裝載機(jī)變速箱油溫過高故障分析

高永康

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)陽泉分公司)

裝載機(jī)是當(dāng)前公路工程施工中常用的重要機(jī)械設(shè)備。裝載機(jī)在工作狀態(tài)下，常有變矩器與變速箱液壓油溫超高現(xiàn)象的出現(xiàn)。盡管其設(shè)計是在油溫可以達(dá)到120 ℃時機(jī)器仍然工作，但實際上，變矩器變速箱油溫當(dāng)油溫達(dá)到100 ℃時，機(jī)器就會出現(xiàn)工作無力，密封件損壞等故障問題。由于裝載機(jī)的生產(chǎn)廠家多，機(jī)器型號多樣，因此，如何快速、準(zhǔn)確地找到故障原因，以便排除故障，是一個復(fù)雜的技術(shù)問題。基于此，筆者結(jié)合工作實踐經(jīng)驗，以徐工ZL50GH 裝載機(jī)為例，就其運(yùn)行中出現(xiàn)的油溫過高的原因及如何排除故障作以下分析與探討。

1 變矩器和變速器液壓系統(tǒng)組成及散熱原理

1.1 系統(tǒng)組成分析

圖1 變矩器－ 變速器液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

徐工ZL50GH 裝載機(jī)變速箱是變矩器－變速箱，在工作中產(chǎn)生的熱量主要通過傳動油的循環(huán)散熱來解決。其系統(tǒng)主要組成，如圖1 所示。

1.2 散熱原理

徐工ZL50GH 裝載機(jī)變速箱的散熱，按照變速油路流程，是由以下兩條路徑完成。

其一是:吸油濾網(wǎng)—變速泵—精濾器—變速閥—各擋位。

其二是:箱內(nèi)潤滑—散熱器—變矩器。

在正常工作狀態(tài)下，控制變矩器的進(jìn)油壓力為0.56 MPa，出油壓力為0.28～0.45 MPa，傳動油的散熱主要通過散熱器的風(fēng)冷散熱及殼體內(nèi)流動時自然散熱。

2 引起徐工ZL50GH 裝載機(jī)變速箱油溫過高的原因分析

筆者在對ZL50GH 裝載機(jī)進(jìn)行使用時，在油溫過高問題進(jìn)行修理時，探究了變矩器油溫過高的原因，并列舉出來。

2.1 系統(tǒng)進(jìn)油壓力不足

通過上文的分析，我們已經(jīng)知道，變速泵從油底吸收到工作油之后，部分會通過變矩器，然后經(jīng)過散熱器進(jìn)行散熱，最后進(jìn)入到油底殼中，另一部分通過變速器，這時要是系統(tǒng)的進(jìn)油壓不足，就會造成進(jìn)入變矩器的工作油壓過低，從而造成進(jìn)油不足的問題出現(xiàn)，從而使得傳動油不能夠得到及時的冷卻，最終造成變速器溫度過高，這種問題產(chǎn)生主要是由三方面問題產(chǎn)生。首先，系統(tǒng)壓力不足，調(diào)壓閥是液力傳動的主要部分，其能夠?qū)ο到y(tǒng)中的工作油壓進(jìn)行控制，當(dāng)調(diào)壓閥的閥芯存在失靈或者損壞的時候，就會造成調(diào)節(jié)功能得不到體現(xiàn)，從而造成變矩器供油不足與壓力降低。其次變速泵在使用過程中，會因為齒輪與端蓋之間的間隙變大，從而造成油量泄露問題嚴(yán)重，同時系統(tǒng)壓力不足和變速泵吸入空氣的原因，也會造成變矩器供油量得不到滿足。最后，也有可能因為變速器中的各個活塞因為長期工作的磨損，導(dǎo)致泄漏問題的產(chǎn)生，使得油溫上升。

2.2 油位存在偏差

一方面，當(dāng)油位過高時，這時會使得變速器中高速旋轉(zhuǎn)的部件，因為油液過多的問題，使得旋轉(zhuǎn)阻力增大，從而導(dǎo)致油溫的上升。另一方面，當(dāng)油位過低時，會造成參與變速器工作中的油液循環(huán)速度加快，從而造成傳動油在油底殼中的停留時間過于短暫，從而出現(xiàn)散熱效果差，并因為變速泵吸收空氣的原因，造成液壓系統(tǒng)中的壓力降低。

