变矩器油温过高的原因及排除对策_722

【变矩器油温过高的原因及排除对策】

摘要:随着液力技术的发展,液力传动在工程机械中得到广泛采用。内燃叉车液力变矩器油温升高过快,功率损失较大,影响正常工作。因工程机械的工作特点致使其液力传动负荷大,连续工作时间长,油温过高成为常见故障之一。分析造成此现象的原因及解决方法。

关键词:液力变矩器油温过高原因分析排除方法

一、引言

液力变矩器主要是由泵轮、涡轮、导轮组成。安装在发动机和变速器之间,以液压油为工作介质,起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。它有一个密闭工作腔,液体在腔内循环流动,其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。动力机(内燃机、电动机等)带动输入轴旋转时,液体从离心式泵轮流出,顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮,周而复始地循环流动。液力变矩器运行过程中普遍存在着油温过高的缺陷,这对传动系统的寿命、传动效率、燃油经济性等造成较大危害,为此应对液力变矩器的油温过高想象给予足够重视。液力变矩器工作时,工作液的温升是有限制的,变矩器油温过高,表现为机器工作时油温表超过120℃或用手触摸感觉烫手。温度超过工作液的闪点,工作液就有燃烧的危险。过高的油温将导致以下不良影响,如:工作油液将产生气泡,氧化沉淀,老化变质;油液粘度过低,在传动系统不能起到良好的润滑作用,容易引起系统泄露;油液温度过高,将导致橡胶密封件变形、老化、密封变差、泄露增加、影响液力变矩器的正常工作等。下面分析导致其油温过高的主要原因及改进措施。

二、油温过高原因

造成液力变矩器油温过高可分为内部因素和外部因素。其原因分析如下: 内部因素是指变矩器产品设计以及产品加工过程中所造成的根本性因素。液力变矩器油温升高,说明变矩器的最高效率点的效率值低,高效区宽度窄,即变矩器在工作过程中能量损失大,损失的能量变为热量散在工作腔的工作液体中,如果设计或加工不符合要求,那么在根据变矩器的理论特性设计的冷却系统下,就会产生过高的油温。

这些损失包括液力损失(摩擦阻力损失、冲击损失、扩散损失等)、机械损失(泵轮轴承和密封的损失、泵轮和涡轮外表面与液体的摩擦损失等)以及容积损失(泵轮进口与导轮出口,涡轮出口与导轮进口的内环间,均有比较小的环形间隙)。加工过程出现的零件尺寸公差不符合图纸要求,导轮座装配时的进出口流道未能清理干净等。

当然对各种变矩器来说,液力损失是不可避免的,设计人员所能做的就是在设计变矩器过程中,尽可能的减少损失,提高变矩器的工作效率。如选择合理的叶片安装角度,降低流道中工作面的表面粗糙度值,选择合适的装配间隙等,在加工过程中,严格按照图纸要求加工零件,定期对产品进行质量跟踪,对不良现象及时进行整改消除,如导轮座进出口流道清理不善,在装车使用过程中,极有可能导致油温过度升高。

外部因素指的是在一变矩器工作过程中外部条件对它的影响。造成液力变矩器油温升高的外部因素是多方面的。应逐步分析,其主要原因有:内泄露过大,壳体内油面高;变速箱油位高,运动机件摩擦阻力大;变矩器内油压低于主压力阀的调整压力,使变矩器出口压力过低,如出口调节阀打不开(卡死);由于回油泵磨

损等原因,壳体内积油无法排出;油管及冷却器堵塞或太脏;变矩器及变速箱内零件异常磨损或损坏,如综合式液力变矩器因自由轮卡死而闭锁,变矩器涡轮轴承松旷,涡轮与导轮摩擦,变速箱离合器摩擦片不能彻底分离,齿轮泵产生偏心与泵壳直接摩擦;变矩器在低效区工作时间过长;机械作业时应使变矩器在高效区内工作,尽量避免低效区内长期工作;冷却不足,如发动机皮带打滑,水箱水位低,水箱堵塞;使用不合格的液力传动油、油液黏度下降或氧化导致油液传动和润滑能力下降;滤网堵塞;旋转油封失效;连接螺栓松动;散热器和管路堵塞;长时间超负荷工作;冷却系统故障等。

三、诊断、排除方法

变矩器油温过高主要有以下几种原因:变速器油位过低;冷却器中水位过低;油管及冷却器堵塞或太脏;变矩器在低效率范围内工作时间太长;工作轮的紧固螺钉松动;轴承配合松旷或损坏;综合式液力变矩器因自由轮卡死而闭锁;导轮装配时自由轮机构化机构缺少零件。

液力变矩器油温过高故障的诊断和排除方法如下:首先,关注零件磨损程度和装配质量,变矩器装配后各旋转件间应能自由旋转,用手转动涡轮组,使其应转动灵活无卡滞,以防止各元件转动时发生碰撞和干涉,造成摩擦生热导致油温升高和功率损失。并且各油封和密封圈不得有损伤,油封环不得有卡滞,发现轴承损坏应及时更换,防止因轴承损坏造成运动件偏摆引起摩擦。检查超越离合器是否有打滑和卡滞现象,防止其改变液流的方向引起混流导致油液摩擦升温。并保持变矩器进、出油口正常油压。当作业中出现油温过高时,应立即停车,让发动机怠速运转,查看冷却系统有无泄露,水箱是否加满水;若冷却系正常,则应检查变速箱油位是否位于油尺两标记之间。若油位太低,应补充同一牌号的油液;若油位太高,则必须排油至适当油位。同时,液力传动还要根据作业季节、气温特点选择适当的液力传动油,使其具有合适的抗氧化性、黏度和黏温特性,定量加注。如果符合要求,应调整机器,使变矩器在高效区范围内工作,尽量避免在低效区长时间工作。如果调整机器工作状况后油温仍过高,应检查变矩调压阀,背压阀及其调定压力值,油管和冷却器的温度,若用手触摸时温度低,说明泄油管或冷却器堵塞或太脏,应将泄油管拆下,检查内部是否有沉积物堵塞,若有沉积物应予以清除,再装上接头和密封泄油管。若触摸冷却器时感到温度很高,应从变矩器壳体内放出少量油液进行检查。若油液内有金属末,说明轴承松旷或损坏或者涡轮与泵轮(导轮)摩擦等,导致工作轮磨损,应作相应处理。以上检查项目均正常,但油温仍高时,应检查导轮工作是否正常。将发动机油门全开,使液力变矩器处于零速工况,待液力变矩器出口油温上升到一定值后,再将液力变矩器换入液力耦合器工况,以观察油温下降程度。若油温下降速度很慢,则可能是由于自由轮卡死而使导轮闭锁,应拆解液力变矩器进行检查。

四、结语

液力变矩器油温过高的原因很多,危害巨大,一旦出现温度过高要立即停止作业,仔细检测,先易后难的逐步分析。因此,要根据实际情况,采取适当措施才能确保机器安全高效运行,发挥最大使用效能。

参考文献:

1.陈代隆.液力传动.辽宁大学出版社,1996.

2.徐杰,徐士启.液力变矩器的故障与维修.工程机械与维修.