內(nèi)燃機(jī)車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的故障分析

陳興云

摘要：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的操作簡捷，能量比較大，其應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)車的冷卻風(fēng)扇，能夠控制進(jìn)入液壓馬達(dá)的工作介質(zhì)的流量，提升冷卻風(fēng)扇控制的工作效率及安全性能。但由于靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在工作過程中，很容易受設(shè)備本身及外部其他因素的影響而出現(xiàn)故障問題，進(jìn)而影響到內(nèi)燃機(jī)車的正常運(yùn)行。本文對靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理及常見故障類型進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)車;靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng);故障診斷;故障處理;施工機(jī)械

中圖分類號：U262.32+2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）08-0119-02

0? 引言

在內(nèi)燃機(jī)車的冷卻室內(nèi)，通常配置了冷卻風(fēng)扇，靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)作為冷卻風(fēng)扇中重要的結(jié)構(gòu)，對水溫油溫的冷卻至關(guān)重要。因此，要重視靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的故障分析，以保證內(nèi)燃機(jī)車的安全穩(wěn)定運(yùn)行。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)輸出力比較大，傳輸非常平穩(wěn)，而且很容易控制，反應(yīng)比較迅速，所以其在內(nèi)燃機(jī)車中，通過控制進(jìn)入液壓馬達(dá)的工作介質(zhì)的流量，實(shí)現(xiàn)對冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制，保障內(nèi)燃機(jī)的溫度在正常范圍內(nèi)。但其在實(shí)際應(yīng)用過程中，內(nèi)燃機(jī)車通常在工業(yè)粉塵多、作業(yè)環(huán)境差的條件下作業(yè)，且存在工作量大、維修不專業(yè)不及時(shí)、各管材元件質(zhì)量不佳等原因，導(dǎo)致靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，進(jìn)而影響了工作效率，為了保證內(nèi)燃機(jī)車能夠正常的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，下面重點(diǎn)分析了靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理及常見的故障類型，并提出有針對性的解決策略。

1? 靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理分析

靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由靜液壓油泵、靜液壓馬達(dá)、溫度控制閥、油熱交換設(shè)備、靜液壓油箱、水油管件和管路組等構(gòu)成。在靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，由于液壓馬達(dá)與溫度控制閥相并聯(lián)，根據(jù)溫度控制閥的節(jié)流調(diào)速原理，控制液壓油進(jìn)入溫度控制閥節(jié)流口的流量，實(shí)現(xiàn)對進(jìn)入液壓馬達(dá)的工作介質(zhì)的流量的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速調(diào)控，使油溫水溫等保持在正常工作范圍內(nèi)，有效保障了內(nèi)燃機(jī)車工作的穩(wěn)定性。靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在具體運(yùn)行過程中，容易受到液壓介質(zhì)的影響而產(chǎn)生故障問題，而且傳動(dòng)過程中很容易引發(fā)能量的損失導(dǎo)致靜液壓油泵或馬達(dá)異常，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)車無法正常運(yùn)行。通常內(nèi)燃機(jī)車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的現(xiàn)象有：冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)速度不足，內(nèi)燃機(jī)油溫、水溫上升，內(nèi)燃機(jī)卸載或停機(jī)，功率消耗明顯上升等。因此，需要對故障原因進(jìn)行分析，以便于快速維修，保障內(nèi)燃機(jī)車的正常運(yùn)行。

2? 靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常見故障類型分析

2.1 由于液壓油引發(fā)的系統(tǒng)故障? 液壓油是靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的介質(zhì)，其是有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能量互相轉(zhuǎn)換的傳播介質(zhì)，而且其對系統(tǒng)內(nèi)的液壓元件具有一定的潤滑作用，所以在靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，如果液壓油出現(xiàn)問題，則很有可能會(huì)影響到整個(gè)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，據(jù)分析，液壓油引發(fā)的故障占據(jù)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障中的75%，所以我們要根據(jù)液壓油的品種及其特性，科學(xué)合理的選擇液壓油。一般較為常見的液壓油問題如下所述。

2.1.1 液壓油品種選擇不當(dāng)? 因?yàn)橐簤河偷母黜?xiàng)性能和靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際工作需求不夠匹配，一定程度上會(huì)導(dǎo)致靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力不足，或者液壓油的粘稠度會(huì)不符合標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而不能充分發(fā)揮液壓油對柱塞與油缸孔、油缸體和配流盤等之間的潤滑作用，導(dǎo)致產(chǎn)生摩擦阻力，會(huì)大大影響靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作效益，嚴(yán)重者甚至?xí)绊戩o液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命。

