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摘 要:分析了导致变矩器油温过高的原因:主要有变矩器油位过高或过低;冷却系统效果不良;使用操作不当;液力传动油选用不当等及控制措施。液力变矩器油温过高是液力传动系统常见故障,科学地管理和使用液力传动系统,对于减少故障、提高使用寿命具有重要意义。
关键词:液力变矩器;油温过高;变速器;冷却系统;液力传动油
液力变矩器主要是由泵轮、涡轮、导轮组成。安装在发动机和变速器之间,以液压油为工作介质,起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。它有一个密闭工作腔,液体在腔内循环流动,其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。动力机(内燃机、电动机等)带动输入轴旋转时,液体从离心式泵轮流出,顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮,周而复始地循环流动。液力变矩器运行过程中普遍存在着油温过高的缺陷,这对传动系统的寿命、传动效率、燃油经济性等造成较大危害,为此应对液力变矩器的油温过高想象给予足够重视。液力变矩器工作时,工作液的温升是有限制的,变矩器油温过高,表现为机器工作时油温表超过120℃或用手触摸感觉烫手。温度超过工作液的闪点,工作液就有燃烧的危险。
一、液力变矩器的工作原理
液力传动系统一般包括主离合器、液力变矩器、变速箱、万向传动装置、驱动桥、最终传动等几部分。变矩器是实现液力传动的主要部件。它主要由三个具有一定形状叶片的泵轮、涡轮和导轮组成。其中的泵轮一般与变矩器壳连成一体,再与发动机曲轴相连,涡轮经涡轮轴输出动力,导轮则固定不动。发动机工作时带动泵轮旋转,液力变矩器工作腔内的液压油被叶片带着一起旋转.高速液流冲击涡轮叶片,并以一定的速度冲击导轮,再从固定不动的导轮叶片流出,以一定的速度冲向泵轮。油液流过各工作轮叶片时,由于受到叶片的作用,液流方向会发生改变。因为导轮固定不动,不论工作液流对导轮叶片有无冲击力矩作用,导轮上的功率始终为零.液流在导轮叶片通道中流动时,没有能量的输入或输出。但是液流进入导轮叶片和流出导轮叶片时,其流速的大小和方向均已发生变化,即导轮要承受液流冲击力矩的作用。由于导轮叶片和涡轮叶片相反,液流冲击导轮时,导轮叶片会对涡轮叶片施加反作用力矩,使涡轮叶片实际受到来自泵轮叶片甩去的液流冲击力矩和导轮叶片反作用力矩的总和,导致涡轮输出的扭矩不同于泵轮输入的扭矩,即所谓的“变矩”。
二、经分析认为液力变矩器油温过高原因有5点
一是油液黏度不合格或数量不足;二是滤油器堵塞;三是冷却器和油管堵塞;四是机件异常摩擦;五是使用不合理。
(1)油液黏度合鼬液力传动油黏度过大,会造成油液在液力变矩器内的流动阻力加大,导致油温过高。液力传动油黏度过低,会造成行星齿轮组的挡位离合器打滑,导致油温过高。若未按照该液力变矩器使用说明书推荐用油,或随意向系统中加入液压油或机油,均可造成液力变矩器油温过高。若液力传动油过少,将造成运动部件润滑不良、摩擦生热以及冷却效果下降,从而导致油温过高。若液力传动油过多,则会造成运动部件运动阻力增加,引起油温升高。
(2)滤油器堵塞液力变矩器磨损下来的杂质,会被液压泵吸至进油口的粗滤器。若粗滤器堵塞,会造成吸油阻力增大,导致系统的散热不良,引起油温升高。若细滤器堵塞,会造成杂质随油液其旁通阀进入润滑系统,导致摩擦阻力加大,引起油温升高。
(3)冷却器和油管堵塞冷却器的作用是对变矩器排出的热油进行冷却。如果冷却器和油管堵塞,则通往冷却器的油量就会减少。变矩器油液得不到冷却,便会致使油温升高。
(4)机件异常摩擦变矩器在工作时,齿轮、轴承、离合器片等机件正常配合(或啮合)摩擦产生热量很少,很快就能被油液带走。如果这些机件损坏,产生大量的摩擦热量,也会导致油温过热。
