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挖掘機液壓油溫度過高原因分析
來源:工程機械與維修  作者:佚名  2016-06-13 15:52:27

    挖掘機工作時,其發動機輸出的功率主要用于挖掘土方,另有部分功率轉化成熱能被液壓元件吸收,使液壓系統溫度升高,然后通過冷卻器、液壓油箱、管路等散發到空氣中。當液壓油溫度為50~80℃時,油液的戮度、潤滑性、耐磨性均處于最佳狀態,挖掘機工作效率最高。當液壓油溫度超過95℃時,挖掘機效率下降,動作不準確且緩慢,嚴重時挖掘機無法工作。挖掘機液壓油溫度過高的原因可從液壓油散熱器、液壓系統、液壓油以及駕駛員操作等4個方面進行分析。
    1.液壓油散熱器
    (1)污物過多或翅片變形
    挖掘機液壓系統工作時產生的熱能絕大部分通過液壓油散熱器散發到空氣中,以使液壓油溫度降低。液壓油散熱器一般采用吸風式冷卻風扇,若挖掘機工作環境塵土較多,空氣流經液壓油散熱器芯子表面時,很容易在表面堆積塵土和雜質,甚至產生堵塞,嚴重影響散熱效率。因此挖掘機駕駛員要根據施工工況,每周至少對液壓油散熱器外部進行清掃和疏通一次。若液壓油散熱器風道翅片變形(翅片倒伏),造成風阻增大,散熱效果差,應及時調整倒伏的翅片。
    (2)內部管道堵塞
    挖掘機液壓系統工作時,液壓元件因磨損產生的雜質會附著在液壓油散熱器內部。若液壓油溫度過高,部分液壓油會被碳化。碳化的液壓油凝固在液壓油散熱器內部產生油垢,在液壓油散熱器邊緣部位,其內部油路可能完全堵塞。
    檢查液壓油散熱器內部管道是否阻塞,可用紅外測溫儀檢測液壓油散熱器進油口與出油口溫度差進行判斷。若進、出油口溫度差變化不大(小于45°),說明液壓油散熱器內部堵塞。檢查時還可在液壓油散熱器進、出油口處安裝壓力表,檢查進、出口油道壓差,若壓差小干0.12MPa,屬于正常情況。若高于0.12MPa,則表明液壓油散熱器阻塞嚴重,應對其進行疏通。
    (3)周圍密封不嚴
    液壓油散熱器四周海綿作用是防止熱氣回流。如果液壓油散熱器周圍有海綿破損或脫落,風扇吸風時,通過液壓油散熱器的高壓力熱空氣就會從縫隙重新回流到液壓油散熱器前部低壓區,從而減少了冷空氣的進入量。這樣造成進入液壓油散熱器空氣溫度上升,導致降低液壓油散熱器的散熱效果,從而引起液壓油溫度升高。清潔液壓油散熱器時,應檢查液壓油散熱器周圍海綿,如有損壞應及時更換。
    (4)導風裝置有問題
    導風罩用于提高風扇效率,阻止發動機機艙內的熱氣回流。吸風式風扇風扇葉尖與導風罩的間隙一般為風扇直徑的2.5%,導風罩的寬度為風扇葉片寬度1.5倍,風扇離液壓油散熱器芯子距離一般為風扇直徑的10%~15%。若導風罩損壞、風扇葉尖與導風罩若間隙過大、風扇離液壓油散熱器芯子距離過遠,風扇的供風量會急劇下降,甚至出現無風或發生回流。
    挖掘機在保養、維修過程中,維修人員不能隨意改變導風罩的尺寸及幾何形狀,也不能改變液壓油散熱器和風扇之間的距離,否則不能保證原有的散熱效果。非金屬材料風扇接觸高溫后會變形,產生變形就會降低風扇的供風量。
    挖掘機發動機外罩上液壓油散熱器的進風口面積影響進風量,進風口面積不得小于液壓油散熱器芯面積的56%,若達不到要求,需要在側門上增加槽孔,以提升進入液壓油散熱器的冷卻風量。
    挖掘機液壓油散熱器進風溫度比環境溫度高5~10℃屬于正常,但若液壓油散熱器進風溫度超出5~10℃,需要查找原因,比如液壓油散熱器與發動機倉之間是否隔離。
    (5)風扇膠帶過松
    風扇膠帶過松、打滑,也會導致風扇效率降低,冷卻效果不好,每天應檢查膠帶漲緊度和膠帶的磨損狀況,必要時應調整或更換新膠帶。

