易師武 上海鐵路局上海大型養(yǎng)路機(jī)械運(yùn)用檢修段

DWL-48型搗固穩(wěn)定車液壓散熱系統(tǒng)故障原因分析與預(yù)防處理

易師武 上海鐵路局上海大型養(yǎng)路機(jī)械運(yùn)用檢修段

通過對DWL-48型搗固穩(wěn)定車液壓油散熱系統(tǒng)普遍存在液壓油溫度高故障的調(diào)查，對產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行分析，結(jié)合DWL-48型搗固穩(wěn)定車的特點(diǎn)，找出DWL-48型搗固穩(wěn)定車液壓油溫普遍溫度高的外部結(jié)構(gòu)部件和液壓系統(tǒng)本身存在的問題和設(shè)計不足之處，提出如何預(yù)防和處理DWL-48型搗固穩(wěn)定車液壓散熱系統(tǒng)故障，對DWL-48型搗固穩(wěn)定車散熱系統(tǒng)外部結(jié)構(gòu)部件設(shè)計不足之處提出改進(jìn)建議，從而確保大機(jī)的安全生產(chǎn)和大機(jī)的性能，提高大機(jī)作業(yè)效率。

DWL-48型搗固穩(wěn)定車；液壓散熱系統(tǒng)；故障原因分析；預(yù)防處理

通過近幾年來對DWL-48型搗固穩(wěn)定車（簡稱搗穩(wěn)車）的運(yùn)用管理檢修來看，搗穩(wěn)車液壓油溫度高在本段搗穩(wěn)車上基本都出現(xiàn)，而且有的搗穩(wěn)車液壓油溫度高故障還特別嚴(yán)重，直接影響了搗穩(wěn)車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時對整車液壓系統(tǒng)的破壞也相當(dāng)嚴(yán)重，在液壓油溫度高時，液壓系統(tǒng)會出現(xiàn)各類閥件、管路滲油和滴漏現(xiàn)象，影響整車正常生產(chǎn)和車容車貌。結(jié)合對搗穩(wěn)車的運(yùn)用管理檢修經(jīng)歷，就搗穩(wěn)車液壓系統(tǒng)液壓油溫度高的產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，查找原因，提出預(yù)防處理措施，以保障搗穩(wěn)車的運(yùn)用安全，提高搗穩(wěn)車的生產(chǎn)效益。

1 現(xiàn)場故障調(diào)查

本段有18臺搗穩(wěn)車，本隊(duì)有10臺，在每年6～10月份大機(jī)維修施工中，幾乎各車都出現(xiàn)液壓油溫度高的故障，特別嚴(yán)重的大機(jī)是 10608、10607、10606、10603、10604、10612、10613，在作業(yè)一小時多點(diǎn)，液壓油溫度顯示就進(jìn)入紅區(qū)（超過90℃，液壓系統(tǒng)正常溫度是45℃左右），對搗穩(wěn)車的運(yùn)用帶來很大的安全隱患，在液壓油溫度高時，大機(jī)容易出現(xiàn)搗固裝置、各液壓油缸高壓油管爆裂等故障，影響施工，造成液壓油的浪費(fèi)。

2 液壓油溫度高的原因分析

通過現(xiàn)場對搗穩(wěn)車運(yùn)用管理，結(jié)合對液壓油溫度高的故障檢修，從搗穩(wěn)車液壓系統(tǒng)分析、液壓系統(tǒng)各部件的布局、液壓系統(tǒng)所耗功率等方面進(jìn)行分析，對搗穩(wěn)車液壓油溫度高的原因分析如下。

