旋挖鉆機(jī)如何應(yīng)對(duì)夏日高溫

何 永/HE Yong

旋挖鉆機(jī)如何應(yīng)對(duì)夏日高溫

何 永/HE Yong

旋挖鉆機(jī)在使用過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。高溫引起的故障是維修中經(jīng)常遇到的故障現(xiàn)象，給旋挖鉆機(jī)用戶(hù)帶來(lái)了很大的煩惱和困惑,其對(duì)機(jī)器性能及壽命影響比較大，排除起來(lái)往往有一定難度。

旋挖鉆機(jī)的高溫一般分為齒輪箱(分動(dòng)箱)溫度過(guò)高、液壓油溫度過(guò)高、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度過(guò)高(俗稱(chēng)水溫高)。齒輪箱溫度過(guò)高的原因相對(duì)單純，主要原因有軸承或齒輪及殼體尺寸形狀不夠標(biāo)準(zhǔn)、潤(rùn)滑油品不合格或油位不合適等。本文重點(diǎn)分析液壓油溫度過(guò)高和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度過(guò)高的問(wèn)題。

1 液壓油溫過(guò)高

根據(jù)液壓理論及近年來(lái)的維修經(jīng)驗(yàn)，液壓油溫度過(guò)高的主要原因是產(chǎn)熱過(guò)快和散熱過(guò)慢。液壓泵進(jìn)油管路及液壓油箱密封不嚴(yán)、進(jìn)油濾芯堵塞、液壓系統(tǒng)管路不暢通、液壓泵內(nèi)部泄漏都會(huì)使液壓油產(chǎn)生大量熱量從而使液壓油溫度因產(chǎn)熱過(guò)而快速升高。

液壓油散熱器內(nèi)部通道有堵塞、散熱器外部灰塵過(guò)大、風(fēng)力不夠、液壓油未通過(guò)液壓油散熱器等原因可導(dǎo)致液壓油因散熱過(guò)慢而高溫。

案例一 一臺(tái)使用了3年的旋挖鉆機(jī)，液壓無(wú)力、速度慢、液壓油溫度高。進(jìn)場(chǎng)后，我們發(fā)現(xiàn)挖機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)液壓泵噪音大，液壓泵兩個(gè)高壓管手感振動(dòng)非常大，同時(shí)，整機(jī)速度慢,很顯然液壓泵有問(wèn)題。

解體液壓泵發(fā)現(xiàn)此泵被修過(guò)，維修裝配者在更換軸承時(shí)對(duì)日立液壓泵這種配對(duì)軸承沒(méi)有概念，軸承間隙過(guò)大且沒(méi)有配對(duì)，導(dǎo)致除提升器及分動(dòng)器外的所有配件全部報(bào)廢。

更換新件按規(guī)范裝配好試車(chē)，液壓泵工作平穩(wěn)柔順，機(jī)器力量及速度均良好。然而試車(chē)30min后發(fā)現(xiàn)液壓油溫度已升至90℃，看來(lái)還有問(wèn)題，液壓濾是新?lián)Q的純正件，再看液壓油箱密封性能，按排氣閥有氣直接排空，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)2～3min再排氣有明顯氣壓。這表明液壓油箱及進(jìn)油管路沒(méi)有問(wèn)題。

液壓油散熱器表面灰塵不多，風(fēng)力也足夠大，風(fēng)道也正常，用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀測(cè)溫發(fā)現(xiàn)液壓油散熱器表面溫度只有40℃，而液壓油泵和液壓油箱溫度則分別達(dá)到了92℃和90℃。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)散熱器內(nèi)部沒(méi)有堵塞。檢查液壓管路發(fā)現(xiàn)從分配閥到液壓油箱回油管中的單向閥未安裝，這直接導(dǎo)致液壓油不經(jīng)過(guò)散熱器而直接回油箱,油溫一定過(guò)高。單向閥裝好試機(jī)，機(jī)器恢復(fù)正常。

案例二 有一臺(tái)旋挖鉆機(jī)使用11 000h后發(fā)現(xiàn)液壓油溫度高。工作30min液壓溫度可達(dá)80℃，如果繼續(xù)工作液壓油溫度會(huì)一直向上直到報(bào)警。

檢測(cè)液壓泵壓力、流量及變量性能都正常，液壓油箱及進(jìn)油管路也都未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。檢查液壓油散熱器時(shí)發(fā)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇風(fēng)力明顯偏弱。

此風(fēng)扇是由液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)，液壓馬達(dá)的液壓油來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)前齒輪箱的冷卻專(zhuān)用液壓泵。我們測(cè)試進(jìn)入風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的壓力，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2 000r/min時(shí)為148kg/cm2,由此得出風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和液壓泵都沒(méi)有問(wèn)題。

再檢查風(fēng)道也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯問(wèn)題。可初步確定該風(fēng)扇葉有問(wèn)題。我們進(jìn)一步對(duì)判斷進(jìn)行驗(yàn)證，測(cè)量風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為1 990r/min。于是就斷定風(fēng)扇葉有問(wèn)題，訂貨更換后液壓油溫度恢復(fù)正常。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高