三、诊断、排除方法
变矩器油温过高主要有以下几种原因:变速器油位过低;冷却器中水位过低;油管及冷却器堵塞或太脏;变矩器在低效率范围内工作时间太长;工作轮的紧固螺钉松动;轴承配合松旷或损坏;综合式液力变矩器因自由轮卡死而闭锁;导轮装配时自由轮机构化机构缺少零件。液力变矩器油温过高故障的诊断和排除方法如下:首先,关注零件磨损程度和装配质量,变矩器装配后各旋转件间应能自由旋转,用手转动涡轮组,使其应转动灵活无卡滞,以防止各元件转动时发生碰撞和干涉,造成摩擦生热导致油温升高和功率损失。并且各油封和密封圈不得有损伤,油封环不得有卡滞,发现轴承损坏应及时更换,防止因轴承损坏造成运动件偏摆引起摩擦。检查超越离合器是否有打滑和卡滞现象,防止其改变液流的方向引起混流导致油液摩擦升温。并保持变矩器进、出油口正常油压。当作业中出现油温过高时,应立即停车,让发动机怠速运转,查看冷却系统有无泄露,水箱是否加满水;若冷却系正常,则应检查变速箱油位是否位于油尺两标记之间。若油位太低,应补充同一牌号的油液;若油位太高,则必须排油至适当油位。同时,液力传动还要根据作业季节、气温特点选择适当的液力传动油,使其具有合适的抗氧化性、黏度和黏温特性,定量加注。如果符合要求,应调整机器,使变矩器在高效区范围内工作,尽量避免在低效区长时间工作。如果调整机器工作状况后油温仍过高,应检查变矩调压阀,背压阀及其调定压力值,油管和冷却器的温度,若用手触摸时温度低,说明泄油管或冷却器堵塞或太脏,应将泄油管拆下,检查内部是否有沉积物堵塞,若有沉积物应予以清除,再装上接头和密封泄油管。
四、结束语
液力变矩器油温过高的原因很多,危害巨大,一旦出现温度过高要立即停止作业,仔细检测,先易后难的逐步分析。因此,要根据实际情况,采取适当措施才能确保机器安全高效运行,发挥最大使用效能。
参考文献
[1]陈义庄,邓根清.液压系统油温过高的原因及对策[J].湖南冶金职业技术学院学报,2006(1).
[2]馬丽英,曹源文,归少雄.液力变矩器的正确使用及常见故障诊断[J].建筑机械,2007(6)..
[3]荣世新.探讨工程机械液压设备的保养与维护[J].中国新技术新产品,2011(4).
关键词:液力变矩器;油温过高;变速器;冷却系统;液力传动油
液力变矩器主要是由泵轮、涡轮、导轮组成。安装在发动机和变速器之间,以液压油为工作介质,起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。它有一个密闭工作腔,液体在腔内循环流动,其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。动力机(内燃机、电动机等)带动输入轴旋转时,液体从离心式泵轮流出,顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮,周而复始地循环流动。液力变矩器运行过程中普遍存在着油温过高的缺陷,这对传动系统的寿命、传动效率、燃油经济性等造成较大危害,为此应对液力变矩器的油温过高想象给予足够重视。液力变矩器工作时,工作液的温升是有限制的,变矩器油温过高,表现为机器工作时油温表超过120℃或用手触摸感觉烫手。温度超过工作液的闪点,工作液就有燃烧的危险。
一、液力变矩器的工作原理
液力传动系统一般包括主离合器、液力变矩器、变速箱、万向传动装置、驱动桥、最终传动等几部分。变矩器是实现液力传动的主要部件。它主要由三个具有一定形状叶片的泵轮、涡轮和导轮组成。其中的泵轮一般与变矩器壳连成一体,再与发动机曲轴相连,涡轮经涡轮轴输出动力,导轮则固定不动。发动机工作时带动泵轮旋转,液力变矩器工作腔内的液压油被叶片带着一起旋转.高速液流冲击涡轮叶片,并以一定的速度冲击导轮,再从固定不动的导轮叶片流出,以一定的速度冲向泵轮。油液流过各工作轮叶片时,由于受到叶片的作用,液流方向会发生改变。因为导轮固定不动,不论工作液流对导轮叶片有无冲击力矩作用,导轮上的功率始终为零.液流在导轮叶片通道中流动时,没有能量的输入或输出。但是液流进入导轮叶片和流出导轮叶片时,其流速的大小和方向均已发生变化,即导轮要承受液流冲击力矩的作用。由于导轮叶片和涡轮叶片相反,液流冲击导轮时,导轮叶片会对涡轮叶片施加反作用力矩,使涡轮叶片实际受到来自泵轮叶片甩去的液流冲击力矩和导轮叶片反作用力矩的总和,导致涡轮输出的扭矩不同于泵轮输入的扭矩,即所谓的“变矩”。
