機(jī)車設(shè)備_機(jī)車靜液壓系統(tǒng)故障
某DF4B型內(nèi)燃機(jī)車的冷卻風(fēng)扇采用了靜液壓技術(shù),能滿足機(jī)車柴油機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的冷卻要求。它通過與靜液壓馬達(dá)并聯(lián)的溫度控制閥的節(jié)流調(diào)速原理來控制流入靜液壓馬達(dá)的工作介質(zhì)流量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻風(fēng)扇的無級(jí)調(diào)速,保證柴油機(jī)機(jī)油和冷卻水的溫度在要求的范圍內(nèi),這樣不僅降低了冷卻風(fēng)扇的功率消耗,而且提高了柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和使用壽命。
DF4B型內(nèi)燃機(jī)車采用了高、低溫2個(gè)冷卻風(fēng)扇,各配置1套獨(dú)立的靜液壓系統(tǒng),系統(tǒng)中的部件完全一樣,均由靜液壓泵、靜液壓馬達(dá)、溫度控制閥、安全閥、靜液壓油熱交換器、靜液壓油箱、高壓軟管及其他管件組成。
機(jī)車在運(yùn)用中經(jīng)常會(huì)發(fā)生異音故障,由于靜液壓系統(tǒng)中管路及元件較多,系統(tǒng)較復(fù)雜,使得判斷、處理較困難,既增加了檢修工作量,又延長(zhǎng)了機(jī)車庫停時(shí)間,影響機(jī)車的正常運(yùn)用次序。如DF4B7064型機(jī)車預(yù)報(bào)靜液壓系統(tǒng)有異音,經(jīng)調(diào)換低溫靜液壓油箱,更換高溫溫度控制閥,最后更換低溫靜液壓泵,歷時(shí)1個(gè)多月,幾次進(jìn)庫檢查處理才消除故障。
(1)異音故障產(chǎn)生的原因、判斷及解決措施
一般來說,側(cè)百葉窗工作液壓缸、靜液壓油熱交換器、高壓軟管等由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不會(huì)產(chǎn)生異音故障。發(fā)生故障的常常是靜液壓泵、靜液壓馬達(dá)、靜液壓油箱和溫度控制閥。
①靜液壓泵及馬達(dá)異音故障DF4B型機(jī)車采用的ZB732型靜液壓泵和ZM732型靜液壓馬達(dá),均為軸向柱塞式,除泵體外形、主軸伸出端結(jié)構(gòu)略有不同外,兩者內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全一致。靜液壓泵和馬達(dá)異音故障的情況可歸納總結(jié)為以下4個(gè)方面。
a. 由于靜液壓系統(tǒng)中未充滿液壓油,管路或元件內(nèi)存在空氣,造成靜液壓泵和馬達(dá)的抽空、壓縮、膨脹而產(chǎn)生強(qiáng)烈噪聲,并伴隨劇烈的管路振動(dòng)。這種情況的判斷較為簡(jiǎn)單,只需觀察靜液壓油箱內(nèi)的油位和油箱內(nèi)是否有大量乳白色的氣泡即可。如果油箱油位低,就補(bǔ)油;如果油箱內(nèi)有大量氣泡,就設(shè)法排氣。排氣時(shí),必須使柴油機(jī)保持較高轉(zhuǎn)速,使冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn),以使位于較高位置的側(cè)百葉窗工作油缸油管內(nèi)和靜液壓馬達(dá)內(nèi)的空氣通過油箱排氣孔排出。
b.由于靜液壓泵或馬達(dá)的柱塞與液壓缸體的配合間隙過大而產(chǎn)生異音。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速從高降到低,或在低轉(zhuǎn)速且冷卻風(fēng)扇工作時(shí),如果聽到“嘎啦、嘎啦”的聲音,就是因此而產(chǎn)生的。因?yàn)楫?dāng)靜液壓泵或馬達(dá)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí),其連桿通過柱塞的外壁推動(dòng)液壓缸體旋轉(zhuǎn)。由于液壓缸體與主軸的軸線成25°傾角,所以各個(gè)柱塞連桿組在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還做往復(fù)運(yùn)動(dòng),這樣就產(chǎn)生了吸、排油作用,若連桿柱塞與液壓缸體柱塞孔的配合間隙過大,就會(huì)影響柱塞的正常吸、排油。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí),由于靜液壓變速箱處的噪聲較大,靜液壓泵或馬達(dá)的異音就被掩蓋,而當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí),就能明顯聽到這種聲音。當(dāng)柱塞連桿組、、配油盤和液壓缸體間隙過大時(shí),其泄漏油量必增大,將降低靜液壓泵和馬達(dá)的容積效率,所以可通過測(cè)量其容積效率來判斷,方法是將泄漏油管接頭拆開,用量杯收集泄漏油量。