2.1.2 液壓油雜質(zhì)比較多? 液壓油中雜質(zhì)過多可能會(huì)導(dǎo)致靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)元件的損壞，而且在靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，如果液壓油混入空氣、各種顆粒雜質(zhì)等，則很有可能會(huì)引起整個(gè)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障。首先，液壓油中雜質(zhì)過多會(huì)在一定程度上增加靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的靜液壓油泵、溫度控制閥等元件間的摩擦，會(huì)增加各元件之間的阻力，進(jìn)而可能會(huì)影響到靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能，甚至出現(xiàn)靜液壓系統(tǒng)通路阻塞的現(xiàn)象。其次，且液壓油中混入較多的雜質(zhì)，則很有可能會(huì)造成液壓油出現(xiàn)變質(zhì)問題，進(jìn)而失去液壓油原本的功能;再者，液壓油中混入空氣，會(huì)對靜液壓馬達(dá)產(chǎn)生非常不利的影響，從而導(dǎo)致對溫度控制閥的調(diào)節(jié)控制不夠，還會(huì)在一定程度上降低液壓油的粘稠度，進(jìn)而導(dǎo)致靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)泄漏問題出現(xiàn)。

2.2 液壓元件清洗不夠徹底? 當(dāng)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)長期使用時(shí)，靜液壓油箱內(nèi)的磁性濾清器也可能出現(xiàn)退磁或雜物吸附的現(xiàn)象，導(dǎo)致對液壓油的過濾效果降低，進(jìn)而增加了內(nèi)部元件的摩擦磨損程度，致使內(nèi)燃機(jī)車的冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不足，油溫水溫急速上升。另外，當(dāng)出現(xiàn)故障問題要考慮拆除靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)修理或更換元件，對拆卸下來的零部件進(jìn)行較為徹底地清洗之后再次進(jìn)行安裝。在零部件的拆卸過程中，如果拆解修理的車間并沒有達(dá)到凈化的要求，則環(huán)境中的灰塵或雜質(zhì)很有可能會(huì)落入系統(tǒng)的內(nèi)部，這一定程度上會(huì)增加各元件間的磨損，進(jìn)而會(huì)影響到設(shè)備的正常應(yīng)用，也不利于使用壽命的保障。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)液壓元件的清洗過程中，如果使用的清洗液不符合標(biāo)準(zhǔn)，也很有可能會(huì)對靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的元件、管路等造成污染，影響其正常運(yùn)行。

2.3 靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作壓力不夠穩(wěn)定? 內(nèi)燃機(jī)車的工作環(huán)境粉塵多、工作量大，對冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速有較高的要求，因此，靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，面臨著比較復(fù)雜的工作環(huán)境及較大的工作壓力，若工作壓力持續(xù)超出調(diào)定值，或者工作壓力升高后以后一直降不下來，則很有可能會(huì)導(dǎo)致靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行可靠性降低，使用壽命較短。

2.4 溫度控制閥老化故障? 感溫部件是溫度控制閥的主要構(gòu)件之一，通過感應(yīng)機(jī)油、冷卻水的溫度傳遞信息，改變溫度控制閥節(jié)流口的截面，實(shí)現(xiàn)對冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制。但由于感溫部件長期與機(jī)油、水接觸，其內(nèi)部的橡膠膜片和橡膠柱塞會(huì)老化，導(dǎo)致感應(yīng)信息不精準(zhǔn)甚至失效，進(jìn)而導(dǎo)致溫度控制閥常開，冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不足甚至不轉(zhuǎn)動(dòng)，油溫、水溫上升，進(jìn)一步導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)車卸載或停機(jī)。

2.5 靜液壓油箱濾清器故障? 靜液壓油箱是密閉的，其通過磁性濾清器保證靜液壓系統(tǒng)中各管路及部件始終充滿不含雜質(zhì)的機(jī)油。長時(shí)間的工作，濾清器變臟或磁片退磁，或由于內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行中的震動(dòng)，使濾清器的磁片脫離，導(dǎo)致濾清效果下降。靜液壓工作油雜質(zhì)過多，各部件磨損加劇，冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不夠或不轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使內(nèi)燃機(jī)車的機(jī)油、水冷能力降低。

3? 靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷分析

首先，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速異?；蚬倪^高時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)對靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢查。主要查看柱塞連桿組是否卡死彎曲或變形斷裂，靜液壓油泵的泵油壓力是否滿足工作要求，管路是否堵塞，溫度控制閥溫度感測元件是否正常運(yùn)行，靜液壓油箱磁性濾清器磁片是否脫落或是否退磁等等。同時(shí)，要檢測靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作環(huán)境，絕大多數(shù)情況下，不符合標(biāo)準(zhǔn)的工作環(huán)境是導(dǎo)致靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障的重要原因。要利用測溫技術(shù)對靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)周圍的溫度進(jìn)行測量，并且根據(jù)測量的溫度數(shù)據(jù)對故障的原因及部位進(jìn)行判斷分析，而且要對靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件進(jìn)行檢查，對冷卻風(fēng)扇的控制中心以及操作系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)解決。其次，進(jìn)行區(qū)域判斷。當(dāng)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以按照故障表現(xiàn)形式，對故障發(fā)生區(qū)域進(jìn)行初步的判斷，通過故障特征及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷縮小故障發(fā)生的范圍，找故障發(fā)生的具體部位后。然后，按照故障產(chǎn)生的時(shí)間、現(xiàn)象、原因以及位置等多方面信息進(jìn)行綜合的分析，進(jìn)而找出可能會(huì)引發(fā)故障的直接原因和間接原因，對靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷，并與靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)各元件及管路等有效結(jié)合起來，制定較為科學(xué)合理的故障檢修方案。最后，要重視信息歸檔工作。在故障診斷過程中，要對故障現(xiàn)場檢查進(jìn)行詳細(xì)的記錄，要對故障診斷前的故障形式以及系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行有效的記錄，為發(fā)現(xiàn)及預(yù)防類似的故障提供科學(xué)的參考依據(jù)，進(jìn)而有利于提升內(nèi)燃機(jī)車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障的檢測效益。