二、经分析认为液力变矩器油温过高原因有5点
一是油液黏度不合格或数量不足;二是滤油器堵塞;三是冷却器和油管堵塞;四是机件异常摩擦;五是使用不合理。
(1)油液黏度合鼬液力传动油黏度过大,会造成油液在液力变矩器内的流动阻力加大,导致油温过高。液力传动油黏度过低,会造成行星齿轮组的挡位离合器打滑,导致油温过高。若未按照该液力变矩器使用说明书推荐用油,或随意向系统中加入液压油或机油,均可造成液力变矩器油温过高。若液力传动油过少,将造成运动部件润滑不良、摩擦生热以及冷却效果下降,从而导致油温过高。若液力传动油过多,则会造成运动部件运动阻力增加,引起油温升高。
(2)滤油器堵塞液力变矩器磨损下来的杂质,会被液压泵吸至进油口的粗滤器。若粗滤器堵塞,会造成吸油阻力增大,导致系统的散热不良,引起油温升高。若细滤器堵塞,会造成杂质随油液其旁通阀进入润滑系统,导致摩擦阻力加大,引起油温升高。
(3)冷却器和油管堵塞冷却器的作用是对变矩器排出的热油进行冷却。如果冷却器和油管堵塞,则通往冷却器的油量就会减少。变矩器油液得不到冷却,便会致使油温升高。
(4)机件异常摩擦变矩器在工作时,齿轮、轴承、离合器片等机件正常配合(或啮合)摩擦产生热量很少,很快就能被油液带走。如果这些机件损坏,产生大量的摩擦热量,也会导致油温过热。
三、诊断、排除方法
变矩器油温过高主要有以下几种原因:变速器油位过低;冷却器中水位过低;油管及冷却器堵塞或太脏;变矩器在低效率范围内工作时间太长;工作轮的紧固螺钉松动;轴承配合松旷或损坏;综合式液力变矩器因自由轮卡死而闭锁;导轮装配时自由轮机构化机构缺少零件。液力变矩器油温过高故障的诊断和排除方法如下:首先,关注零件磨损程度和装配质量,变矩器装配后各旋转件间应能自由旋转,用手转动涡轮组,使其应转动灵活无卡滞,以防止各元件转动时发生碰撞和干涉,造成摩擦生热导致油温升高和功率损失。并且各油封和密封圈不得有损伤,油封环不得有卡滞,发现轴承损坏应及时更换,防止因轴承损坏造成运动件偏摆引起摩擦。检查超越离合器是否有打滑和卡滞现象,防止其改变液流的方向引起混流导致油液摩擦升温。并保持变矩器进、出油口正常油压。当作业中出现油温过高时,应立即停车,让发动机怠速运转,查看冷却系统有无泄露,水箱是否加满水;若冷却系正常,则应检查变速箱油位是否位于油尺两标记之间。若油位太低,应补充同一牌号的油液;若油位太高,则必须排油至适当油位。同时,液力传动还要根据作业季节、气温特点选择适当的液力传动油,使其具有合适的抗氧化性、黏度和黏温特性,定量加注。如果符合要求,应调整机器,使变矩器在高效区范围内工作,尽量避免在低效区长时间工作。如果调整机器工作状况后油温仍过高,应检查变矩调压阀,背压阀及其调定压力值,油管和冷却器的温度,若用手触摸时温度低,说明泄油管或冷却器堵塞或太脏,应将泄油管拆下,检查内部是否有沉积物堵塞,若有沉积物应予以清除,再装上接头和密封泄油管。
四、结束语
液力变矩器油温过高的原因很多,危害巨大,一旦出现温度过高要立即停止作业,仔细检测,先易后难的逐步分析。因此,要根据实际情况,采取适当措施才能确保机器安全高效运行,发挥最大使用效能。
参考文献
[1]陈义庄,邓根清.液压系统油温过高的原因及对策[J].湖南冶金职业技术学院学报,2006(1).
[2]馬丽英,曹源文,归少雄.液力变矩器的正确使用及常见故障诊断[J].建筑机械,2007(6)..
[3]荣世新.探讨工程机械液压设备的保养与维护[J].中国新技术新产品,2011(4).