黃華良
(泉州太平洋集裝箱碼頭有限公司,福建石獅 362700)
公司33 t 某品牌叉車配置的DANA TE17 型自動變速箱,在正常環(huán)境溫度下使用時,運行一段時間后設備駕駛室內(nèi)的信息終端顯示單元出現(xiàn)變速箱油溫高報警。顯示屏上變速箱油溫高達116 ℃,嚴重超過此類變速箱的正常工作溫度82~93 ℃,設備無法正常使用,進入保護模式狀態(tài)。
變速箱主要包括液力變矩器、工作齒輪泵、擋位離合器(簡稱擋轂)、控制閥、散熱器和變速箱殼體等。該品牌叉車的DANA TE17 型自動變速箱在工作中產(chǎn)生的熱量主要通過變速箱油散熱器風扇強制散熱及變速箱殼體自然散熱的兩條途徑完成,具體過程:①變速箱底殼吸油濾芯→工作齒輪泵→精濾芯→主壓力閥液力→變矩器→節(jié)溫器→散熱器→箱內(nèi)潤滑→變速箱底殼;②變速箱底殼吸油濾芯→工作齒輪泵→精濾芯→各擋位離合器及控制閥→變速箱底殼。
(1)維修人員在叉車怠速時檢查變速箱油位正常,檢查設備保養(yǎng)記錄,發(fā)現(xiàn)剛剛做過1000 h 整機保養(yǎng),已更換過變速箱油和濾芯。進一步檢查變速箱油散熱器,外部比較臟,且下方有塑料袋、紙張等雜物,清除雜物后,用低壓風槍及自來水清潔散熱器表面后,試機20 多分鐘后變速箱再次出現(xiàn)油溫高報警。
(2)為排除設備是油溫傳感器和報警回路損壞引起的誤報故障,維修人員現(xiàn)場使用手持紅外測溫儀測量變速箱體溫度為114 ℃,該數(shù)值與設備顯示屏上的數(shù)據(jù)接近;在高溫報警時,再次用紅外測溫儀檢查散熱器,進油管溫度為114 ℃,回油管溫度為112 ℃,散熱器表面約為112 ℃,油溫傳感器和報警回路未損壞,確認該變速箱確實存在油溫高故障。
(1)變速箱油使用標號不對;油位過高和過低、油臟。
(2)變速箱油散熱系統(tǒng)沒有起到良好的散熱作用。
(3)變速箱控制閥故障或系統(tǒng)控制壓力不足引起內(nèi)部擋位離合器片打滑,產(chǎn)生額外熱量。
(4)液力變矩器軸頭密封油環(huán)或安全閥、旁通閥損壞,散熱油回路壓力不穩(wěn)定,工作油流量不足。
(1)檢查變速箱油品、油位及散熱系統(tǒng)是否異常。其實在故障確認過程中已經(jīng)排除這兩項,但為保險起見根據(jù)變速箱油散熱工作原理,還是拆檢散熱器上的節(jié)溫器(圖1),用高于82 ℃的熱水進行模擬工作試驗,結果節(jié)溫器開閉工作正常,完全排除此部分故障成因。
(2)檢測變速箱控制閥是否故障和各擋轂是否存在異常。熄火斷電后檢測變速箱閥組至控制器之間線束正常,無短路或斷路現(xiàn)象。檢測各比例電磁閥線圈阻值約4.6 Ω,選擇電磁閥線圈阻值27.5 Ω,測量值與技術要求值相同,壓力開關工作也正常,整個電氣系統(tǒng)檢查未見異常。外接壓力表至變速箱控制閥,根據(jù)控制閥測壓檢查口分布情況(圖2),在設備運行時,依次測量變速箱主壓力(31)、前進擋(45)、后退擋(46)、1 擋(41)、2 擋(42)、3 擋(43)電磁閥的壓力,動態(tài)壓力值均保持在2.6~3 MPa(26~30 bar),而且該壓力值與變速箱的各擋轂工作壓力值要求相同,說明變速箱各擋轂運行狀況良好,不存在泄壓打滑的問題。根據(jù)以上檢測結果表明變速箱閥組、內(nèi)部各擋轂運行正常。
(3)檢測液力變矩器軸頭密封油環(huán)或安全閥、旁通閥是否損壞。根據(jù)變速箱工作原理,變矩器輸出的高溫油液經(jīng)過散熱器冷卻后,最終與潤滑油液匯合,一同返回變速箱底殼。變矩器輸入輸出壓力和流量的大小也會影響變速箱油散熱效果的好壞,因此,需要檢查變矩器的輸入輸出壓力是否正常。在設備運行時,外接壓力表依次測量變速箱控制閥上的變矩器(圖3)輸入檢查口(34)和變速箱殼體的輸出檢查口的壓力,動態(tài)壓力值在0~0.1 MPa(0~1 bar)。該壓力值遠低于變速箱正常要求的工作壓力值0.4 MPa(4 bar)。

圖1 拆檢節(jié)溫器

圖2 控制閥測壓檢查口
根據(jù)以上檢測結果,可以初步判斷液力變矩器軸頭、密封油環(huán)或安全閥、旁通閥的損壞是造成此次變速箱油溫高的原因。先拆下變速箱控制閥,仔細解體安裝在它上面的液力變矩器安全閥和旁通閥組件(圖4),發(fā)現(xiàn)彈簧及閥芯均正常,未損壞,重新裝復后測試壓力還是不正常;由此確定該液力變矩器軸頭、密封油環(huán)已損壞。拆下變速箱總成,解體液力變矩器檢查后發(fā)現(xiàn)軸頭確實磨損嚴重(圖5),密封油環(huán)已卡死,造成散熱油密封不好,泄漏油量大,回路壓力低,散熱油流量不足,導致變速箱油溫高。
采購DANA TE17 型自動變速箱原裝的軸頭及油環(huán)配件,更換裝復后試車工作正常。
變速箱油溫高的起因很多,在日常進行設備故障排查時,有時無法快速、準確找到誘使故障發(fā)生的根本原因和故障點。不妨使用“排除法”來分析排查故障,根據(jù)設備工作原理圖和技術圖紙,通過分析,羅列出可能引起故障發(fā)生的各種原因選項,依據(jù)“由易到難、由外及內(nèi)”的原則,對疑惑選項進行逐一排除。最后剩下的那個選項就是要找的答案,找到了確定的故障點并進行排除,從而解決問題。

圖3 變矩器

圖4 液力變矩器安全閥和旁通閥組件

圖5 軸頭磨損