2.1 液壓油散熱系統(tǒng)各部件故障

2.1.1 散熱器油路堵塞、散熱器臟污及散熱器安裝位置不合理

液壓油經(jīng)由散熱器的流量減少，經(jīng)單向閥直接回油箱，散熱器表面臟污，風(fēng)通過散熱器的流量減少，液壓油溫度升高。

搗穩(wěn)車因結(jié)構(gòu)布局原因，液壓系統(tǒng)兩個散熱器安裝在作業(yè)方向靠近液壓油箱前部左右側(cè)下方，安裝位置靠近液壓油箱，散熱風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時，風(fēng)向是朝外部環(huán)境把散熱器的熱量吹走到外部環(huán)境。散熱器安裝在液壓油箱、泵驅(qū)動齒輪箱、ZF及發(fā)動機(jī)后部位置，液壓油箱及液壓油上各閥件和泵驅(qū)、ZF、發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的熱量都被散熱器風(fēng)扇吸走，經(jīng)過散熱器排到外部，液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量加上上述所敘熱量一起需由散熱器冷卻，散熱量大，影響液壓系統(tǒng)散熱效果。

由于散熱器安裝位置原因，如果液壓系統(tǒng)有滲油現(xiàn)象，油污極易被散熱風(fēng)扇吸到散熱器上，作業(yè)區(qū)的灰塵也易被散熱風(fēng)扇吸到散熱器上。通過對DWL-48型搗穩(wěn)車運(yùn)用來看，大部分搗穩(wěn)車的散熱器很容易臟污，由于散熱器安裝位置的原因散熱器很難清潔，散熱器臟污嚴(yán)重，這是搗穩(wěn)車液壓系統(tǒng)溫度高的主要原因。圖1是液壓油散熱器安裝位置圖，圖中④是液壓油散熱器。

圖1 液壓油散熱器安裝位置圖

2.1.2 溫度開關(guān)壞或電磁閥壞，馬達(dá)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)

通過對搗穩(wěn)車液壓系統(tǒng)散熱原理進(jìn)行分析，整個散熱系統(tǒng)相對比較簡單，散熱系統(tǒng)高壓油走向是泵→安全閥→風(fēng)扇馬達(dá)→流量閥→夯拍器、散熱器，在液壓油散熱系統(tǒng)中，關(guān)鍵部件是控制液壓油散熱風(fēng)扇馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，散熱風(fēng)扇馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)由電磁閥89決定，電磁閥得電兩個馬達(dá)的高壓油互相接通，兩個馬達(dá)沒有壓差，馬達(dá)不工作，散熱風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓油不散熱；當(dāng)溫度開關(guān)在液壓油溫度達(dá)到40℃時閉合，電磁閥失電，截斷馬達(dá)兩端的通路，馬達(dá)兩端存在壓差，馬達(dá)工作，帶動散熱風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，散熱系統(tǒng)散熱。當(dāng)溫度開關(guān)損壞或電磁閥故障，馬達(dá)不工作，散熱風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓系統(tǒng)不散熱，液壓油溫自然會升高。圖2是搗穩(wěn)車液壓系統(tǒng)馬達(dá)控制原理圖。

圖2 液壓系統(tǒng)散熱風(fēng)扇馬達(dá)控制原理圖

在液壓油散熱系統(tǒng)中，兩個散熱器的冷卻油需經(jīng)過兩個回油濾清器回到油箱，兩個泵通過吸油濾清器從液壓油箱吸取液壓油到達(dá)散熱器，通過散熱器散熱，當(dāng)回油濾濾清器堵塞，會造成回油不暢，吸油濾濾清堵塞造成液壓油流量不足液壓系統(tǒng)容易發(fā)熱。當(dāng)回油濾清堵塞時，液壓油經(jīng)散熱器回油箱的流量減少，不能有效降低液壓油的溫度。通過分析散熱風(fēng)扇馬達(dá)控制原理，吸油濾清器和回油濾清器堵塞也會影響通過馬達(dá)的流量和油壓，馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)壓力不足，馬達(dá)轉(zhuǎn)速不高，影響液壓油散熱系統(tǒng)散熱。

