SF33900卡车液压系统油温高故障的分析与排除.pdf

★ 使 用与维修 ★ S F 3 3 9 0 0卡车液压 系统油温高故 障的分析与排 除 韩建 民栗 飞侯 方磊 神华准能设备维修 中心 【 摘要】 液压油温高是 S F 3 3 9 0 0卡车时常发生 的液压故 障， 对此故障的分析及处理过程直接影 响着维修效率 。本文针对 S F 3 3 9 0 0卡车液压油温高这一故 障进行深入分析与研究 ， 并结合经验确 定其排除方法 。 关键词 S F 3 3 9 0 0 油温高液压系统 前言 S F 3 3 9 0 0卡车是神华准能黑岱沟露天煤矿剥离 黄土的主要运输 设备 ， 其 液压 系统较为复杂 ， 主要 由液压油箱 、 液压泵 、 高压滤芯 、 蓄能器 、 多路 阀、 卸 荷阀以及相关液压管路等组成 ， 直接影响设备的运 行状况L 1 j 。 本文主要介绍 了液压油温高这一故障 ， 并对其 进行深入分析 ， 最终得出了解决方案。 1 工作液体污 染及 对液压 系统 的影 响 1 ． 1 污染物种类及危害 在液压系统工作液体 中， 凡是油液成分 以外 的 任何物质都认为是污 染物。油液 中 的污染 物主要 有固体颗粒、 水 、 空气 以及各种化 学物质等 。对于 高水基工作液体 ， 微生 物也是一种 常见 的污染 物。 此外 ， 系统 中的静 电、 热能 和磁 场等也是 一类 以能 量形式存在的污染物质[2 ] 。 污染物 的来源主要有 1 系统内部残 留。如元件加工和系统组装过 程中未清洗干净而残 留的金属切屑 、 焊渣 、 型砂 、 尘 埃 、 锈蚀物和清洗溶剂等[ 3 ] 。 2 系统外界侵人。如通过油箱呼吸孔和液压 缸活塞杆侵入的固体颗粒物和水分 ， 以及注油和维 修过程 中带人的污染物等_ 4 ] 。 3 系统内部生成 。如元件磨损产生 的磨粒和 油液氧化和分解产生的有害化学物质等[ 5 ] 。 工作液体 的污染直 接影响 系统 工作可靠性 和 元件寿命 。根据国内外统计资料， 液压系统故 障大 约有 7 0 是由于工作液体污染引起的。因此 ， 液压 系统污染控制及 工作液体 的管理 已成 为 目前液压 行业 和使用部门普遍关注的问题。 工作液体污染 对液压系统 的危害作用主要有 以下 三个方面 1 加剧磨损 ， 导致元件性能衰降 ； 2 颗粒物堵塞和淤积， 引起元件突发性故障 ； 3 加速工作液体性能恶化。 1 ． 2 元件的污染磨损 污染磨损是指 由于工作液体污染引起 的磨损。 固体颗粒引起的磨损是污染磨损 的主要形式 ， 约 占 污染磨损总量 的 8 0 。此外 ， 油液 中的水、 有害化 学物质和空气等引起元件的腐蚀和气蚀磨损[ 6 ] 。污 染磨损的形式和机理见图 1 。 污染磨损机理 腐 蚀磨损 和化学物对j 面的化学作用 颗 粒磨损 固体颗粒物对j 面 的机械作用 气蚀磨损 气泡破灭对表面 的机械物理作用 切削磨损 l l 疲劳磨损 l I 粘着磨损 l l 冲蚀磨损 图 1 污染磨 损机理 固体颗粒引起的磨损形式有 2 0 1 5年第 2期 矿用汽车 2 7 ★ 使 用与 维修 ★ 1 切屑磨损 如图 2 。尺寸与运动副 间隙相 当的颗粒进入 间隙内并嵌入在其 中材 质较软 的表 面上 ， 对相对运动的另一表面产生切屑作用。 ● ● 一 图 2 切削磨损 切削 2 疲劳磨损 如 图 3 进入运动副 中的颗粒对 材料表面产 生碾 压， 使材料 发生塑性变形 ， 这样反 复多次， 导致材料表面疲劳损坏。图 3为固体颗粒 对滚动表面产生 的疲劳磨损过程。 3 粘 着磨 损 。固体颗 粒 引起 的材 料塑 性变 形 ， 形成表面凸起和洼坑 ， 从而导致粘着磨损。 4 冲蚀磨损 。当液流 以很 高的速度流经元件 表面时， 其 中的固体颗粒对表面产生冲击磨损 。 污染磨损是 导致 元件 性能 衰 降 的主要 原 因。 元件的污染磨损与油液中固体颗粒 的尺寸及分布 、 浓度以及颗粒物 的性质 等 因素有关 。元件对不 同 尺寸的颗粒具有不 同的敏感性 ， 尤其是对尺寸与运 动副间隙相当的颗粒最为敏感_ 7 ] 。 1 ． 3 油液性能的恶化 油液污染不仅引起液压元件 的性能恶化， 而且 导致油液本身物理和化学性能的恶化 。 油液 中的水 和气泡显著 削弱运动副 间的油膜 强度 ， 降低油液的润滑性 。 当液压系统中混入空气时， 油液的容积 弹性模 量降低 ， 使系统中的响应特性变差 。 油液中的空气、 水和热能为油液的氧化提供了 必要的条件 ， 而油液 中的金属磨粒对油液氧化起着 重要的催化作用 。 