    2.液壓系統
    (1)回油背壓不合理
    為了避免液壓油散熱器壓力過高,在其進油口設置了背壓閥與旁通閥,如附圖所示。旁通閥壓力設定為0.45MPa,當液壓油散熱器壓力大于0.45MPa時,旁通閥開啟,部分液壓油不經液壓油散熱器直接回油箱。背壓閥壓力為0.25MPa,以保證系統主回路有一定背壓,從而避免液壓系統工作時產生真空,保證回油穩定,防止過大的回油沖擊對液壓油散熱器造成損壞。

    當挖掘機液壓系統出現油溫偏高時,應檢測背壓閥與旁通閥是否存在故障。若旁通閥處于常開狀態,或背壓閥處于關閉狀態,液壓油不通過液壓油散熱器冷卻直接流回液壓油箱,就會造成液壓油溫度過高。
    (2)液壓元件間隙過大
    多路閥閥桿與閥孔配合間隙過大,泵、馬達的柱塞與缸體間隙過大或配流盤間隙過大,液壓缸密封圈磨損造成間隙過大,先導齒輪泵齒輪端面及齒頂間隙過大,均會造成嚴重內泄漏。壓力油內泄漏時,其壓力能就會轉變成熱能,造成液壓油溫度升高,導致液壓系統高溫。
    (3)壓力調整不合理
    若液壓系統泵、溢流閥及安全閥壓力調整不合理,會造成液壓系統溫度過高。如果系統壓力調節過高,會使泵在超過額定壓力下運行,導致油溫升高。系統壓力調節過低,會使工作機構在正常負載下,頻繁出現溢流閥開啟卸荷現象,使液壓油大部分通過安全閥流回油箱。這樣會使液壓系統做功功率加大,導致液壓系統溢流發熱。
    若先導溢流閥壓力過低,挖掘機換向閥閥桿換向阻滯,導致運動緩慢,也易引發液壓油高溫,因此要根據挖掘機不同的負載要求,經常檢查、調整安全閥的壓力,使之達到設定值。
    3.液壓油
    (1)選用不合理
    液壓油選用不合理會造成泄漏量過大或流動阻力過大,引起功率損失過大,導致液壓油高溫。故應盡量采用戮度適宜的液壓油,以減少摩擦損失。夏季應選擇戮度略高的液壓油,以減小內泄漏。冬季應選用戮度略低的液壓油,以減小壓力損失。
    不同品牌的液壓油、同一品牌的不同類型的液壓油,其基礎油和添加劑不同,不具備兼容性。液壓油混用后添加劑會發生反應,造成添加劑失效,生成顆粒、泡沫,從而使泵、馬達、閥等液壓元件工作效率降低、磨損加大。要使用挖掘機廠家指定品牌型號的液壓油,不要隨便換用其他品牌及型號的液壓油,更不能隨意混用,以避免帶來不必要的損失。
    (2)油品質量差
    液壓油清潔度差,會造成液壓系統堵塞,液壓系統摩擦阻力增大。這不僅造成故障增加、縮短元件使用壽命,還會導致液壓系統溫度升高。液壓油品質差,會使液壓系統中混入空氣?諝庠诘蛪簠^會從油中逸出形成氣泡,當氣泡運動到高壓區時產生局部微爆炸,油液受到急劇壓縮釋放出大量熱量,便引起油溫升高。
    (3)油量不足
    液壓油箱中油位過低,將使液壓系統沒有足夠的油流帶走其產生的熱量,從而導致散熱困難,油溫升高。若油箱中油量不足,應及時添加至標準液位,油液高度一般為油箱高度的80%。
    4.駕駛員操作
    如果駕駛員操縱挖掘機動作過猛、動作不連貫,會造成液壓系統溫度過高。液壓系統中油路及元件長時間高壓狀態下工作,除泵、馬達、溢流閥、管路系統的功率損失外,平衡閥、緩沖閥、單項節流閥等功率損失也很大,也會造成液壓油高溫。因此挖掘機大負荷作業時,應盡量避免主溢流閥、安全閥頻繁開啟,在挖掘時盡量多做復合動作,少做單一動作。
    由以上分析可見,引起油溫過高的原因是多方面的。將液壓系統液壓油溫度控制在正常范圍內至關重要。駕駛員應注重挖掘機的正確使用與維護保養,出現液壓油溫度過高現象時,應及時排查和排除故障,確保挖掘機正常穩定地運行。
 

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