2.3 工作油使用不正確

油液粘度作為油液的重要指標(biāo)參數(shù)，會直接決定著系統(tǒng)的運(yùn)行情況。當(dāng)油液的粘度過高時，就會造成流動損耗加大，傳遞效率下降，從而造成油溫過高，另外當(dāng)粘度過低時，會因為泄漏量的增大，系統(tǒng)容積效率的降低，從而造成油溫的上升。另外粘度降低，還會造成潤滑性能下降，摩擦力加大，造成油溫上升明顯。

2.4 散熱器散熱不足

工作油主要是通過散熱器來進(jìn)行散熱的，ZL50GH 裝載機(jī)的散熱裝置是風(fēng)冷式結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)散熱器發(fā)生堵塞時，就會造成散熱效果降低。

2.5 變速箱部件損壞

當(dāng)變速箱部件發(fā)生損壞時，就會造成巨大的摩擦產(chǎn)生，最終導(dǎo)致變速器溫度過高，并導(dǎo)致油溫的上升。

2.6 裝載機(jī)的超負(fù)荷運(yùn)行

當(dāng)裝載機(jī)連續(xù)長時間超符合工作時，就會造成產(chǎn)生的熱量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于散出的熱量，使得工作油溫的溫度上升，并且這種情況隨著環(huán)境溫度的上升而明顯增加。

3 變速器油溫上升問題的解決

當(dāng)變速器的油溫過高時，需要在裝載機(jī)工作半小時之后，來通過油溫上升的各種因素來進(jìn)行排查解決。首先對油底殼進(jìn)行排查，其對變速器進(jìn)行排查，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)油壓力不足時，這時變矩器的工作油壓就會過小，使得供油量的不足，最終造成傳動油得不到有效的冷卻。解決造成系統(tǒng)進(jìn)油壓力不足，主要可以通過四個步驟解決。首先對于系統(tǒng)壓力不足問題，是因為調(diào)壓閥發(fā)生失靈，或是是調(diào)壓閥的閥芯出現(xiàn)磨損情況所導(dǎo)致，這時需要對濾油器進(jìn)行拆除，從而觀察其中有沒有金屬碎屑的存在，若是有發(fā)亮的鋼質(zhì)顆粒，就表明了變速箱的工作泵出現(xiàn)磨損的問題。若是發(fā)現(xiàn)了鋁質(zhì)的顆粒，就說明了變矩器發(fā)生的磨損。要是有黑色或者是銅色的顆粒存在，說明離合器發(fā)生的磨損故障。另外需要拆除油底殼下的磁性濾網(wǎng)進(jìn)行檢查，看有沒有鋼鐵碎末的存在。通過對以上部位的檢查，可以確定油溫上升是否是因為部件損壞所造成的升溫現(xiàn)象。其次在故障發(fā)生時，需要通過手來觸摸進(jìn)油管與散熱器，并發(fā)現(xiàn)是否有溫差存在，從而對散熱器的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。第三步通過對工作油量的檢查，并檢查工作油所使用的油品牌。最后當(dāng)故障發(fā)生時，變速油的壓力指標(biāo)為1.1 MPa，這符合正常值，當(dāng)在卸下變矩器時，變矩器的油壓顯示為在0.06～0.15 MPa 之間，因此說明變矩器的進(jìn)油壓力降低，從而確實是變矩器的調(diào)壓閥出現(xiàn)問題，使得進(jìn)入變阻器與散熱器的油量較少。在對此故障進(jìn)行解決時，需要對調(diào)壓閥進(jìn)行重新更換，并將其壓力值設(shè)置為0.56 MPa。在故障排除之后，試用2 h，這時溫度穩(wěn)定在85 ℃，壓力值為0.55 MPa，因此故障得到有效排除。

4 結(jié)束語

變矩器油溫過高所存在的原因有很多，雖然這些原因都是反映在變矩器上，但并不一定就是變矩器發(fā)生故障，對于整個系統(tǒng)來說，只要一處元件發(fā)生故障，就會造成變矩器的運(yùn)行產(chǎn)生問題。

［1］夏士愛，丁士杰.裝載機(jī)雙變系統(tǒng)油溫超高原因分析［J］.安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2005，(3).

［2］王偉，孫曉紅.液壓系統(tǒng)的使用、維護(hù)及常見故障分析［J］.安陽工學(xué)院學(xué)報，2009，(4).