山推SD32型推土機變速箱油溫高的改善
2016-09-30孫羽健，郭欣
摘 要：針對山推SD32型履帶式推土機變速箱油溫高，分別進行診斷與分析，給出SD32型推土機變速器油溫高問題的解決方案。
關鍵詞：推土機；變速箱；油溫高的改善
引言
山推SD32型履帶式推土機是重型工程機械中的一種，它廣泛應用在冶金礦山、道路交通、港口碼頭等大型工程施工工程上。SD32型推土機長時間在高溫大負荷環境中作業，必然會造成推土機的變速器油溫過高，由于零件相互之間的高速運動就產生了許多熱量，造成液壓系統內能量損失過大，大量的液壓能變成了熱能，從而使液力傳動油的溫度升高。SD32型推土機是采用液力傳動，液壓操縱技術，結構先進合理，性能穩定可靠，操縱輕便靈活，是理想的中型土石工程作業機械。當設備運行2萬多個小時后就已經出現變速箱油溫高現象，每臺次山推SD32型推土機連續工作2小時后，油溫Z高140℃，經過檢查修復變速箱后，故障未得到根本解決。
1 SD32型推土機變速箱油溫高的診斷與分析
SD32型推土機液力傳動系統的主要部件有粗濾器、液力傳動油泵、細濾器、變速器控制閥、液力變矩器安全閥、液力變矩器、液力變矩器調節閥、冷卻器、變速器潤滑安全閥和液力變矩器回油泵等，具體分析有以下幾個方面：
1.1液壓泵的效率下降：變速器變矩器系統用液壓油主要由變速泵提供，液壓泵性能降低，隨著使用時間的增長，磨損加大，液壓泵的容積效率和機械效率達不到要求供給系統的油量不足，直接影響到進入變矩器的流量，造成液壓油不能充分起到傳遞動力和潤滑的作用，使得運動件之間摩擦力增加，機械的熱量相應提高，因而造成油溫升高。
1.2變速控制閥有故障：變速控制閥由6個閥組成，依次為調壓閥、快回閥、減壓閥、速度閥、安全閥和進退閥。它們的作用是控制變速離合器的分離、接合油路，調節和控制變速壓力。由于調整、磨損和安裝等原因，致使調壓閥閥芯不能達到規定的位置，不能完全關閉溢流孔，使回油量減少。一般來講，變速閥閥芯卡死、密封失效是Z常見的故障。液壓油的清潔度不良或者使用保養不當，都會造成變速閥工作失常，變速閥有故障對液壓系統影響很大。而變速閥安全閥卡死也是Z直接且常見的一種故障。
1.3液力變矩器內出現氣蝕泄漏：變矩器能隨工況的不同自動調節進入變矩器的油量。變矩器進口處設有一個溢流閥，能控制進入變矩器油液的流量，限定Z高油壓；根據變矩器的工況，對進入變矩器的油液流量進行必要的調節，以滿足變矩器不同工況的使用要求，保證有足夠的油液進入冷卻器。如果由于進口溢流閥卡死、彈簧失效而起不到調節作用，會使進人變矩器的流量不足、散熱不夠；同時，液力變矩器進口壓力過低，在液力變矩器內由于離心力的作用就會產生氣蝕現象，影響工作效率，且發熱量增加，使油溫上升過快過高，嚴重時由于氣泡凝聚的沖擊作用，降低元件的使用壽命。在變矩器的出口處設有一個能隨流量的變化自動調節出口壓力的背壓閥，可使變矩器進、出口油壓保持一定的壓差，且壓力不低于此閥的限定壓力0.75MPa，以防止因變矩器內壓力過低而產生氣蝕現象。如果背壓閥卡死，起不到調節流量的作用，回油阻力增大，從而易造成油溫升高。變矩器除進、出口壓力閥易產生故障外，Z常見的故障還有泄漏。若變矩器密封失效而產生泄漏，油液會進入飛輪殼并被飛輪攪起而產生大量的熱量，導致油液過熱。
