關(guān)于液壓挖掘機(jī)風(fēng)冷卻系統(tǒng)故障及處理方法的簡(jiǎn)單分析

滕照溪

（本鋼礦業(yè)公司石灰石礦，遼寧 本溪 117002）

1 液壓系統(tǒng)的冷卻方式

液壓系統(tǒng)的冷卻方式分為風(fēng)冷和水冷兩大系列

1.1 風(fēng)冷卻液壓系統(tǒng)

1.1.1 風(fēng)冷卻液壓系統(tǒng)工作原理

目前，石灰石礦液壓挖掘機(jī)所使用的均是風(fēng)冷卻液壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以空氣做為介質(zhì)，將系統(tǒng)在作業(yè)工程中產(chǎn)生的熱量傳遞出去，這種冷卻方式主要包括風(fēng)扇、導(dǎo)風(fēng)罩和由許多帶散熱片的管子組成，在電動(dòng)機(jī)的作用下，旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇迫使周圍空氣沿導(dǎo)風(fēng)罩穿過帶散熱片的管子表面，而熱的油液通過這些管子，將熱量從散熱片表面散發(fā)到空氣中，使液壓系統(tǒng)中的溫升控制在50℃～70℃范圍內(nèi)。

1.1.2 風(fēng)冷卻液壓系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)

風(fēng)冷卻系統(tǒng)適用于移動(dòng)式液壓設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，在低溫季節(jié)不啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)空載運(yùn)轉(zhuǎn)，可以是系統(tǒng)溫升迅速達(dá)到工作狀態(tài)，使用便捷，效率高，但是由于風(fēng)冷方式受外界空氣換熱系數(shù)小的限制，有夏季冷卻效果較差等缺點(diǎn)。

1.2 水冷卻液壓系統(tǒng)

1.2.1 水冷卻液壓系統(tǒng)工作原理

液壓系統(tǒng)采用較多的是管式水冷卻器，就是在液壓油箱中安裝一根蛇形水管，水在管內(nèi)流動(dòng)，將油液中的熱量帶走。近幾年又出現(xiàn)的翅片式冷卻器效果較好，就是在原來(lái)的基礎(chǔ)上水管外面又裝設(shè)了橫向或縱向的散熱片，提高了散熱效果。

1.2.2 水冷卻液壓系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)

水冷卻液壓系統(tǒng)效果較好，適用于室內(nèi)大型液壓泵站等機(jī)械。但是，由于水冷卻方式的限制，還具有低溫凍結(jié)，易結(jié)水垢，對(duì)管壁產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象等缺點(diǎn)。

2 風(fēng)冷卻系統(tǒng)的影響因素

液壓系統(tǒng)的溫升是由于大量高壓油液從溢流閥中溢流或系統(tǒng)內(nèi)泄引起的，控制系統(tǒng)的溫升影響其冷卻系統(tǒng)因素也是比較多的，其中主要有散熱效率、空氣流量和自然溫度三個(gè)方面。

2.1 散熱效率

油冷卻器的散熱效率與冷卻器容量和油液流量有關(guān)。液壓系統(tǒng)冷卻器安裝在溢流閥泄荷的回油路上，最大流量2×320L/min，最小流量趨于0，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，泄荷的油量與系統(tǒng)工作效率成正比，當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)載超過系統(tǒng)設(shè)定壓力值時(shí)，就有大量的油液從溢流閥泄荷。另外油冷卻器表面污垢和油液的變質(zhì)，都必然影響到油冷卻器的散熱效率。

2.2 空氣流量

空氣流量主要是風(fēng)扇葉片直徑、葉片安裝角度，葉片形狀，導(dǎo)風(fēng)罩，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等因素，其中，影響程度最大的應(yīng)該是風(fēng)扇葉直徑，葉片安裝角度和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，直接影響到空氣的流量。

2.3 自然溫度

但自然溫度低于12℃以下時(shí)，液壓系統(tǒng)溫升可以通過油冷卻器的散熱，效果效果理想。當(dāng)外界高于12℃時(shí)，由于空氣散熱系數(shù)的關(guān)系，系統(tǒng)溫升會(huì)隨自然溫度的升高而逐步升高。當(dāng)然溫度超過30℃時(shí)，自然溫度每升高1℃，系統(tǒng)溫升就會(huì)以2倍或更高的速度提升，如果不能控制系統(tǒng)泄荷，就會(huì)影響到冷卻效果。

3 風(fēng)冷式油冷卻器常見的故障

液壓系統(tǒng)在工作時(shí)，柱塞泵的工作壓力可達(dá)30MPa，系統(tǒng)泄荷產(chǎn)生的熱量，隨時(shí)都要冷卻，如果冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障，對(duì)液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行將是一個(gè)重大的威脅。以石灰石礦液壓挖掘機(jī)為例，風(fēng)冷式油冷卻器經(jīng)常出現(xiàn)以下故障：

