機(jī)車設(shè)備_機(jī)車靜液壓系統(tǒng)故障

    某DF4B型內(nèi)燃機(jī)車的冷卻風(fēng)扇采用了靜液壓技術(shù)，能滿足機(jī)車柴油機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的冷卻要求。它通過與靜液壓馬達(dá)并聯(lián)的溫度控制閥的節(jié)流調(diào)速原理來控制流入靜液壓馬達(dá)的工作介質(zhì)流量，從而實現(xiàn)對冷卻風(fēng)扇的無級調(diào)速，保證柴油機(jī)機(jī)油和冷卻水的溫度在要求的范圍內(nèi)，這樣不僅降低了冷卻風(fēng)扇的功率消耗，而且提高了柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和使用壽命。

    DF4B型內(nèi)燃機(jī)車采用了高、低溫2個冷卻風(fēng)扇，各配置1套獨立的靜液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)中的部件完全一樣，均由靜液壓泵、靜液壓馬達(dá)、溫度控制閥、安全閥、靜液壓油熱交換器、靜液壓油箱、高壓軟管及其他管件組成。

    機(jī)車在運用中經(jīng)常會發(fā)生異音故障，由于靜液壓系統(tǒng)中管路及元件較多，系統(tǒng)較復(fù)雜，使得判斷、處理較困難，既增加了檢修工作量，又延長了機(jī)車庫停時間，影響機(jī)車的正常運用次序。如DF4B7064型機(jī)車預(yù)報靜液壓系統(tǒng)有異音，經(jīng)調(diào)換低溫靜液壓油箱，更換高溫溫度控制閥，最后更換低溫靜液壓泵，歷時1個多月，幾次進(jìn)庫檢查處理才消除故障。

(1)異音故障產(chǎn)生的原因、判斷及解決措施

    一般來說，側(cè)百葉窗工作液壓缸、靜液壓油熱交換器、高壓軟管等由于結(jié)構(gòu)簡單，不會產(chǎn)生異音故障。發(fā)生故障的常常是靜液壓泵、靜液壓馬達(dá)、靜液壓油箱和溫度控制閥。

    ①靜液壓泵及馬達(dá)異音故障DF4B型機(jī)車采用的ZB732型靜液壓泵和ZM732型靜液壓馬達(dá)，均為軸向柱塞式，除泵體外形、主軸伸出端結(jié)構(gòu)略有不同外，兩者內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全一致。靜液壓泵和馬達(dá)異音故障的情況可歸納總結(jié)為以下4個方面。

    a. 由于靜液壓系統(tǒng)中未充滿液壓油，管路或元件內(nèi)存在空氣，造成靜液壓泵和馬達(dá)的抽空、壓縮、膨脹而產(chǎn)生強(qiáng)烈噪聲，并伴隨劇烈的管路振動。這種情況的判斷較為簡單，只需觀察靜液壓油箱內(nèi)的油位和油箱內(nèi)是否有大量乳白色的氣泡即可。如果油箱油位低，就補(bǔ)油；如果油箱內(nèi)有大量氣泡，就設(shè)法排氣。排氣時，必須使柴油機(jī)保持較高轉(zhuǎn)速，使冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，以使位于較高位置的側(cè)百葉窗工作油缸油管內(nèi)和靜液壓馬達(dá)內(nèi)的空氣通過油箱排氣孔排出。

    b．由于靜液壓泵或馬達(dá)的柱塞與液壓缸體的配合間隙過大而產(chǎn)生異音。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速從高降到低，或在低轉(zhuǎn)速且冷卻風(fēng)扇工作時，如果聽到“嘎啦、嘎啦”的聲音，就是因此而產(chǎn)生的。因為當(dāng)靜液壓泵或馬達(dá)主軸旋轉(zhuǎn)時，其連桿通過柱塞的外壁推動液壓缸體旋轉(zhuǎn)。由于液壓缸體與主軸的軸線成25°傾角，所以各個柱塞連桿組在做旋轉(zhuǎn)運動的同時還做往復(fù)運動，這樣就產(chǎn)生了吸、排油作用，若連桿柱塞與液壓缸體柱塞孔的配合間隙過大，就會影響柱塞的正常吸、排油。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速高時，由于靜液壓變速箱處的噪聲較大，靜液壓泵或馬達(dá)的異音就被掩蓋，而當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速低時，就能明顯聽到這種聲音。當(dāng)柱塞連桿組、、配油盤和液壓缸體間隙過大時，其泄漏油量必增大，將降低靜液壓泵和馬達(dá)的容積效率，所以可通過測量其容積效率來判斷，方法是將泄漏油管接頭拆開，用量杯收集泄漏油量。