2.1.3 冷卻風(fēng)扇馬達(dá)不轉(zhuǎn)、驅(qū)動風(fēng)扇馬達(dá)壓力不足或者風(fēng)扇損壞

在分析液壓油散熱系統(tǒng)馬達(dá)控制原理時也簡述了馬達(dá)控制原理，除了電磁閥、回油濾清器、吸油濾清器影響馬達(dá)的工作外，馬達(dá)本身的故障也會對散熱系統(tǒng)的散熱效果帶來影響，比如馬達(dá)卡死、泄漏、馬達(dá)壓差不足都會影響馬達(dá)工作，控制馬達(dá)壓力的安全閥損壞，這些都會造成散熱風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)或速度慢，影響液壓油散熱。

在檢修搗穩(wěn)車液壓油散熱系統(tǒng)時，散熱風(fēng)扇扇葉由于臟污、內(nèi)部平鍵脫出，葉片容易折斷，散熱風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)打滑，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不夠，影響散熱系統(tǒng)散熱。

2.1.4 溫度感應(yīng)開關(guān)、傳感器或液壓油溫度表壞

溫度開關(guān)壞會影響馬達(dá)的控制，造成馬達(dá)不工作，溫度傳感器、溫度表壞，液壓油溫度顯示不準(zhǔn)，在檢查液壓油溫度高的故障時，用測溫槍檢測液壓油溫度不高，但是顯示錯誤，這種情況對整個液壓系統(tǒng)散熱沒有直接的影響。

2.2 液壓系統(tǒng)故障原因?qū)е碌囊簤河蜏厣?/p>

2.2.1 液壓油變質(zhì)污染

液壓油變質(zhì)，影響其潤滑效果，影響液壓系統(tǒng)的工作，而且不能有效帶走熱量，使液壓油溫度升高。液壓油變質(zhì)會直接造成整個液壓系統(tǒng)各部件工作不穩(wěn)定，液壓油變質(zhì)的原因很多，這里不進(jìn)行闡述，最主要的液壓油變質(zhì)原因是液壓油進(jìn)入水分、液壓油粘度不符合標(biāo)準(zhǔn)，這些原因會影響液壓系統(tǒng)各部件的工作，會對各部件造成摩擦，潤滑效果不佳，系統(tǒng)產(chǎn)生熱量，而且因?yàn)橄到y(tǒng)污染，還會影響散熱風(fēng)扇馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)、濾清器過濾效果、電磁閥開啟、散熱器每片內(nèi)部臟污存積等，液壓系統(tǒng)溫升較快，散熱效果不佳。

2.2.2 液壓泵、液壓馬達(dá)、部分液壓閥工作狀態(tài)不良

液壓泵、液壓馬達(dá)、部分液壓閥工作狀態(tài)不良，工作時開口不到位等，各類閥件閥芯與閥體之間存在間隙不密貼，閥芯位置沒有到達(dá)位置，閥芯與閥體之間存在相對運(yùn)動，造成閥體溫度過高，液壓油通過后溫度異常升高。泵、馬達(dá)葉片或柱塞開口不足，工作不良，液壓油系統(tǒng)溫升會非?？?，影響液壓系統(tǒng)散熱效果。

2.2.3 蓄能器壓力不足

蓄能器壓力不足，造成液壓系統(tǒng)壓力不穩(wěn)、沖擊力大，使液壓系統(tǒng)的工作性能下降，也會造成液壓系統(tǒng)的異常升溫。最明顯的蓄能器壓力不足造成故障是系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，壓力表指針顯示擺動，起撥道、搗固裝置控制、衛(wèi)星小車運(yùn)行都會造成影響，這時整個液壓系統(tǒng)會加大對液壓系統(tǒng)各部件的撞擊，各部件摩擦力加大，整個系統(tǒng)溫升非常快。在檢修液壓系統(tǒng)液壓油溫升高的原因時，這個因素絕對不能忽視，是檢查液壓系統(tǒng)液壓油溫度高故障必須檢查的步驟。