油液污染加速 油液 的劣化 ， 进而加剧元件 的失 效 ， 污染磨损产生 的金属磨粒又进一步促进 油液劣 化， 其因果关系见 图 4 。 b C d a 辗压 b 初始裂纹 c 裂纹扩展d 材料剥离 图 3 滚动表面疲劳磨损过程 2 8 矿用汽车 2 0 1 5年第 2期 ★ 使 用与维修 ★ 根源 添加 剂耗损 基础油氧化 机械 失效 热能 酸性物质 空气 抗氧剂 _ j 磨损 -- 聚合 反应 - -- 腐蚀 金属颗粒物 防锈剂 产物 疲劳 催化剂 抗磨剂 沉淀物 阻滞卡紧 水 积炭 油泥 图 4 油液 性能劣化的链式反应 以上所有的因素都将会引起液压油温高。 2 液压油温高的初步判断方法 启动设备后 ， 不进行举升 、 迫降操作 的情况下 ， 对 比变量泵至举升 阀组 压力油管和 叶片泵至举 升 阀组压力油管温度 启机前 ， 两油管温 度必须低 于 液压油温度 嘲。 3 液压油温高 的进 一步判断及排 除方 案 若两油管升温速度相近 ， 两油管温度始终相近 5 ℃以内 ， 按下述方案一排除故障 ； 若两油管升温 速度有 明显差异 ， 两 油管温度 差越来越 大 ， 按 下述 方案二排除故障E 。 方案一 设备怠速状 态下 检查 C V8溢流 阀是 否松动。 保持或浮动位时， 听 C V8溢流阀处是否有较 大溢流 声 ， C V8溢流阀处温升速度是否 明显高于阀组其他 位置 ， 若是 ， 检查 C V8溢流 阀密封件是否损坏 。将 举升手柄切换至保持 位 ， 观察料斗是 否缓慢举 升， 若是 ， 更换 C V2插件。若无上述故 障， 再依次检查 C V8插件、 主梭阀。若经上述操作后仍有油温高现 象 ， 则按方案二排除故障。 方案二 检查 C V4 、 C V7溢流 阀设 定压力是否正 常、 两 溢流阀密封件是否损坏或失效 ， 判断方法同 C V8溢 流 阀 保持位时 。检查 C V7 插件阀芯是否发卡 、 阻 尼是否堵塞 排除此故障后再进行下述试验 。 排 除上述 故障后 ， 进行下述 试验 在液压 油温 高于环境温度 l 0℃以上时 ， 液压油温正常的设备温 升速度慢于 8 mi n ／ ℃。做下述试验时， 可对一 台油 温正常的设备进行下述第三项试验 相 同油温 时 ， 以便于对 比。 ①用法兰堵头堵住变量泵至转 向系统 即至高 压过滤器 ， 变量泵至举升 阀组 的出 口， 目的是排 除 由于外部系统泄漏造成 的温升。启动柴油机以 7 5 0 r ／ rai n的转速运转 不得踩 油门 5分钟后 ， 记 录 2 0 分钟 的温升变化情况 ， 计算 出温升速度。 ②用法兰堵头堵住变量泵至转 向系统 即至高 压过滤器 的出 口， 连接变量泵至举升阀组油管 ， 目 的是排除 由于举升 阀组 泄漏造成 的温 升。启动柴 油机以 7 5 0 r ／ rai n的转速运转 不得踩油 门 5分钟 后 ， 记录 2 0分钟的温升变化情况， 计算出温升速度 。 ③将变 量泵 两 出油管 均连 接 ， 启动 柴油 机 以 7 5 0 r ／ rai n的转速运转 不得踩油f - j 5分钟后 ， 记录 2 0分钟的温升变化情况 ， 计算出温升速度 。 通过上述 3个步骤的试验数据 的对 比， 可 以准 确找出引起温升的源头。 4结 语 本文主要介绍 了 S F 3 3 9 0 0卡车液压油温 高的 故障分析及最终排除方法 的确定 ， 本方法使用起来 不仅方便快捷 ， 而且 降低 了大量 的成本 ， 同时极 大 地提高了设备的出动率 ， 保证了神华准能黑岱沟露 天煤矿 的稳定运行 。 参考文献 E 1 3陆望龙 ．液压维修工工作手册[ M] ． 北京 化学工业 出 版社 ， 2 0 1 2 ． E 2 ]赵波等 ．液压与气动技术 第 3版 E M] ．北京 机械工 业出版社 ， 2 0 1 1 ． [- 3 1杨曙东等 ． 液压传动与气压传动 第 3版 I- M] ．武汉 华中科技大学出版社 ， 2 0 0 8 ． E 4 ]路甬祥 ． 液压气动技术手册[ M] ．北京 机械工业出版 社 ， 2 0 0 2 ． E 5 ]吴宗泽 ． 机械零件设计手册[ M] ． 北京 机械工业 出版 社 ， 2 0 0 3 ． I- 6 ]赵汝星等 ． 矿山机械运行与维护[- M3 ．中国劳动社会保 障出版社， 2 0 1 0 ． E 7 ]王文斌等 ． 机械设计手册 新版 2 [ M] ．机械工业出版 社 ， 2 0 0 4 ． E 8 3苏维嘉等 ．电动轮 自卸车原理与运用E M] ．北京 中国 社会 出版社 ， 2 0 0 1 ． 收稿 日期 2 0 1 4 0 9 2 2 2 0 1 5年 第 2期 矿用汽车 2 9