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挖掘机液压油温度过高原因分析
来源:工程机械与维修  作者:佚名  2016-06-13 15:52:27

    挖掘机工作时,其发动机输出的功率主要用于挖掘土方,另有部分功率转化成热能被液压元件吸收,使液压系统温度升高,然后通过冷却器、液压油箱、管路等散发到空气中。当液压油温度为50~80℃时,油液的戮度、润滑性、耐磨性均处于最佳状态,挖掘机工作效率最高。当液压油温度超过95℃时,挖掘机效率下降,动作不准确且缓慢,严重时挖掘机无法工作。挖掘机液压油温度过高的原因可从液压油散热器、液压系统、液压油以及驾驶员操作等4个方面进行分析。
    1.液压油散热器
    (1)污物过多或翅片变形
    挖掘机液压系统工作时产生的热能绝大部分通过液压油散热器散发到空气中,以使液压油温度降低。液压油散热器一般采用吸风式冷却风扇,若挖掘机工作环境尘土较多,空气流经液压油散热器芯子表面时,很容易在表面堆积尘土和杂质,甚至产生堵塞,严重影响散热效率。因此挖掘机驾驶员要根据施工工况,每周至少对液压油散热器外部进行清扫和疏通一次。若液压油散热器风道翅片变形(翅片倒伏),造成风阻增大,散热效果差,应及时调整倒伏的翅片。
    (2)内部管道堵塞
    挖掘机液压系统工作时,液压元件因磨损产生的杂质会附着在液压油散热器内部。若液压油温度过高,部分液压油会被碳化。碳化的液压油凝固在液压油散热器内部产生油垢,在液压油散热器边缘部位,其内部油路可能完全堵塞。
    检查液压油散热器内部管道是否阻塞,可用红外测温仪检测液压油散热器进油口与出油口温度差进行判断。若进、出油口温度差变化不大(小于45°),说明液压油散热器内部堵塞。检查时还可在液压油散热器进、出油口处安装压力表,检查进、出口油道压差,若压差小干0.12MPa,属于正常情况。若高于0.12MPa,则表明液压油散热器阻塞严重,应对其进行疏通。
    (3)周围密封不严
    液压油散热器四周海绵作用是防止热气回流。如果液压油散热器周围有海绵破损或脱落,风扇吸风时,通过液压油散热器的高压力热空气就会从缝隙重新回流到液压油散热器前部低压区,从而减少了冷空气的进入量。这样造成进入液压油散热器空气温度上升,导致降低液压油散热器的散热效果,从而引起液压油温度升高。清洁液压油散热器时,应检查液压油散热器周围海绵,如有损坏应及时更换。
    (4)导风装置有问题
    导风罩用于提高风扇效率,阻止发动机机舱内的热气回流。吸风式风扇风扇叶尖与导风罩的间隙一般为风扇直径的2.5%,导风罩的宽度为风扇叶片宽度1.5倍,风扇离液压油散热器芯子距离一般为风扇直径的10%~15%。若导风罩损坏、风扇叶尖与导风罩若间隙过大、风扇离液压油散热器芯子距离过远,风扇的供风量会急剧下降,甚至出现无风或发生回流。
    挖掘机在保养、维修过程中,维修人员不能随意改变导风罩的尺寸及几何形状,也不能改变液压油散热器和风扇之间的距离,否则不能保证原有的散热效果。非金属材料风扇接触高温后会变形,产生变形就会降低风扇的供风量。
    挖掘机发动机外罩上液压油散热器的进风口面积影响进风量,进风口面积不得小于液压油散热器芯面积的56%,若达不到要求,需要在侧门上增加槽孔,以提升进入液压油散热器的冷却风量。
    挖掘机液压油散热器进风温度比环境温度高5~10℃属于正常,但若液压油散热器进风温度超出5~10℃,需要查找原因,比如液压油散热器与发动机仓之间是否隔离。
    (5)风扇胶带过松
    风扇胶带过松、打滑,也会导致风扇效率降低,冷却效果不好,每天应检查胶带涨紧度和胶带的磨损状况,必要时应调整或更换新胶带。

