李志勇

（中國煤炭科工集團(tuán) 太原研究院，山西 太原 030006）

0 引言

隨著高產(chǎn)高效礦井的快速發(fā)展，運(yùn)輸系統(tǒng)的落后已經(jīng)嚴(yán)重影響部分大型煤礦的生產(chǎn)，成為煤炭開采的薄弱環(huán)節(jié)。近年來，無軌輔助運(yùn)輸?shù)某墒鞈?yīng)用為現(xiàn)代化新型礦井的運(yùn)輸提供了一套解決方案，在提高生產(chǎn)效率、降低事故發(fā)生率和減少工人勞動強(qiáng)度等方面得到了很好改善。

目前，在國內(nèi)煤礦井下的無軌輔助運(yùn)輸車輛主要采用液力機(jī)械傳動和靜液壓傳動兩種方式，其中以液力機(jī)械傳動方式居多。國外較早研制此類傳動方式的車輛，山西天地煤機(jī)裝備有限公司是國內(nèi)最早研制煤礦井下無軌車輛的單位，產(chǎn)品性能和質(zhì)量已基本達(dá)到國外產(chǎn)品的水平，應(yīng)用液力機(jī)械傳動的車輛主要包括多功能防爆柴油鏟運(yùn)機(jī)系列、鏟板式搬運(yùn)車系列及輔料運(yùn)輸系列。

液力機(jī)械傳動是指采用發(fā)動機(jī)或電動機(jī)作為動力系統(tǒng)，通過連接液力變矩器，再到動力換擋變速箱，與驅(qū)動橋連接，從而實(shí)現(xiàn)車輛的驅(qū)動。現(xiàn)階段煤礦井下使用的車輛，基本都采用防爆發(fā)動機(jī)作為動力系統(tǒng)。

1 煤礦井下車輛液力機(jī)械傳動系統(tǒng)的日常維護(hù)保養(yǎng)及試車檢查

1.1 日常維護(hù)保養(yǎng)

目前煤礦井下重型車輛的液力變矩器及動力換擋變速箱主要采用進(jìn)口DANA 公司產(chǎn)品，性能及可靠性較高，如果能正確保養(yǎng)及使用，壽命會大大提高。液力機(jī)械傳動的工作介質(zhì)是油液，通過其實(shí)現(xiàn)動力的傳遞、系統(tǒng)的潤滑、冷卻及換擋換向的操作。所以，液力機(jī)械傳動系統(tǒng)的日常維護(hù)主要以油液的檢查更換為主。

（1）由于煤礦井下工況較為惡劣，要做到每班（8小時）或每天對油路進(jìn)行一次檢查，包括是否有漏油現(xiàn)象、油位是否在規(guī)定刻度、傳動溫度是否正常、傳動壓力是否在正常范圍以及傳動系統(tǒng)是否有異響情況。

（2）更換傳動過濾器濾芯和用油要求每500小時更換傳動過濾器濾芯。首先排放過濾器中的油，拆卸并丟棄舊的濾芯，清洗過濾器殼體后更換新的濾芯。將過濾器安裝到傳動液壓管路中時注意油液進(jìn)出口的方向。要求每1000小時更換液力傳動油。更換傳動油時須將液力變矩器、動力換擋變速箱及其液壓管路中的油都排放干凈，并需拆卸變速箱油池濾網(wǎng)后徹底清洗，并更換和使用新的襯墊。更換的油品要符合要求，國內(nèi)一般采用8號液力傳動油。

1.2 啟車檢查

車輛在工作前需要對傳動系統(tǒng)進(jìn)行檢查。主要是對油位的檢查、操縱壓力的檢查及解制動壓力的檢查。

（1）油位的檢查：需要將車啟動，使各傳動液壓系統(tǒng)中都有油液，發(fā)動機(jī)怠速狀態(tài)下，油位達(dá)到 “Low”標(biāo)記處；當(dāng)油溫達(dá)到（82～93℃）時，再次檢查油位，讓油位達(dá)到 “Full” 標(biāo)記處。

（2）操縱壓力的檢查：操縱壓力是指變速箱內(nèi)離合器的結(jié)合壓力，正常值為240～280psi（1.65～1.93Mpa）。啟動車輛，觀察壓力值是否在正常值范圍內(nèi)。另外，使發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，通過進(jìn)行換擋換向操作，觀察在每個檔位切換過程中，操縱壓力值的變化范圍是否在5psi 以內(nèi)。如果超出5psi，則說明動力換擋變速箱換擋換向閥塊或離合器出現(xiàn)故障，應(yīng)修理變速箱。

（3）解制動壓力的檢查：解制動的壓力是指對驅(qū)動橋輪邊制動器進(jìn)行解除制動所需的壓力，拔出解制動按鈕，正常值為大于10.3MPa。如果未達(dá)到此值，說明沒有將輪邊制動器完全解開，將導(dǎo)致車輛無法行走或行走速度較慢，容易造成變速箱離合器摩擦片或輪邊制動器摩擦片的嚴(yán)重磨損，此時應(yīng)立即停車或?qū)④囕v置于空擋狀態(tài)進(jìn)行檢查。

2 煤礦井下車輛液力機(jī)械傳動系統(tǒng)原理及故障診斷

2.1 液力機(jī)械傳動系統(tǒng)的原理

圖1為某進(jìn)口多功能車的傳動系統(tǒng)液壓原理圖。此車采用4 檔動力換擋變速箱，有前進(jìn)后退檔可以雙向駕駛。此系統(tǒng)由液力變矩器自帶的一個工作泵完成從動力換擋變速箱進(jìn)行吸油，后經(jīng)過調(diào)壓閥建立240～280psi的壓力到換擋換向離合器，其余油通過安全閥進(jìn)入液力變矩器，工作循環(huán)后經(jīng)傳動油散熱器流回到變速箱進(jìn)行潤滑。液力變矩器循環(huán)的泄油通過循環(huán)泵抽回到變速箱油池內(nèi)。

