箱的油量會(huì)減少，裝載機(jī)側(cè)置液壓油箱油位會(huì)增高。為此，生產(chǎn)部門會(huì)定期向?yàn)V油機(jī)附屬油箱補(bǔ)充液壓油，以維持正常過(guò)濾作業(yè)。這臺(tái)升級(jí)改進(jìn)的裝載機(jī)應(yīng)用上置式液壓油箱，其距離地面較高，約為2000~2200mm，而濾油機(jī)的附屬油箱高度依然是1800mm。這樣在過(guò)濾過(guò)程中，濾油機(jī)會(huì)自動(dòng)從裝載機(jī)液壓油箱吸油補(bǔ)充到附屬油箱，造成裝載機(jī)液壓油箱油位降低。上置式與側(cè)置式液壓油箱油位對(duì)比如圖3所示。

我公司的生產(chǎn)線過(guò)濾工位試驗(yàn)工藝規(guī)范規(guī)定:在連接過(guò)濾管路后，首先啟動(dòng)濾油機(jī)，再啟動(dòng)裝載機(jī)，然后進(jìn)行動(dòng)臂及轉(zhuǎn)向聯(lián)合操作。這種過(guò)濾方法的目的是使裝載機(jī)液壓油箱油溫下降。

我們?cè)俅斡迷摴に囈?guī)范對(duì)升級(jí)改進(jìn)裝載機(jī)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試前裝載機(jī)液壓油箱油油位為刻度14(每個(gè)刻度油位高度為10mm)，啟動(dòng)濾油機(jī)后液壓油箱油面下降到油位刻度10，啟動(dòng)裝載機(jī)后油位下降到刻度7，動(dòng)臂提升與轉(zhuǎn)向聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，油位下降到刻度4。此時(shí)裝載機(jī)液壓油箱內(nèi)油面高度與工作泵吸油口上表面基本平齊，已經(jīng)存在吸入空氣的危險(xiǎn)。

在過(guò)濾裝載機(jī)液壓油時(shí)，若濾油機(jī)已經(jīng)過(guò)濾完1臺(tái)側(cè)置式液壓油箱，濾油機(jī)的附屬油箱已經(jīng)缺油，再用其過(guò)濾1個(gè)上置式液壓油箱，就會(huì)將上置式液壓油箱內(nèi)的液壓油抽至濾油機(jī)附屬油箱，造成上置式液壓油箱缺少液壓油，導(dǎo)致安裝上置式液壓油箱出現(xiàn)缺少液壓油。

5.改進(jìn)措施

發(fā)現(xiàn)過(guò)濾作業(yè)問(wèn)題后，我們及時(shí)調(diào)整試驗(yàn)規(guī)范。規(guī)范要求，在過(guò)濾上置式液壓油箱的裝載機(jī)之前，一定要將濾油機(jī)附屬油箱內(nèi)的液壓油充滿。啟動(dòng)濾油機(jī)后，首先確認(rèn)裝載機(jī)液壓油箱油位在標(biāo)準(zhǔn)高度以上后，才能開(kāi)始啟動(dòng)濾油機(jī)，對(duì)裝載機(jī)液壓油進(jìn)行過(guò)濾。

我們用改進(jìn)后的試驗(yàn)規(guī)范對(duì)9臺(tái)裝載機(jī)的液壓油進(jìn)行了過(guò)濾，過(guò)濾過(guò)程中再?zèng)]有出現(xiàn)工作泵燒蝕現(xiàn)象，所有其他機(jī)型的上置液壓油箱裝載機(jī)過(guò)濾時(shí)，也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)工作泵損壞故障。

選自《工程機(jī)械與維修》，2017年第1期