    c．由于靜液壓泵或馬達(dá)的軸承有故障而產(chǎn)生異音。如果靜液壓泵或馬達(dá)工作時發(fā)出“噠啦、噠啦”的聲音，且用手觸摸其殼體，明顯感到溫度偏高，一般為軸承內(nèi)外套滾動體、工作面或套圈的配合面發(fā)生磨傷、壓坑、剝離，或軸承保持架出現(xiàn)飛邊、變形、斷裂故障。此故障有可能導(dǎo)致靜液壓泵或馬達(dá)卡死，危害較大。如DF483479型機(jī)車就曾發(fā)生靜液壓馬達(dá)軸承保持架斷裂，卡死主軸，導(dǎo)致冷卻風(fēng)扇不能工作而造成機(jī)破事故。

    d． 由于靜液壓泵主軸花鍵與靜液壓變速箱花鍵套配合間隙過大而產(chǎn)生異音。如果在靜液壓變速箱花鍵處聽到夾雜著“吱、吱”的轟鳴聲，且隨著靜液壓泵消耗功率增大而變大，一般為靜液壓泵主軸花鍵與靜液壓變速箱花鍵套側(cè)隙過大引起嚙合不良，產(chǎn)生異音。如DF487062型機(jī)車就由于靜液壓泵主軸磨損而發(fā)生異音，其主軸處磨損痕跡明顯，有許多五金屑末。但有時此故障與靜液壓油箱故障產(chǎn)生的異音較難區(qū)分，只能用排除法。

    ②靜液壓油箱異音故障靜液壓油箱主要由箱體、油表、磁性濾清器、上噴嘴、下噴嘴、加油口、油堵和溫度傳感器組成。箱體分上、下兩腔，上腔內(nèi)裝磁性濾清器，對液壓油中的鐵磁性固體雜質(zhì)進(jìn)行過濾；下腔為補(bǔ)油腔，內(nèi)裝噴嘴裝置，既補(bǔ)充回路中的泄漏油，又確保靜液壓泵吸油口的供油壓力。靜液壓油箱異音故障主要有以下兩種。

    a．油箱下噴嘴安裝座脫焊造成油箱上、下噴嘴不對中，此時上噴嘴的高速液壓油就不可能全部直接噴入下噴嘴，從而導(dǎo)致下噴嘴的高頻振動，這樣就可以在靜液壓油箱處聽到“嘶、嘶”的聲音。手摸靜液壓油箱，則可以感到油箱有明顯的振動。此故障只需打開油箱檢查孔蓋，檢查油箱下噴嘴安裝座或用木棒敲擊安裝座，看是否松動，即可確定。如DFB3452型機(jī)車預(yù)報靜液壓油箱處有異音，打開檢查孔蓋發(fā)現(xiàn)安裝座已脫焊2處。但由于每次檢查都需放盡液壓油，非常麻煩，且靜液壓油箱處空間狹窄，影響準(zhǔn)確檢查、判斷。為此及時修訂工藝，針對現(xiàn)行中修工藝是針對無檢查孔蓋的靜液壓油箱的不足，補(bǔ)充要求中修時必須打開檢查孔蓋檢查油箱內(nèi)部上、下噴嘴及支架接頭狀態(tài)。

    b. 油箱磁性濾清器的磁鐵片緊固螺栓松動，磁鐵片在靜液壓油的沖擊下，產(chǎn)生高頻振動而發(fā)出異音。此故障如不及時發(fā)現(xiàn)處理，磁鐵片就會松脫，從而堵塞上、下油腔通路。為此，可采取在小、輔修范圍中增加每次輔修時檢查靜液壓油箱磁芯的措施。

    ③溫度控制閥異音故障溫度控制閥主要由感溫元件、閥體、滑閥、閥蓋和調(diào)節(jié)螺釘?shù)冉M成，它的作用是自動控制冷卻風(fēng)扇變速。若在靜液壓冷卻風(fēng)扇剛開始旋轉(zhuǎn)，就聽到靜液壓系統(tǒng)發(fā)出清脆而連續(xù)的金屬撞擊聲，一般為溫度控制閥故障所致。

    因為DF4型機(jī)車采用ZB732型靜液壓泵，其泵出的液壓油存在脈沖，若閥體的滑閥配合間隙過大，液壓油周期性沖擊會使滑閥和閥體產(chǎn)生碰撞，發(fā)出清脆的撞擊聲如將溫度控制閥分解，觀察滑閥和閥體，其上則可見撞擊痕跡。此異音故障一般發(fā)生在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速為700r/min左右，冷卻風(fēng)扇處于工作狀態(tài)時最明顯。要消除此故障，必須嚴(yán)格控制滑閥和閥體的配合間隙，同時把好進(jìn)料關(guān)，控制好滑閥和閥體本身的內(nèi)在質(zhì)量。

(2)小結(jié)

    通過分析以上原因并采取相應(yīng)措施后，基本消除了DF4B型機(jī)車靜液壓系統(tǒng)異音故障，提高了機(jī)車運用質(zhì)量，減少了機(jī)車庫停時間，但由于靜液壓系統(tǒng)元件多，管系布置復(fù)雜，要及時、準(zhǔn)確地判斷靜液壓系統(tǒng)異音故障，還需在生產(chǎn)實踐中作進(jìn)一步摸索和研究。