圖1 液力機(jī)械傳動系統(tǒng)液壓原理圖

2.2 煤礦井下車輛液力機(jī)械傳動系統(tǒng)常見故障診斷

（1）傳動溫度過高的故障原因。在日常工作過程中，應(yīng)該經(jīng)常觀察儀表盤上的傳動溫度表，一般傳動系統(tǒng)的正常工作油溫在95℃以下，當(dāng)油溫超過105℃時，應(yīng)立即停車檢查。影響傳動油溫過高主要有以下幾種原因：①動力換擋變速箱油池內(nèi)油位過低或過高；②油管及傳動油散熱器過臟或堵塞；③工作循環(huán)泵損壞；④液力變矩器內(nèi)的安全閥損壞或閥芯卡死；⑤液力變矩器密封件和O 型密封圈損壞。

故障檢查與排除：傳動液壓系統(tǒng)出現(xiàn)高溫情況應(yīng)立即停車，使發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，直到傳動溫度降下來后再進(jìn)行故障診斷。首先油溫在（82～93℃）時，查看油位情況，對油量按要求進(jìn)行調(diào)整。如果油位正常，則需要判斷是否存在油管和散熱器過臟或堵塞情況。利用壓力表檢測變矩器出口到散熱器進(jìn)口的壓力，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min 是正常值應(yīng)為 25～70psi（0.17～0.48Mpa），若壓力過高則說明油管和散熱器過臟或堵塞，需要更換管路或散熱器；若壓力過低，則說明工作循環(huán)泵損壞、安全閥損壞或閥芯卡死或者變矩器的密封損壞，應(yīng)更換密封、泵或者安全閥。

（2）傳動壓力過低的故障原因。傳動壓力主要是用于使換擋換向離合器結(jié)合，用于檔位的切換，使車輛行走。傳動系統(tǒng)的壓力正常值在240～280psi（1.65～1.93Mpa）。如果壓力過低，將導(dǎo)致車輛無法行走。造成傳動壓力過低主要有以下幾種原因：①動力換擋變速箱損壞；②液力變矩器調(diào)壓閥閥芯卡死不回位或調(diào)壓閥損壞；③工作循環(huán)泵磨損嚴(yán)重或損壞。

故障檢查與排除：出現(xiàn)此種情況，需將車輛熄火。將去變速箱換擋換向控制閥塊的油管切斷并用堵頭將管路堵死，啟動發(fā)動機(jī)觀察壓力表的數(shù)值，如果壓力表的數(shù)值恢復(fù)到規(guī)定值，則說明動力換擋變速箱出現(xiàn)故障，應(yīng)對變速箱進(jìn)行維修或更換。如果此時的壓力依然過低，則說明故障發(fā)生在調(diào)壓閥、工作循環(huán)泵或者是液力變矩器上。先更換或清洗調(diào)壓閥，若故障依然存在則參考上述故障進(jìn)行判斷。

（3）傳動系統(tǒng)功率不足或行駛無力的故障原因。這種故障主要由以下幾種原因引起的：①傳動壓力過低；②液力變矩器密封件和O 型密封圈損壞；③工作循環(huán)泵磨損，供油不足；④解制動壓力過低。

故障檢查與排除：傳動系統(tǒng)功率不足或行駛無力首先檢查傳動壓力是否在正常范圍內(nèi)，再檢查解制動壓力是否過低，若過低則輪邊制動器沒有完全解開，影響行駛速度；若這兩項壓力都正常則參考上述故障進(jìn)行判斷。

（4）工作循環(huán)泵異響的故障原因。工作循環(huán)泵存在異響情況主要由以下幾種原因引起的：①動力換擋變速箱油池濾網(wǎng)過臟或堵塞；②油池內(nèi)油位低；③工作循環(huán)泵軸承磨損或損壞。

故障檢查與排除：油位過低或油池濾網(wǎng)堵塞時會出現(xiàn)吸油管路抖動的現(xiàn)象。首先觀察變速箱內(nèi)的油位，若油位正常則拆下油池濾網(wǎng)進(jìn)行清洗或更換，最后修理或更換工作循環(huán)泵。

（5）液力變矩器漏油。出現(xiàn)變矩器漏油的情況，首先查看漏油部位。如果是變矩器與發(fā)動機(jī)連接處漏油，則說明是泵輪與泵輪罩密封圈老化或連接螺栓松動，應(yīng)緊固連接螺栓或更換密封；如果在透氣塞處漏傳動油，則說明泄油管路堵塞不暢造成的；若透氣塞處有液壓油冒出，則說明連接在液力變矩器上的用于整車液壓系統(tǒng)的泵密封損壞，造成液壓油進(jìn)入到液力變矩器中，應(yīng)及時更換液壓系統(tǒng)泵。

3 結(jié)束語

本文就煤礦井下車輛液力傳動系統(tǒng)的日常維護(hù)進(jìn)行說明，并從原理上對常見故障進(jìn)行闡述。這樣的分析與闡述對煤礦井下液力機(jī)械傳動系統(tǒng)的特種車輛，在使用和維護(hù)以及故障診斷上有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

[1]安四元.框架式式支架搬運(yùn)車液壓系統(tǒng)常見故障診斷與排除[J].煤礦機(jī)械，2012，8.

[2]常凱.煤礦用液壓支架搬運(yùn)車的選型探討[J].煤礦機(jī)械，2010，6.

[3]張國棟.煤礦井下支架搬運(yùn)車的發(fā)展趨勢及合理選用[J].煤礦機(jī)械，2012，8.