液壓變速器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)失靈故障及診斷排除
①功能、結(jié)構(gòu)及故障現(xiàn)象毛呢罐蒸機是從英國Saler公司引進的一種紡織設(shè)備,由卷繞機和罐蒸器兩部分組成,用于毛呢織物的卷繞和罐蒸,以提高產(chǎn)品美觀度:卷繞機由一整體式液壓變速器驅(qū)動和控制(圖N),其主要功能是將經(jīng)剪絨之后卷在膠輥9上的毛呢織物均勻地卷繞到膠輥7上。按卷繞工藝,要求該液壓變速器能通過由齒輪、同歲齒形帶等機構(gòu)零件組成的機械系統(tǒng)Ⅱ正、反向啟動膠輥9及7,且能通過該變速器輸入和輸出端的變量調(diào)節(jié)機構(gòu)使兩個膠輥的轉(zhuǎn)速從0~1500r/min得到無級調(diào)節(jié),同時還能通過起反饋作用的機械系統(tǒng)I與氣缸5及小輪6的配合,使兩個膠輥之間的織物的線速度基本恒定,以保證適當張力,實現(xiàn)均勻卷繞。
該機在正常使用四年多后發(fā)現(xiàn),膠輥轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)不到高速區(qū)上,即只能在低速區(qū)(約500r/min)工作,大大影響了生產(chǎn)率。
②原因分析首先會同現(xiàn)場操作者及有關(guān)人員,概略檢查了暴露在外的機械系統(tǒng)I和油箱液位,發(fā)現(xiàn)這幾部分均正常。因此,推斷是液壓變速器內(nèi)部發(fā)生了某種故障。
從機器的使用說明書中的文本部分并結(jié)合實物了解到該整體式液壓變速器,其輸入端和輸出端分別為雙向變量的葉片泵和葉片馬達。泵和馬達軸均為水平安裝。輸入端前部和輸出端后部的凸出部分別是泵和馬達的變量調(diào)節(jié)機構(gòu)13和4,泵和馬達通過外殼固定在附有紫銅薄壁散熱管油箱的頂部。
由于原技術(shù)文件中無該液壓裝置的系統(tǒng)原理圖,故經(jīng)仔細分析推斷認為,該液壓變速器實質(zhì)是一個變量泵和變量馬達組成的閉式容積調(diào)速系統(tǒng),根據(jù)推斷試探性繪出液壓原理圖(圖O)。該變速器驅(qū)動功率(即電動機輸入功率)為5kW,其整體尺寸(含油箱)長×寬×高=600mm×200mm×700mm。液壓泵和液壓馬達的變量調(diào)節(jié)機構(gòu)采用絲桿一螺母組成的螺旋副,并分別通過手輪和鏈傳動進行手動和自動調(diào)節(jié);調(diào)壓部分采用6片碟形彈簧組;變速器輸入端與動力源采用柔性連接(液壓泵與驅(qū)動電動機通過兩根V帶傳動)。
由變量泵一變量馬達液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)速特性公式可知,液壓馬達輸出轉(zhuǎn)速為
nm=(Vpmaxxpnp)/(Vmmaxxm) ηpvηlvηmv
對于本系統(tǒng),液壓泵和馬達的最大排量Vpmax和Vmmax均為常數(shù),故影響馬達輸出轉(zhuǎn)速nm的參數(shù)只能是泵的輸入轉(zhuǎn)速np、泵和馬達的調(diào)節(jié)參數(shù)xp和xm以及泵、馬達的容積效率ηpv、ηmv和管路容積效率ηlv。
基于上述分析,對該液壓變速器的有關(guān)部位進行了如下檢查和拆解處理:檢查泵的輸入轉(zhuǎn)速np,發(fā)現(xiàn)電動機與泵之間的V帶已很松,皮帶打滑會降低運轉(zhuǎn)時的傳動比,為此,通過調(diào)整電動機上的底座螺釘,張緊了皮帶;檢查馬達和泵的變量機構(gòu),發(fā)現(xiàn)馬達的變量機構(gòu)正常,但泵的變量機構(gòu)中絲桿的臺肩與端蓋的結(jié)合面A(圖P)有一約1.5mm的磨損量,故絲桿轉(zhuǎn)動時,螺母產(chǎn)生徑向“空量”,得到的是一個“偽”xp值。
③解決辦法與效果解決上述磨損問題的辦法是在結(jié)合面處加裝一相應(yīng)厚度的耐磨墊圈或重新制作一絲桿,這樣即可消除上述“空量”。迫于生產(chǎn)任務(wù),采用了加耐磨墊圈的方法。
鑒于毛呢罐蒸機使用四年多以來,該液壓變速器一直未更換過液壓油液的情況,將原系統(tǒng)中所有油液排出,發(fā)現(xiàn)其中有少量織物纖維,油箱底都還附著大量顆狀污物??紤]到這些雜質(zhì)易引起液壓元件堵塞和磨損,可能會導(dǎo)致容積效率及吸油量下降,故對系統(tǒng)進行了徹底清洗。
最后,重新組裝并按使用要求加足新液壓油液,一次試車成功,排除了上述故障,使罐蒸機及液壓變速器恢復(fù)了正常工作狀態(tài),生產(chǎn)效率得以提高。