    2.液压系统
    (1)回油背压不合理
    为了避免液压油散热器压力过高,在其进油口设置了背压阀与旁通阀,如附图所示。旁通阀压力设定为0.45MPa,当液压油散热器压力大于0.45MPa时,旁通阀开启,部分液压油不经液压油散热器直接回油箱。背压阀压力为0.25MPa,以保证系统主回路有一定背压,从而避免液压系统工作时产生真空,保证回油稳定,防止过大的回油冲击对液压油散热器造成损坏。

    当挖掘机液压系统出现油温偏高时,应检测背压阀与旁通阀是否存在故障。若旁通阀处于常开状态,或背压阀处于关闭状态,液压油不通过液压油散热器冷却直接流回液压油箱,就会造成液压油温度过高。
    (2)液压元件间隙过大
    多路阀阀杆与阀孔配合间隙过大,泵、马达的柱塞与缸体间隙过大或配流盘间隙过大,液压缸密封圈磨损造成间隙过大,先导齿轮泵齿轮端面及齿顶间隙过大,均会造成严重内泄漏。压力油内泄漏时,其压力能就会转变成热能,造成液压油温度升高,导致液压系统高温。
    (3)压力调整不合理
    若液压系统泵、溢流阀及安全阀压力调整不合理,会造成液压系统温度过高。如果系统压力调节过高,会使泵在超过额定压力下运行,导致油温升高。系统压力调节过低,会使工作机构在正常负载下,频繁出现溢流阀开启卸荷现象,使液压油大部分通过安全阀流回油箱。这样会使液压系统做功功率加大,导致液压系统溢流发热。
    若先导溢流阀压力过低,挖掘机换向阀阀杆换向阻滞,导致运动缓慢,也易引发液压油高温,因此要根据挖掘机不同的负载要求,经常检查、调整安全阀的压力,使之达到设定值。
    3.液压油
    (1)选用不合理
    液压油选用不合理会造成泄漏量过大或流动阻力过大,引起功率损失过大,导致液压油高温。故应尽量采用戮度适宜的液压油,以减少摩擦损失。夏季应选择戮度略高的液压油,以减小内泄漏。冬季应选用戮度略低的液压油,以减小压力损失。
    不同品牌的液压油、同一品牌的不同类型的液压油,其基础油和添加剂不同,不具备兼容性。液压油混用后添加剂会发生反应,造成添加剂失效,生成颗粒、泡沫,从而使泵、马达、阀等液压元件工作效率降低、磨损加大。要使用挖掘机厂家指定品牌型号的液压油,不要随便换用其他品牌及型号的液压油,更不能随意混用,以避免带来不必要的损失。
    (2)油品质量差
    液压油清洁度差,会造成液压系统堵塞,液压系统摩擦阻力增大。这不仅造成故障增加、缩短元件使用寿命,还会导致液压系统温度升高。液压油品质差,会使液压系统中混入空气。空气在低压区会从油中逸出形成气泡,当气泡运动到高压区时产生局部微爆炸,油液受到急剧压缩释放出大量热量,便引起油温升高。
    (3)油量不足
    液压油箱中油位过低,将使液压系统没有足够的油流带走其产生的热量,从而导致散热困难,油温升高。若油箱中油量不足,应及时添加至标准液位,油液高度一般为油箱高度的80%。
    4.驾驶员操作
    如果驾驶员操纵挖掘机动作过猛、动作不连贯,会造成液压系统温度过高。液压系统中油路及元件长时间高压状态下工作,除泵、马达、溢流阀、管路系统的功率损失外,平衡阀、缓冲阀、单项节流阀等功率损失也很大,也会造成液压油高温。因此挖掘机大负荷作业时,应尽量避免主溢流阀、安全阀频繁开启,在挖掘时尽量多做复合动作,少做单一动作。
    由以上分析可见,引起油温过高的原因是多方面的。将液压系统液压油温度控制在正常范围内至关重要。驾驶员应注重挖掘机的正确使用与维护保养,出现液压油温度过高现象时,应及时排查和排除故障,确保挖掘机正常稳定地运行。
 

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