2.2.4 系統(tǒng)壓力不穩(wěn)，存在泄壓、泄漏的地方

系統(tǒng)壓力不穩(wěn)，存在泄壓的地方，造成系統(tǒng)壓力不穩(wěn)，造成液壓系統(tǒng)的溫度升高。這種情況造成的系統(tǒng)壓力不穩(wěn)主要是各安全閥、減壓閥、泵等工作不穩(wěn)定，或者各齒輪箱故障，接觸不良，會造成系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，液壓系統(tǒng)溫升較快。

2.2.5DWL-48型搗固穩(wěn)定車液壓系統(tǒng)功耗大，產(chǎn)熱量高

對比09-32型和搗穩(wěn)車兩車的液壓系統(tǒng)，09-32型控制相對簡單，只有起撥道裝置、衛(wèi)星小車走行控制系統(tǒng)、搗固裝置、大車走行，而搗穩(wěn)車為三枕搗固穩(wěn)定車，較09-32型多了穩(wěn)定車、六軸走行、搗固裝置控制等，液壓系統(tǒng)功耗大，產(chǎn)熱量高，因此在散熱系統(tǒng)中增加了一套散熱器，共計兩套散熱器，但是實(shí)際上兩套散熱器在搗穩(wěn)車的實(shí)際使用，即使散熱器不臟和堵塞，整個散熱效果還是不佳，這是本段18臺搗穩(wěn)車在夏秋季節(jié)施工普遍出現(xiàn)液壓油溫度高故障的又一個直接原因。

3 故障預(yù)防和處理

通過對液壓系統(tǒng)溫度升高的原因分析，除了液壓系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)部件上不能過多的重新設(shè)計外，又必須保障液壓系統(tǒng)工作在正常溫度范圍，因此必須從大機(jī)的運(yùn)用檢修保養(yǎng)方面采取措施，減少溫度升高的原因，及時散去液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

3.1 加強(qiáng)對液壓系統(tǒng)的各部件的日檢修保養(yǎng)

通過液壓系統(tǒng)溫度原因分析，液壓系統(tǒng)散熱效果不佳的結(jié)構(gòu)部件主要是散熱器、馬達(dá)、回油濾清器、散熱風(fēng)扇、溫度開關(guān)、電磁換向閥等，在結(jié)構(gòu)部件中最要的是對散熱器、回油濾清器的檢修保養(yǎng)工作。散熱器的檢修保養(yǎng)主要是清潔，包括對散熱器表面、每片間、每片內(nèi)部的清潔，由于搗穩(wěn)車液壓系統(tǒng)散熱器布局的原因，散熱器安裝位置四周空間狹小，給清潔帶來很大的麻煩，很多情況也只有利用大機(jī)年度檢修的時機(jī)對散熱器進(jìn)行清潔，或者更換散熱器。

每年的6～10月份正值高溫季節(jié)，搗穩(wěn)車液壓油溫度普遍超過報警范圍，本段檢修車間也對散熱器進(jìn)行了清潔，甚至用清潔劑加高溫?zé)崴逑?，還是很難解決液壓油溫度高的故障，這時最原始的做法是更換散熱器，解決散熱器臟污或堵塞的故障。

3.2 對液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件作定期檢修保養(yǎng)

對液壓系統(tǒng)各部件進(jìn)行定期加檢修保養(yǎng)，定期更換回油濾清器，清洗散熱器，檢查溫度開關(guān)，測量散熱器進(jìn)出油管的溫差，觀察液壓泵吸油慮是否堵塞，觀察馬達(dá)轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，這樣定期對液壓系統(tǒng)各部件進(jìn)行檢查保養(yǎng)，預(yù)防液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件工作不良造成的液壓系統(tǒng)溫度升高的故障。