4? 靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障的應(yīng)對策略研究

4.1 靜液壓油泵故障的處理分析? 靜液壓油泵在靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，直接關(guān)乎著靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，所以要保證靜液壓泵處于良好的工作狀態(tài)，進(jìn)而有效保障靜液壓系統(tǒng)的正常工作。絕大多數(shù)情況下，可以通過診斷方法對導(dǎo)致液壓泵的故障的原因以及故障出現(xiàn)的部位進(jìn)行初步的診斷，并且會(huì)根據(jù)不同原因有針對性的對故障進(jìn)行處理。比如如果是磨損導(dǎo)致的油缸體和配流盤、柱塞和油缸體間隙加大，則要重視嚴(yán)格遵循修理規(guī)范對部件進(jìn)行修復(fù)，如果部件已經(jīng)損壞不能再使用，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。嚴(yán)格按照靜液壓油泵的安裝使用說明進(jìn)行安裝調(diào)試，手動(dòng)調(diào)節(jié)溫度控制閥的節(jié)流口的截面等，在進(jìn)、出口密封的情況下，要對上述接觸點(diǎn)及油熱交換器進(jìn)行固定修復(fù)，進(jìn)而有效保障靜液壓油泵的正常運(yùn)行。

4.2 靜液壓油箱的故障處理分析? 靜液壓油箱作為靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換的執(zhí)行元件，其對維護(hù)靜液壓系統(tǒng)的正常工作有著至關(guān)重要的作用。實(shí)際運(yùn)行過程中，一旦靜液壓油箱出現(xiàn)故障，則很有可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備停機(jī)，所以要重視靜液壓油箱的定級維護(hù)及檢修。在靜液壓油箱的故障檢診斷過程中，通過分析故障表現(xiàn)形式來對故障原因及位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并及時(shí)采取有效的策略進(jìn)行故障的處理。同時(shí)，在日常維護(hù)過程中，要嚴(yán)格對油箱的密封性進(jìn)行定期的檢查，而且要重點(diǎn)檢查油箱內(nèi)部、油箱回路以及油熱交換器等，保證其密封性良好。

4.3 要保證液壓油的清潔度? 液壓油是靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換與傳遞的中間介質(zhì)，其同時(shí)承擔(dān)著靜液壓傳動(dòng)內(nèi)部系統(tǒng)各零部件之間潤滑、防腐等功能，所以在運(yùn)行過程中要保證液壓油的清潔度，而且要正確使用靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)液壓油，在使用過程中盡可能規(guī)避靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)泄漏問題出現(xiàn)。要嚴(yán)格遵循我國液壓技術(shù)規(guī)范選擇液壓油，要有效保障液壓油在使用過程中的清潔度，一般在使用3～6個(gè)月之后，就要對其液壓缸內(nèi)部進(jìn)行清理。

4.4 盡可能的避免液壓油中混入空氣? 要定期對液壓油油箱的油面高度進(jìn)行檢查，保證液壓油面高度始終在合理的范圍之內(nèi)，并且要在液壓油缸上部設(shè)置排氣閥，以便能夠更好地排除缸內(nèi)多余的廢氣。要重視靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的日常維護(hù)及檢修工作，要對靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)各元件接觸面及螺釘進(jìn)行檢查，在加油過程中要注意合理的規(guī)范動(dòng)作，盡可能的避免空氣混入。

4.5 及時(shí)檢查并更換溫度控制閥部件? 在內(nèi)燃機(jī)車工作中時(shí)，出現(xiàn)因感溫部件老化導(dǎo)致的故障，可先手動(dòng)調(diào)節(jié)溫度控制閥的調(diào)節(jié)螺釘，適當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)流口的截面，使冷卻風(fēng)扇以一個(gè)較穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，時(shí)常觀察內(nèi)燃機(jī)車油溫、水溫，使之保持在正常工作范圍內(nèi)。并在內(nèi)燃機(jī)車當(dāng)前工作完成后，立刻檢查溫度控制閥，并更換老化磨損的感溫部件。

5? 結(jié)語

在內(nèi)燃機(jī)車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，要重視對靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常見故障的分析，以便在冷卻風(fēng)扇出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地確定靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障類型及故障發(fā)生部位，并研究了靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障的應(yīng)對策略，有效降低冷卻風(fēng)扇的故障發(fā)生幾率，進(jìn)而保證內(nèi)燃機(jī)車的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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