3.1 油溫過高

現(xiàn)象：液壓油溫過高，指油溫表面指針在80℃或80℃以上。

故障原因分析：

（1）油箱油液不足。在系統(tǒng)啟動(dòng)前未對(duì)油位進(jìn)行檢查，油液不夠循環(huán)冷卻使用，導(dǎo)致油液缺失嚴(yán)重，不能及時(shí)冷卻系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的熱量，造成油溫過高。

（2）油散熱器堵塞，由于在液壓系統(tǒng)維保檢修或是在更換油液過程中，不慎掉入異物，容易直接造成散熱器堵塞，油液流通不暢，導(dǎo)致油溫過高。

（3）電動(dòng)機(jī)故障。在工作前未對(duì)其進(jìn)行檢查，致使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不夠或不轉(zhuǎn)，不能形成足夠的空氣對(duì)流及時(shí)帶走系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，從而使油溫升高。

（4）風(fēng)扇故障。葉片損壞或葉片角度不正確，使空氣的流速不夠，將影響到油冷卻器的散熱，從而導(dǎo)致整個(gè)冷卻系統(tǒng)溫度過高。

（5）冷卻器表面污垢?，F(xiàn)在的液壓系統(tǒng)均根據(jù)壓力和負(fù)載對(duì)冷卻器的散熱面積進(jìn)行匹配。在長(zhǎng)期使用過程中，因大量粉塵污垢粘結(jié)到冷卻器表面，直接降低散熱效率。

檢查處理方法

（1）檢查油箱液位，確認(rèn)液壓系統(tǒng)各部件、油管有無(wú)泄漏現(xiàn)象，油箱液位處于正常位置，如有問題要及時(shí)處理。

（2）檢查更換濾芯，同時(shí)在日常維?；蚋鼡Q油液時(shí)，要保持系統(tǒng)的清潔，杜絕一切污物進(jìn)入到系統(tǒng)中。并按周期更換濾芯，以保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

（3）檢查電動(dòng)機(jī)。啟動(dòng)時(shí)觀察電動(dòng)機(jī)是否達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，如果存在接觸器有異響或電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)有異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)停止啟動(dòng)。

（4）檢查風(fēng)扇。如果存在風(fēng)扇葉損壞、風(fēng)扇失去動(dòng)平衡時(shí)要及時(shí)修整。若風(fēng)扇葉有折斷的跡象應(yīng)及時(shí)更換，保持風(fēng)扇形狀上的完好。

（5）清整污垢。油冷卻器表面要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)清整，在氣溫高于0℃時(shí)，可用沖洗設(shè)備進(jìn)行清潔；當(dāng)氣溫降到0℃以下時(shí)，可采用0.4MPa壓力的風(fēng)進(jìn)行清潔，以保持其表面干凈。

3.2 油溫過低

現(xiàn)象：在冬季液壓系統(tǒng)中，油溫經(jīng)常出現(xiàn)過低的情況，這樣會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的潤(rùn)滑和功率輸出產(chǎn)生很大的影響。故障原因分析：

過早開啟冷卻系統(tǒng)。在啟動(dòng)液壓系統(tǒng)的同時(shí)也啟動(dòng)了冷卻系統(tǒng)，這樣就直接影響到系統(tǒng)的溫升，是的系統(tǒng)不能有效地提高到正常的工作溫度。

檢查處理方法：

空載運(yùn)行。首先是液壓系統(tǒng)空載運(yùn)行3～5分鐘，待系統(tǒng)溫升達(dá)到20℃后，再進(jìn)入正常的工作狀態(tài)；當(dāng)溫升超過60℃時(shí)，開啟冷卻系統(tǒng)。

4 風(fēng)冷式油冷卻器維護(hù)保養(yǎng)

（1）清潔使用

冬春季節(jié)氣候干燥，要對(duì)油冷卻器每周進(jìn)行一次清潔，然而無(wú)論是用水或者風(fēng)清潔，其壓力都不應(yīng)超過0.4MPa，不要將風(fēng)（水）管直接接觸冷卻器表面，要相隔0.5～0.8米的距離，避免對(duì)冷卻器表面造成損傷。夏秋季節(jié)，可以對(duì)冷卻器每?jī)芍苡盟M(jìn)行一次清洗，以保證冷卻器表面的清潔。

（2）定期檢查

定期對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行檢查，主要檢查進(jìn)出油管路是否存在泄漏現(xiàn)象，螺栓是否有松動(dòng)，冷卻器是否牢固等，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

［1］工程機(jī)械液壓傳動(dòng)原理、故障診斷與排除[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

［2］液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與使用[M].化學(xué)工業(yè)出版社.