3.3 定期檢測液壓系統(tǒng)各部分的工作壓力

對液壓系統(tǒng)定期檢測各泵出口壓力，檢測各安全閥出口壓力，檢測各減壓閥出口壓力及其它各有檢測口液壓元件的出口壓力，檢測蓄能器的氮?dú)鈮毫?，查找液壓系統(tǒng)各控制系統(tǒng)液壓油壓力是否穩(wěn)定，檢查液壓系統(tǒng)各閥件是否有故障，及時發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，及時解決。

3.4 合理利用大機(jī)年度檢修工作

利用每年一次的返段檢修工作，檢測液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)液壓油的性能，檢測液壓油的粘度、成分是否超標(biāo)，對變質(zhì)受到污染的液壓油進(jìn)行更換，保證液壓油正常傳遞液壓系統(tǒng)的動力，減少功耗。拆解散熱器，清洗散熱器風(fēng)扇罩、葉片，檢查散熱器風(fēng)扇與馬達(dá)連接件的工作情況，利用專業(yè)清洗散熱器的工藝，清洗每一片散熱片，保障散熱器散熱正常。年檢因?yàn)闀r間充足，檢修環(huán)境規(guī)范合理，對上述提到3.2和3.3的內(nèi)容都可以利用年檢再做一次綜合檢測，保障液壓系統(tǒng)各部件和管路的壓力、流量是否正常。

3.5 對搗穩(wěn)車液壓散熱系統(tǒng)關(guān)鍵部件的改進(jìn)

液壓散熱系統(tǒng)關(guān)鍵部件是馬達(dá)、散熱器、電磁閥，電磁閥的位置不會太多影響散熱效果，最主要的部件的散熱器，因?yàn)轳R達(dá)、溫度開關(guān)都和散熱器安裝在一起，因此散熱器的安裝位置直接影響液壓系統(tǒng)散熱效果。09-32型、CD-16型、08-32型等搗固車液壓系統(tǒng)很難出現(xiàn)液壓油溫高的故障，是因?yàn)橐簤河蜕崞靼惭b位置遠(yuǎn)離熱源、灰塵地，并且安裝在通風(fēng)條件比較好的地方。搗穩(wěn)車散熱器安裝位置因?yàn)椴缓侠?，所以建議散熱器安裝位置進(jìn)行改進(jìn)，安裝在發(fā)動機(jī)前部左右側(cè)，重新挖安裝位置，這樣可以解決散熱器臟污、堵塞的機(jī)率，確保散熱系統(tǒng)關(guān)鍵部件的工作正常。

3.6 提高機(jī)組人員運(yùn)用檢修保養(yǎng)的業(yè)務(wù)水平

加大對機(jī)組人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，掌握液壓系統(tǒng)控制的基本原理，熟悉液壓系統(tǒng)散熱過程，規(guī)范操作，在作業(yè)過程中觀察好液壓系統(tǒng)溫度顯示范圍。掌握液壓系統(tǒng)檢修保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范檢修保養(yǎng)內(nèi)容，提高處理液壓系統(tǒng)故障的能力，減少液壓系統(tǒng)熱源產(chǎn)生的故障因素。只有機(jī)組人員的業(yè)務(wù)水平提高，才能減少或杜絕液壓系統(tǒng)、液壓散熱系統(tǒng)出現(xiàn)故障，才能正確處理液壓散熱系統(tǒng)的故障。

4 預(yù)期效果

通過上述對搗穩(wěn)車液壓散熱系統(tǒng)故障原因分析和故障預(yù)防處理措施，施工隊(duì)要求機(jī)組、班組加大對液壓系統(tǒng)散熱器的清洗工作，每周一次，減少散熱器的臟污，同時加大日常檢修保養(yǎng)，減少液壓系統(tǒng)散熱源的產(chǎn)生，確保液壓散熱系統(tǒng)工作正常，從而大大減少了散熱系統(tǒng)故障，確保了搗穩(wěn)車夏秋季節(jié)正常施工，保障了搗穩(wěn)車的安全使用和施工效益。

責(zé)任編輯：許耀元

來稿日期：2014-08-14