拖拉機(jī)液壓故障——輸出流量減小

(1)問題的分析與檢查

    在進(jìn)行東方紅1004/1204型大功率拖拉機(jī)液壓輸出功率臺架試驗時，發(fā)現(xiàn)空載輸出流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計值。設(shè)計要求的空載流量為45 L/min和50L/min，而測量結(jié)果僅為20L/min左右，并且在輸出的油液中出現(xiàn)了很多的氣泡。此時，測量液壓提升器的提升時間為2.6s，未發(fā)現(xiàn)有不正常現(xiàn)象，說明輸入提升液壓缸的流量是達(dá)到設(shè)計要求的。那么，為什么空載液壓輸出流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計值呢？為此，按以下步驟進(jìn)行檢查試驗。

    ①檢查外部進(jìn)油管路，接頭處的密封情況，更換密封元件重新實驗，輸出流量仍是20L/min左右。

    ②更換新的濾芯也沒有解決問題。

    ③更換了液壓泵及多路閥，又懷疑多路閥操縱機(jī)構(gòu)不到位，將操縱機(jī)構(gòu)拆除，直接用手操縱仍未解決問題。

    ④對試驗臺的流量計重新標(biāo)定，流量計沒有問題。

    ⑤由于上述檢查均未發(fā)現(xiàn)問題，最后不得不懷疑原系統(tǒng)設(shè)計的問題，即后傳動箱內(nèi)回油管插入吸油管接頭的結(jié)構(gòu)是否阻礙了吸油。此結(jié)構(gòu)如圖A所示。

    回油管上端2插入作為傳動箱上蓋1的提升器殼體，回油管下端5通過傳動箱底部的孔插入后吸油管接頭6，并且靠接頭里面的臺階支撐定位。回油管下端有一個進(jìn)油槽4，傳動箱里的油可以通過進(jìn)油槽4進(jìn)入后吸油管直至液壓泵。

    由圖A可以看出，回油管外徑和吸油管接頭內(nèi)徑均為28mm，兩者為間隙配合。油槽4與接頭6形成寬4mm的半環(huán)形油槽，面積約200mm²，在進(jìn)行液壓輸出試驗時，進(jìn)入液壓泵的油全部通過此半環(huán)形油槽。經(jīng)計算，通過油槽的液流速度為3.6m/s（東方紅1004型）和5.6m/s（東方紅1204型），顯然比一般推薦的吸油流速1～2m/s要大得多，造成了比較大的局部阻力損失。于是從插入提升器的回油管上部吸入空氣，這就導(dǎo)致液壓泵的輸出流量減小和產(chǎn)生氣泡。

    在液壓懸掛系統(tǒng)中，液壓泵輸出油路采用串聯(lián)連接，輸出的油液先進(jìn)入液壓閥，后進(jìn)入提升器。提升器的回油經(jīng)回油管再進(jìn)入后吸油管接頭。

    當(dāng)進(jìn)行提升試驗時，液壓泵不僅通過半環(huán)形油槽還通過回油管將傳動箱內(nèi)的油液及提升器的回油吸入，通油面積很大，不會產(chǎn)生吸空現(xiàn)象。所以進(jìn)行提升試驗時，提升時間達(dá)到設(shè)計要求。

    液壓輸出試驗時的回油直接流入傳動箱中，提升器內(nèi)沒有回油，回油管中沒有油流向后吸油管接頭，進(jìn)入液壓泵吸油管的油液全部流經(jīng)半環(huán)形油槽。由于通油面積小而使吸油管進(jìn)入空氣，液壓泵輸出流量減小。這就解釋了提升試驗時液壓泵輸出流量足夠而液壓輸出試驗的輸出流量大大減小的原因。

(2)改進(jìn)的方案

    改進(jìn)方案如圖B所示，將進(jìn)油槽4向上移了一段距離，這樣油槽的通油面積達(dá)1245mm²，通過油槽流速為0.6m/s(東方紅1004型)和0．9m/s（東方紅1204型），達(dá)到了吸油流速要求。改進(jìn)后進(jìn)行臺架試驗，結(jié)果是空載最大流量44.14L/min(東方紅1004型)和51L/min(東方紅1204型)，輸出功率足夠，完全符合設(shè)計要求。