1.4液力變矩器回油不正常：分動箱強制潤滑的油液和變矩器正常泄漏的油液都通過回油泵返回油箱。如果回油泵不能正常工作，就會導致飛輪殼內的油液超出正常油位，油液被有關零部件攪動而產生大量的熱。另外，若冷卻器阻塞，會引起系統散熱面積不夠，熱量不能及時散掉，會使變矩器回油壓力升高、回油不暢，增加了能量損失。若變速器潤滑調壓閥的調定壓力過高，也會造成變矩器回油不暢，從而使油溫升高。
2 液力系統油溫過高對變速箱液壓元件造成損傷
2.1系統油溫升高造成液壓油變質或嚴重污染，液壓油氧化變質改變了油液的化學成分，油液的粘溫特性不能滿足變速系統的要求。內泄漏量增加，系統容積效率降低，導致變速箱油溫度升高。造成進油口、潤滑油孔堵塞。
2.2系統油溫過高同時受到液壓系統液壓泵、濾油器、冷卻器等部件及液壓油的影響所致，即在液壓系統中油液雜質過多，造成濾油器阻塞、液壓系統循環受阻、冷卻不良和循環太快使變速箱溫度升高，油溫升高使液力變速器離合器內外橡膠密封件老化而產生變形開裂，使其性能和使用壽命降低，造成離合器主、從動片接合不好，主從動片之間產生打滑，離合器分離不徹底，摩擦阻力增大，從而加速離合器摩擦片嚴重磨損。內泄量過大等原因造成變速箱溫度升高。
2.3液力傳動系統油溫偏高危害很大，易使密封件失效，油液氧化變質，粘度急劇下降，變矩器工作效率嚴重降低，反映到整機工作無力，動作遲緩甚至無法工作.引起高溫的原因是多方面的：系統管路不暢，油質差，操作不當，系統冷卻不良，油位不當，變矩器內泄，回油不良，泵供油不足，變速操縱閥泄油，變速箱故障，補償壓力不當，工作環境的因素等都會造成油溫異常升高。
3 SD32型變速箱油溫高的根本原因
散熱器散熱性能不良引起油溫過高，外部散熱翅片變形或堵塞，冷卻作用差；冷卻風扇量不足；液壓油散熱器內部管道阻塞。前兩者除可直觀判斷外，還可從散熱器上下管溫差變化不大，得知此時應清理散熱片，緊固風扇皮帶等。對液壓油散熱器內部管道阻塞的判斷，可通過在散熱器進出口油道安裝壓力表，檢查二者之間的壓差，油溫為75度左右，壓差在0.42MPa以下屬于正常情況，如果高于0.42MPa，則表明油管阻塞嚴重，應拆卸散熱器上下蓋，疏通管道。
4 SD32型推土機變速箱油溫高的改善方案
經過共同研究，決定從變速箱的散熱器下手，改善油溫散熱條件，把原有的水冷散熱器改造成風冷散熱器，具體方案如下：
制作一長600mm，寬500mm的外掛式散熱器，該散熱器用直徑25mm的鍍鋅管27根與上下室焊接，上下室內部用鐵板隔斷，行成S型油路經過，以增加油經過長度，便于散熱。將原來的水冷散熱器取消，從而減少了原來冷卻器老化腐蝕而造成漏水等故障。散熱器與變矩器出口用3300mm長的膠管連接，與變速箱入口用3500mm長、管徑38mm的管連接，從而經過管路也散發了一定的熱量，中間拐彎處用管徑38mm的直角管接頭連線。
5 結語
此項舉措實施后，能夠達到降溫快，提高變速箱的使用壽命，減少漏油現象，節約成本消耗，提高推土機的連續作業率，為機械設備的長遠降本增效起到一定的作用。
參考文獻
[1]王宇清，陳宏軍.《山推SD32型履帶式推土機構造原理及維修》、建筑機械雜志社、2004.4.