發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)不準(zhǔn)、發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足、散熱系統(tǒng)故障都會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高。在配共軌電噴柴油機(jī)以前的挖掘機(jī)上，由于液壓油散熱器安裝在水箱冷卻風(fēng)的上游，因此液壓油過(guò)熱也會(huì)引起水溫過(guò)高，下面通過(guò)兩個(gè)案例說(shuō)明。

案例三 有一臺(tái)日立EX200-5在做完發(fā)動(dòng)機(jī)大修半年后出現(xiàn)高溫情況，而且越來(lái)越嚴(yán)重，送修時(shí)已是工作20min水溫就報(bào)警。經(jīng)過(guò)檢查，我們發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能良好，幾乎看不到煙色，也沒(méi)有廢氣而且聲音亢進(jìn)有力，在低溫狀態(tài)和水溫報(bào)警狀態(tài)下滿(mǎn)負(fù)荷工作發(fā)動(dòng)機(jī)絲毫不費(fèi)力。

于是初步判定發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)沒(méi)有問(wèn)題而且功率足夠，看來(lái)問(wèn)題出在散熱系統(tǒng)。通洗水箱裝機(jī)再試，沒(méi)有明顯效果。找了一個(gè)相同機(jī)型的水泵及風(fēng)扇葉作置換試驗(yàn)，正常機(jī)上的水泵及風(fēng)扇裝上高溫機(jī)試車(chē)，高溫癥狀沒(méi)有改變。

再檢查水泵及風(fēng)扇葉的傳動(dòng)效率，風(fēng)扇皮帶及皮帶槽結(jié)合情況也沒(méi)有問(wèn)題。接下來(lái)再檢查水泵及風(fēng)扇皮帶盤(pán)的動(dòng)力源—曲軸皮帶盤(pán)，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。拆下曲軸皮帶盤(pán),發(fā)現(xiàn)曲軸皮帶盤(pán)的緊固大螺母是松的。拆掉螺母拿下曲軸皮帶盤(pán)發(fā)現(xiàn)它與緊固錐套的結(jié)合錐面有明顯的摩擦損傷痕跡，換掉曲軸皮帶盤(pán)和緊固錐形套，試車(chē)，水溫恢復(fù)正常。

由于這種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸皮帶盤(pán)和曲軸之間的連接沒(méi)有定位鍵，完全靠曲軸和皮帶盤(pán)之間的緊固錐形套被大螺母壓緊從而使曲軸和皮帶盤(pán)緊密結(jié)合。隨著大螺母的松動(dòng)，曲軸皮帶盤(pán)與曲軸的轉(zhuǎn)速差距會(huì)越來(lái)越大，同時(shí)，由曲軸皮帶盤(pán)驅(qū)動(dòng)的水泵和風(fēng)扇葉的轉(zhuǎn)速會(huì)越來(lái)越小，影響散熱的兩種不利因素同時(shí)出現(xiàn)，水溫一定會(huì)快速上升。

案例四 有一臺(tái)旋挖鉆機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)大修一年后出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫，進(jìn)場(chǎng)后我們?cè)囓?chē)發(fā)現(xiàn)工作40min后水溫達(dá)到90℃，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)掉速、黑煙大。

為了確定液壓系統(tǒng)有沒(méi)有問(wèn)題，我們用便攜式液壓測(cè)試儀對(duì)液壓泵的主、副泵進(jìn)行了測(cè)試，液壓泵升壓平穩(wěn)、變量靈敏，得到的壓力、流量、溫度值都沒(méi)有問(wèn)題。

液壓系統(tǒng)故障被排除，初步可以確定為發(fā)動(dòng)機(jī)功率不夠，水循環(huán)散熱系統(tǒng)先不用管，我們又拆下柴油噴油泵及噴油器測(cè)試，噴油量及霧化均未發(fā)現(xiàn)明顯問(wèn)題。對(duì)好噴油正時(shí)試車(chē)，高溫情況沒(méi)有改觀。趁著熱車(chē)，再測(cè)試氣缸壓力和機(jī)油壓力也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。增壓器會(huì)不會(huì)有問(wèn)題?于是我們又測(cè)量了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力最大值為0.8kg/ cm2，增壓器性能很好。

在水溫達(dá)到90℃，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始掉速、黑煙大時(shí)我們用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀在發(fā)動(dòng)機(jī)各部測(cè)試尋找問(wèn)題。結(jié)果發(fā)現(xiàn)油底殼溫度有110℃，機(jī)油濾芯溫度有120℃，而機(jī)油散熱器溫度只有不到90℃，換掉機(jī)油散熱器試車(chē)，溫度正常

本案中，由于機(jī)油散熱器故障使得機(jī)油溫度迅速升高從而導(dǎo)致潤(rùn)滑性能大幅下降，這使得發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)件運(yùn)轉(zhuǎn)阻力大大增加而消耗掉了大量功率;另外，由于機(jī)油溫度太高使得其本身所具有的冷卻作用幾乎消失從而更加重了發(fā)動(dòng)機(jī)高溫。

另外，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸變形、曲軸間隙過(guò)小也會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)自身消耗功率過(guò)大而引起高溫，液壓變量控制系統(tǒng)失效也會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高。

(編輯 吳學(xué)松)

How to deal with the summer high temperature for rotary drilling rig