922D铲运机油温高的诊断与排除
1.故障现象
油温高。
2.故障诊断与排除
(1)油箱太小。
一般油箱的容量应是泵每分钟流量的3倍以上,井下铲运机由于受空间的限制,油箱的容量应等于液压泵每分钟的流量。当系统采用两个以上液压泵工作时,油箱的容量应按几个液压泵每分钟的流量总和来计算。922D铲运机油箱的容量为1141L,转向泵当转速为200r/min时流量为76L/min;工作泵当转速为200r/min时流量为156L/min。两泵流量之和为232L/min,远远大于114L,因此油箱散热面积不足是液压系统油温高的原因之一。
(2)油的污染。
实际经验表明,油污染是导致液压系统故障的主要原因。据统计,有80%以上的故障是由于液压油被污染造成的。由于污染,液压元件的实际使用寿命往往比设计短得多。污染物有如下几种:
1)液压油和液压系统中,由于没有很好过滤和洗干净而留下的污染物;
2)加油时,油箱加油口盖忘盖,从外面进入油箱的粉尘、矿石颗粒,甚至块状矿石;
3)系统本身生成的污染物,主要是磨损产生的磨粒,例如,转向泵滑靴与斜盘的磨损而产生的大量铜末;
4)由于液压系统的高温,油液逐渐氧化而产生的污染物。
在解剖大量的被损坏的柱塞泵时发现,由于中心阻尼孔很小,导油槽宽度很窄,常被铜末堵死,油池也就不存在油压支承,滑靴与斜盘之间无法形成一定刚度的油膜厚度。此时,滑靴在油压的作用下与斜盘发生干摩擦,并急剧磨损。3mm厚的铜滑靴在很短时间内就磨平,因而产生大量的热。
油的污染经常使密封装置磨损而失效,使相互配合的运动表面出现划痕而使液压系统产生内漏和外漏,从而使液压油温度升高。
油的污染使吸油滤清器逐渐堵塞,此时液压泵吸油不畅,冷却不足,油温也会升高。在试验时,因吸油油滤清器堵塞,油温在不到半小时高达124℃。
(3)回油油滤清器堵塞或太小。
铲斗泵回油通过回油滤清器后,一部分油进入转向泵的吸油口,另一部分油通过节流口流回油箱内。由于回油滤清器堵塞或选择其他参数的油滤清器,转向泵吸油不畅,冷却不足,也会使油温升高很快;在试验时,选择了通油能力小一半左右的滤芯,结果是:液压泵只空负荷运行半小时左右,油温就高达85℃。
(4)转向液压泵的影响。
922D铲运机原选用国内生产的柱塞泵,由于泵的性能和结构参数等(下面将详细分析)与进口泵差别较大,致使滑靴与斜盘摩擦平面之间的油膜刚度小,或形成不了油膜,从而形成干摩擦,产生大量热(在分解泵时,发现有烧伤痕迹)而使液压油温升得很高。当采用国产泵时,大多数油温很快达到110℃。当采用进口泵时,在同样的条件下,油的最高温度只有91℃。
(5)节流孔大小的影响。
由于制动泵的自吸能力差,因此要求要有0.15MPa左右的吸人压力。922D铲运机油箱是封闭加压油箱,油面以上有0.05MPa的空气压力,剩下的油压靠转向制动泵进口油管装在回油滤清器到阻尼孔之间,主液压泵(铲斗泵、工作泵)和转向泵所提供的系统的流量全部回到回油滤清器之后受阻尼孔阻力而形成。当阻尼孔为616mm时,柴油机加大到最大油门。当柴油机转速为2400r/min时,这个阻尼孔可产生0.07MPa的压力。由于矿山条件所限,油箱不仅不加压,相反有时加油口盖都不盖。再加上空气滤清器很难保压,柴油机油门也不都在最大位置,因此泵的吸人压力远远满足不了要求,因此泵的吸油不足,流量不够,从而易产生高油温。某铜矿2号铲运机在同样的使用条件下,油温一直不是很高,检查了很久,最后发现这个节流口只有13mm直径。为了证实节流口大小对油温的影响,技术员把1号铲运机油箱节流口也改成13mm直径,结果油温从91℃下降到68℃。为了慎重起见,又把这个原理应用某磷矿,也取得了相同效果。
需要指出的是:随着液压泵的磨损增加,液压泵的效率下降,内泄也增加,泵的排量减少,因此为了保证该泵的吸入压力,节流口需相应减小,否则油温又会回升,节流口的大小与油压、泵流量的关系尚须进一步试验。
(6)维护保养与操作使用不当。
在分解泵时发现多种球铰和滑靴有烧伤痕迹,这是因为起动泵时,泵内腔没有灌油之故。如果工作机构长期处于高压溢流状态,例如已到极限位置还继续同一动作,这时也使液压油温急剧升高。油温也跟铲运机的负荷大小有关。当负荷从铲、装、运矿石变为单纯的运输时,负荷下降,油温也下降,当恢复原来工作状态时,油温又升高。
(7)其他因素的影响。
除上述因素外,油温还与油的种类、油的黏度、内外泄漏,液压元件密封件的质量、寿命、压力调整,管路的弯度大小、长短,油位,蓄能器的压力等因素有关。
3.分析步骤与改进措施
(1)更换脏的油滤清器,更换时要注意过滤精度、过滤流量、压力降和耐压要与原来的一样。清洗阻塞的油管,清洗油箱通气孔,按规定时间换新油,消除系统内漏、外漏。
(2)拧紧泄漏油管接头,添加液压油使油位达到要求高度,排除系统内的空气,更换损坏的密封。
(3)调整部件并检查密封和轴承的情况,固定并正确地机械连接,不让液压泵长期超载。
(4)安装压力表并调整正确的压力。
(5)彻底检修或更换。
(6)选择合适黏度的油液,更换油滤清器,加油到油箱油位。
(7)检查油箱单向阀是否脱落,适当减少节流孔的大小。
(8)检查密封槽的大小、表面粗糙度,检查密封圈是否破损、压缩量是否合适、材质是否正确。
(9)按使用说明书正确操作。
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