某機(jī)型推土機(jī)油冷器脹裂故障分析

劉喜明，韓亞男，韋海云

（山推工程機(jī)械股份有限公司，山東 濟(jì)南 272073）

1 故障現(xiàn)象描述

故障推土機(jī)工作于寒冷地區(qū)，對(duì)原有產(chǎn)品做了針對(duì)性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。故障描述：推土機(jī)啟動(dòng)一段時(shí)間內(nèi)，正常操作推土機(jī)鏟刀，測(cè)量工作液壓系統(tǒng)油冷器出口壓力為11bar(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1 000rpm)，油冷器工作正常，隨后壓力不斷降低，15min 后壓力降低到5.5bar(所用工作油冷器額定耐壓值為10bar)。操作鏟刀提升、傾斜時(shí)油冷器出口壓力均沒(méi)有變化。但鏟刀當(dāng)同時(shí)做下降與浮動(dòng)操作時(shí)，油冷器壓力迅速升高到15bar以上。當(dāng)油冷器實(shí)際壓力值遠(yuǎn)超過(guò)油冷器額定耐壓值時(shí)，出現(xiàn)脹裂漏油。

2 故障原因分析

因?yàn)橥仆翙C(jī)鏟刀在不做下降與浮動(dòng)操作時(shí)油冷器壓力正常，那么首先排除是油冷器、旁通閥、溢流閥導(dǎo)致故障。

將問(wèn)題點(diǎn)鎖定在浮動(dòng)閥及油冷器回路連接方向上。首先需要說(shuō)明：有些推土機(jī)的工作閥升降閥片不帶有浮動(dòng)功能，會(huì)在工作閥額外增加浮動(dòng)控制閥，所以這些推土機(jī)鏟刀的控制閥與浮動(dòng)閥是分開(kāi)控制的，這樣導(dǎo)致部分駕駛員在放下鏟刀時(shí)會(huì)習(xí)慣性的浮動(dòng)與下降同時(shí)操作(主觀認(rèn)為可以加快下降速度)。以下將圍繞工作閥與浮動(dòng)閥動(dòng)作回路進(jìn)行問(wèn)題的分析。圖1 為推土機(jī)鏟刀工作系統(tǒng)液壓原理圖。

通過(guò)原理圖我們可以看出，油冷器的油液來(lái)自先導(dǎo)泵的溢流，并且在油冷器的兩端并聯(lián)了旁通閥，油冷器出口直接接回油箱，在正常油路中并沒(méi)有導(dǎo)致油冷器壓力突然升高的問(wèn)題點(diǎn)。但是油冷器回油是與鏟刀浮動(dòng)閥共用的，這時(shí)如果我們做浮動(dòng)及下降操作會(huì)出現(xiàn)3 種情況。

圖1 液壓原理圖(只包含升降閥片)

1）推土機(jī)鏟刀只做下降操作 工作閥中的高壓油只會(huì)沿著A、B 口管路流動(dòng)，并不會(huì)與油冷器回路相連通，所以不會(huì)導(dǎo)致油冷器背壓升高。

2）推土機(jī)鏟刀只做浮動(dòng)操作 浮動(dòng)時(shí)鏟刀油缸的有桿腔與無(wú)桿腔相連通，并接通油箱，使鏟刀平穩(wěn)地放置在地面上,油缸活塞兩端無(wú)壓力作用。開(kāi)啟鏟刀浮動(dòng)功能，因油缸兩腔的體積差的關(guān)系，還需要額外向油缸中補(bǔ)充油液，這時(shí)不會(huì)使油冷器回路壓力升高，反而會(huì)降低。綜上所述單獨(dú)操作浮動(dòng)閥并不會(huì)損壞油冷器。

3）推土機(jī)鏟刀同時(shí)做下降與浮動(dòng)動(dòng)作 鏟刀下降時(shí)工作閥的P 口與B 口相連通，B 口與油缸無(wú)桿腔相連通，使得油缸快速下降，同時(shí)工作閥B 口的壓力油又經(jīng)過(guò)浮動(dòng)閥進(jìn)入到油冷器回路，使得油冷器回路中壓力迅速升高超過(guò)油冷器耐壓值，導(dǎo)致油冷器損壞。

綜上所述，同時(shí)操作鏟刀下降與浮動(dòng)閥會(huì)使油冷器回路中壓力升高，且壓力高于油冷器耐壓值時(shí)，使油冷器損壞。

3 故障排查

針對(duì)故障原因做出以下改進(jìn)：將油冷器回路與鏟刀浮動(dòng)回路分開(kāi)回油，斷開(kāi)相連部分，如圖2 所示。

圖2 改進(jìn)后液壓原理圖

按照?qǐng)D2 改進(jìn)油冷器回路后，測(cè)量油冷器出口壓力，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后轉(zhuǎn)速1 000rpm 狀態(tài)下油冷器出口壓力為9.5bar，預(yù)熱15min 后壓力降低到4.5bar，工作2h 油溫60℃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2 100rpm壓力為2bar，做各項(xiàng)操作時(shí)油冷器壓力沒(méi)有變化。故障點(diǎn)確定并得到解決。

4 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)既有產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，考慮不周全或者缺乏實(shí)際的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致優(yōu)化的結(jié)果反而成為一個(gè)故障點(diǎn)。雖然本例中推土機(jī)的下降與浮動(dòng)功能同時(shí)操作是不規(guī)范操作方式，并且就算同時(shí)操作也不會(huì)加快鏟刀的下降速度，駕駛員由于其長(zhǎng)期養(yǎng)成的操作習(xí)慣和主觀想法使其不會(huì)完全按照規(guī)范去操作。所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中不單要以專業(yè)的眼光看待問(wèn)題，還要從使用者的角度出發(fā)考慮問(wèn)題。