[2]李國民，張淑儀.《SD32型推土機常見液壓系統故障分析與解決方法》、一版、湖南科學技術出版社、2005.1.
引言
山推SD32型履帶式推土機是重型工程機械中的一種，它廣泛應用在冶金礦山、道路交通、港口碼頭等大型工程施工工程上。SD32型推土機長時間在高溫大負荷環境中作業，必然會造成推土機的變速器油溫過高，由于零件相互之間的高速運動就產生了許多熱量，造成液壓系統內能量損失過大，大量的液壓能變成了熱能，從而使液力傳動油的溫度升高。SD32型推土機是采用液力傳動，液壓操縱技術，結構先進合理，性能穩定可靠，操縱輕便靈活，是理想的中型土石工程作業機械。當設備運行2萬多個小時后就已經出現變速箱油溫高現象，每臺次山推SD32型推土機連續工作2小時后，油溫Z高140℃，經過檢查修復變速箱后，故障未得到根本解決。
1 SD32型推土機變速箱油溫高的診斷與分析
SD32型推土機液力傳動系統的主要部件有粗濾器、液力傳動油泵、細濾器、變速器控制閥、液力變矩器安全閥、液力變矩器、液力變矩器調節閥、冷卻器、變速器潤滑安全閥和液力變矩器回油泵等，具體分析有以下幾個方面：
1.1液壓泵的效率下降：變速器變矩器系統用液壓油主要由變速泵提供，液壓泵性能降低，隨著使用時間的增長，磨損加大，液壓泵的容積效率和機械效率達不到要求供給系統的油量不足，直接影響到進入變矩器的流量，造成液壓油不能充分起到傳遞動力和潤滑的作用，使得運動件之間摩擦力增加，機械的熱量相應提高，因而造成油溫升高。
1.2變速控制閥有故障：變速控制閥由6個閥組成，依次為調壓閥、快回閥、減壓閥、速度閥、安全閥和進退閥。它們的作用是控制變速離合器的分離、接合油路，調節和控制變速壓力。由于調整、磨損和安裝等原因，致使調壓閥閥芯不能達到規定的位置，不能完全關閉溢流孔，使回油量減少。一般來講，變速閥閥芯卡死、密封失效是Z常見的故障。液壓油的清潔度不良或者使用保養不當，都會造成變速閥工作失常，變速閥有故障對液壓系統影響很大。而變速閥安全閥卡死也是Z直接且常見的一種故障。
1.3液力變矩器內出現氣蝕泄漏：變矩器能隨工況的不同自動調節進入變矩器的油量。變矩器進口處設有一個溢流閥，能控制進入變矩器油液的流量，限定Z高油壓；根據變矩器的工況，對進入變矩器的油液流量進行必要的調節，以滿足變矩器不同工況的使用要求，保證有足夠的油液進入冷卻器。如果由于進口溢流閥卡死、彈簧失效而起不到調節作用，會使進人變矩器的流量不足、散熱不夠；同時，液力變矩器進口壓力過低，在液力變矩器內由于離心力的作用就會產生氣蝕現象，影響工作效率，且發熱量增加，使油溫上升過快過高，嚴重時由于氣泡凝聚的沖擊作用，降低元件的使用壽命。在變矩器的出口處設有一個能隨流量的變化自動調節出口壓力的背壓閥，可使變矩器進、出口油壓保持一定的壓差，且壓力不低于此閥的限定壓力0.75MPa，以防止因變矩器內壓力過低而產生氣蝕現象。如果背壓閥卡死，起不到調節流量的作用，回油阻力增大，從而易造成油溫升高。變矩器除進、出口壓力閥易產生故障外，Z常見的故障還有泄漏。若變矩器密封失效而產生泄漏，油液會進入飛輪殼并被飛輪攪起而產生大量的熱量，導致油液過熱。
