黃華良
(泉州太平洋集裝箱碼頭有限公司,福建石獅 362700)
公司33 t 某品牌叉車配置的DANA TE17 型自動(dòng)變速箱,在正常環(huán)境溫度下使用時(shí),運(yùn)行一段時(shí)間后設(shè)備駕駛室內(nèi)的信息終端顯示單元出現(xiàn)變速箱油溫高報(bào)警。顯示屏上變速箱油溫高達(dá)116 ℃,嚴(yán)重超過此類變速箱的正常工作溫度82~93 ℃,設(shè)備無法正常使用,進(jìn)入保護(hù)模式狀態(tài)。
變速箱主要包括液力變矩器、工作齒輪泵、擋位離合器(簡(jiǎn)稱擋轂)、控制閥、散熱器和變速箱殼體等。該品牌叉車的DANA TE17 型自動(dòng)變速箱在工作中產(chǎn)生的熱量主要通過變速箱油散熱器風(fēng)扇強(qiáng)制散熱及變速箱殼體自然散熱的兩條途徑完成,具體過程:①變速箱底殼吸油濾芯→工作齒輪泵→精濾芯→主壓力閥液力→變矩器→節(jié)溫器→散熱器→箱內(nèi)潤(rùn)滑→變速箱底殼;②變速箱底殼吸油濾芯→工作齒輪泵→精濾芯→各擋位離合器及控制閥→變速箱底殼。
(1)維修人員在叉車怠速時(shí)檢查變速箱油位正常,檢查設(shè)備保養(yǎng)記錄,發(fā)現(xiàn)剛剛做過1000 h 整機(jī)保養(yǎng),已更換過變速箱油和濾芯。進(jìn)一步檢查變速箱油散熱器,外部比較臟,且下方有塑料袋、紙張等雜物,清除雜物后,用低壓風(fēng)槍及自來水清潔散熱器表面后,試機(jī)20 多分鐘后變速箱再次出現(xiàn)油溫高報(bào)警。
(2)為排除設(shè)備是油溫傳感器和報(bào)警回路損壞引起的誤報(bào)故障,維修人員現(xiàn)場(chǎng)使用手持紅外測(cè)溫儀測(cè)量變速箱體溫度為114 ℃,該數(shù)值與設(shè)備顯示屏上的數(shù)據(jù)接近;在高溫報(bào)警時(shí),再次用紅外測(cè)溫儀檢查散熱器,進(jìn)油管溫度為114 ℃,回油管溫度為112 ℃,散熱器表面約為112 ℃,油溫傳感器和報(bào)警回路未損壞,確認(rèn)該變速箱確實(shí)存在油溫高故障。
(1)變速箱油使用標(biāo)號(hào)不對(duì);油位過高和過低、油臟。
(2)變速箱油散熱系統(tǒng)沒有起到良好的散熱作用。
(3)變速箱控制閥故障或系統(tǒng)控制壓力不足引起內(nèi)部擋位離合器片打滑,產(chǎn)生額外熱量。
(4)液力變矩器軸頭密封油環(huán)或安全閥、旁通閥損壞,散熱油回路壓力不穩(wěn)定,工作油流量不足。
(1)檢查變速箱油品、油位及散熱系統(tǒng)是否異常。其實(shí)在故障確認(rèn)過程中已經(jīng)排除這兩項(xiàng),但為保險(xiǎn)起見根據(jù)變速箱油散熱工作原理,還是拆檢散熱器上的節(jié)溫器(圖1),用高于82 ℃的熱水進(jìn)行模擬工作試驗(yàn),結(jié)果節(jié)溫器開閉工作正常,完全排除此部分故障成因。
(2)檢測(cè)變速箱控制閥是否故障和各擋轂是否存在異常。熄火斷電后檢測(cè)變速箱閥組至控制器之間線束正常,無短路或斷路現(xiàn)象。檢測(cè)各比例電磁閥線圈阻值約4.6 Ω,選擇電磁閥線圈阻值27.5 Ω,測(cè)量值與技術(shù)要求值相同,壓力開關(guān)工作也正常,整個(gè)電氣系統(tǒng)檢查未見異常。外接壓力表至變速箱控制閥,根據(jù)控制閥測(cè)壓檢查口分布情況(圖2),在設(shè)備運(yùn)行時(shí),依次測(cè)量變速箱主壓力(31)、前進(jìn)擋(45)、后退擋(46)、1 擋(41)、2 擋(42)、3 擋(43)電磁閥的壓力,動(dòng)態(tài)壓力值均保持在2.6~3 MPa(26~30 bar),而且該壓力值與變速箱的各擋轂工作壓力值要求相同,說明變速箱各擋轂運(yùn)行狀況良好,不存在泄壓打滑的問題。根據(jù)以上檢測(cè)結(jié)果表明變速箱閥組、內(nèi)部各擋轂運(yùn)行正常。
(3)檢測(cè)液力變矩器軸頭密封油環(huán)或安全閥、旁通閥是否損壞。根據(jù)變速箱工作原理,變矩器輸出的高溫油液經(jīng)過散熱器冷卻后,最終與潤(rùn)滑油液匯合,一同返回變速箱底殼。變矩器輸入輸出壓力和流量的大小也會(huì)影響變速箱油散熱效果的好壞,因此,需要檢查變矩器的輸入輸出壓力是否正常。在設(shè)備運(yùn)行時(shí),外接壓力表依次測(cè)量變速箱控制閥上的變矩器(圖3)輸入檢查口(34)和變速箱殼體的輸出檢查口的壓力,動(dòng)態(tài)壓力值在0~0.1 MPa(0~1 bar)。該壓力值遠(yuǎn)低于變速箱正常要求的工作壓力值0.4 MPa(4 bar)。
圖1 拆檢節(jié)溫器
圖2 控制閥測(cè)壓檢查口
根據(jù)以上檢測(cè)結(jié)果,可以初步判斷液力變矩器軸頭、密封油環(huán)或安全閥、旁通閥的損壞是造成此次變速箱油溫高的原因。先拆下變速箱控制閥,仔細(xì)解體安裝在它上面的液力變矩器安全閥和旁通閥組件(圖4),發(fā)現(xiàn)彈簧及閥芯均正常,未損壞,重新裝復(fù)后測(cè)試壓力還是不正常;由此確定該液力變矩器軸頭、密封油環(huán)已損壞。拆下變速箱總成,解體液力變矩器檢查后發(fā)現(xiàn)軸頭確實(shí)磨損嚴(yán)重(圖5),密封油環(huán)已卡死,造成散熱油密封不好,泄漏油量大,回路壓力低,散熱油流量不足,導(dǎo)致變速箱油溫高。
采購(gòu)DANA TE17 型自動(dòng)變速箱原裝的軸頭及油環(huán)配件,更換裝復(fù)后試車工作正常。
變速箱油溫高的起因很多,在日常進(jìn)行設(shè)備故障排查時(shí),有時(shí)無法快速、準(zhǔn)確找到誘使故障發(fā)生的根本原因和故障點(diǎn)。不妨使用“排除法”來分析排查故障,根據(jù)設(shè)備工作原理圖和技術(shù)圖紙,通過分析,羅列出可能引起故障發(fā)生的各種原因選項(xiàng),依據(jù)“由易到難、由外及內(nèi)”的原則,對(duì)疑惑選項(xiàng)進(jìn)行逐一排除。最后剩下的那個(gè)選項(xiàng)就是要找的答案,找到了確定的故障點(diǎn)并進(jìn)行排除,從而解決問題。
圖3 變矩器
圖4 液力變矩器安全閥和旁通閥組件
圖5 軸頭磨損