c.由于靜液壓泵或馬達(dá)的軸承有故障而產(chǎn)生異音。如果靜液壓泵或馬達(dá)工作時(shí)發(fā)出“噠啦、噠啦”的聲音,且用手觸摸其殼體,明顯感到溫度偏高,一般為軸承內(nèi)外套滾動(dòng)體、工作面或套圈的配合面發(fā)生磨傷、壓坑、剝離,或軸承保持架出現(xiàn)飛邊、變形、斷裂故障。此故障有可能導(dǎo)致靜液壓泵或馬達(dá)卡死,危害較大。如DF483479型機(jī)車就曾發(fā)生靜液壓馬達(dá)軸承保持架斷裂,卡死主軸,導(dǎo)致冷卻風(fēng)扇不能工作而造成機(jī)破事故。
d. 由于靜液壓泵主軸花鍵與靜液壓變速箱花鍵套配合間隙過大而產(chǎn)生異音。如果在靜液壓變速箱花鍵處聽到夾雜著“吱、吱”的轟鳴聲,且隨著靜液壓泵消耗功率增大而變大,一般為靜液壓泵主軸花鍵與靜液壓變速箱花鍵套側(cè)隙過大引起嚙合不良,產(chǎn)生異音。如DF487062型機(jī)車就由于靜液壓泵主軸磨損而發(fā)生異音,其主軸處磨損痕跡明顯,有許多五金屑末。但有時(shí)此故障與靜液壓油箱故障產(chǎn)生的異音較難區(qū)分,只能用排除法。
②靜液壓油箱異音故障靜液壓油箱主要由箱體、油表、磁性濾清器、上噴嘴、下噴嘴、加油口、油堵和溫度傳感器組成。箱體分上、下兩腔,上腔內(nèi)裝磁性濾清器,對(duì)液壓油中的鐵磁性固體雜質(zhì)進(jìn)行過濾;下腔為補(bǔ)油腔,內(nèi)裝噴嘴裝置,既補(bǔ)充回路中的泄漏油,又確保靜液壓泵吸油口的供油壓力。靜液壓油箱異音故障主要有以下兩種。
a.油箱下噴嘴安裝座脫焊造成油箱上、下噴嘴不對(duì)中,此時(shí)上噴嘴的高速液壓油就不可能全部直接噴入下噴嘴,從而導(dǎo)致下噴嘴的高頻振動(dòng),這樣就可以在靜液壓油箱處聽到“嘶、嘶”的聲音。手摸靜液壓油箱,則可以感到油箱有明顯的振動(dòng)。此故障只需打開油箱檢查孔蓋,檢查油箱下噴嘴安裝座或用木棒敲擊安裝座,看是否松動(dòng),即可確定。如DFB3452型機(jī)車預(yù)報(bào)靜液壓油箱處有異音,打開檢查孔蓋發(fā)現(xiàn)安裝座已脫焊2處。但由于每次檢查都需放盡液壓油,非常麻煩,且靜液壓油箱處空間狹窄,影響準(zhǔn)確檢查、判斷。為此及時(shí)修訂工藝,針對(duì)現(xiàn)行中修工藝是針對(duì)無檢查孔蓋的靜液壓油箱的不足,補(bǔ)充要求中修時(shí)必須打開檢查孔蓋檢查油箱內(nèi)部上、下噴嘴及支架接頭狀態(tài)。
b. 油箱磁性濾清器的磁鐵片緊固螺栓松動(dòng),磁鐵片在靜液壓油的沖擊下,產(chǎn)生高頻振動(dòng)而發(fā)出異音。此故障如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理,磁鐵片就會(huì)松脫,從而堵塞上、下油腔通路。為此,可采取在小、輔修范圍中增加每次輔修時(shí)檢查靜液壓油箱磁芯的措施。
③溫度控制閥異音故障溫度控制閥主要由感溫元件、閥體、滑閥、閥蓋和調(diào)節(jié)螺釘?shù)冉M成,它的作用是自動(dòng)控制冷卻風(fēng)扇變速。若在靜液壓冷卻風(fēng)扇剛開始旋轉(zhuǎn),就聽到靜液壓系統(tǒng)發(fā)出清脆而連續(xù)的金屬撞擊聲,一般為溫度控制閥故障所致。
因?yàn)?/span>DF4型機(jī)車采用ZB732型靜液壓泵,其泵出的液壓油存在脈沖,若閥體的滑閥配合間隙過大,液壓油周期性沖擊會(huì)使滑閥和閥體產(chǎn)生碰撞,發(fā)出清脆的撞擊聲如將溫度控制閥分解,觀察滑閥和閥體,其上則可見撞擊痕跡。此異音故障一般發(fā)生在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速為700r/min左右,冷卻風(fēng)扇處于工作狀態(tài)時(shí)最明顯。要消除此故障,必須嚴(yán)格控制滑閥和閥體的配合間隙,同時(shí)把好進(jìn)料關(guān),控制好滑閥和閥體本身的內(nèi)在質(zhì)量。
(2)小結(jié)
通過分析以上原因并采取相應(yīng)措施后,基本消除了DF4B型機(jī)車靜液壓系統(tǒng)異音故障,提高了機(jī)車運(yùn)用質(zhì)量,減少了機(jī)車庫停時(shí)間,但由于靜液壓系統(tǒng)元件多,管系布置復(fù)雜,要及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷靜液壓系統(tǒng)異音故障,還需在生產(chǎn)實(shí)踐中作進(jìn)一步摸索和研究。