1.4液力變矩器回油不正常：分動箱強制潤滑的油液和變矩器正常泄漏的油液都通過回油泵返回油箱。如果回油泵不能正常工作，就會導致飛輪殼內的油液超出正常油位，油液被有關零部件攪動而產生大量的熱。另外，若冷卻器阻塞，會引起系統散熱面積不夠，熱量不能及時散掉，會使變矩器回油壓力升高、回油不暢，增加了能量損失。若變速器潤滑調壓閥的調定壓力過高，也會造成變矩器回油不暢，從而使油溫升高。
2 液力系統油溫過高對變速箱液壓元件造成損傷
2.1系統油溫升高造成液壓油變質或嚴重污染，液壓油氧化變質改變了油液的化學成分，油液的粘溫特性不能滿足變速系統的要求。內泄漏量增加，系統容積效率降低，導致變速箱油溫度升高。造成進油口、潤滑油孔堵塞。
2.2系統油溫過高同時受到液壓系統液壓泵、濾油器、冷卻器等部件及液壓油的影響所致，即在液壓系統中油液雜質過多，造成濾油器阻塞、液壓系統循環受阻、冷卻不良和循環太快使變速箱溫度升高，油溫升高使液力變速器離合器內外橡膠密封件老化而產生變形開裂，使其性能和使用壽命降低，造成離合器主、從動片接合不好，主從動片之間產生打滑，離合器分離不徹底，摩擦阻力增大，從而加速離合器摩擦片嚴重磨損。內泄量過大等原因造成變速箱溫度升高。
2.3液力傳動系統油溫偏高危害很大，易使密封件失效，油液氧化變質，粘度急劇下降，變矩器工作效率嚴重降低，反映到整機工作無力，動作遲緩甚至無法工作.引起高溫的原因是多方面的：系統管路不暢，油質差，操作不當，系統冷卻不良，油位不當，變矩器內泄，回油不良，泵供油不足，變速操縱閥泄油，變速箱故障，補償壓力不當，工作環境的因素等都會造成油溫異常升高。
3 SD32型變速箱油溫高的根本原因
散熱器散熱性能不良引起油溫過高，外部散熱翅片變形或堵塞，冷卻作用差；冷卻風扇量不足；液壓油散熱器內部管道阻塞。前兩者除可直觀判斷外，還可從散熱器上下管溫差變化不大，得知此時應清理散熱片，緊固風扇皮帶等。對液壓油散熱器內部管道阻塞的判斷，可通過在散熱器進出口油道安裝壓力表，檢查二者之間的壓差，油溫為75度左右，壓差在0.42MPa以下屬于正常情況，如果高于0.42MPa，則表明油管阻塞嚴重，應拆卸散熱器上下蓋，疏通管道。
4 SD32型推土機變速箱油溫高的改善方案
經過共同研究，決定從變速箱的散熱器下手，改善油溫散熱條件，把原有的水冷散熱器改造成風冷散熱器，具體方案如下：
制作一長600mm，寬500mm的外掛式散熱器，該散熱器用直徑25mm的鍍鋅管27根與上下室焊接，上下室內部用鐵板隔斷，行成S型油路經過，以增加油經過長度，便于散熱。將原來的水冷散熱器取消，從而減少了原來冷卻器老化腐蝕而造成漏水等故障。散熱器與變矩器出口用3300mm長的膠管連接，與變速箱入口用3500mm長、管徑38mm的管連接，從而經過管路也散發了一定的熱量，中間拐彎處用管徑38mm的直角管接頭連線。
5 結語
此項舉措實施后，能夠達到降溫快，提高變速箱的使用壽命，減少漏油現象，節約成本消耗，提高推土機的連續作業率，為機械設備的長遠降本增效起到一定的作用。
參考文獻
[1]王宇清，陳宏軍.《山推SD32型履帶式推土機構造原理及維修》、建筑機械雜志社、2004.4.
[2]李國民，張淑儀.《SD32型推土機常見液壓系統故障分析與解決方法》、一版、湖南科學技術出版社、2005.1.
來源：《中國科技博覽》2015年25期
