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液壓挖掘機(jī)渦輪增壓器故障排查與分析

2014-12-04 08:55:00劉永杰LIUYongjie
建筑機(jī)械化 2014年12期
關(guān)鍵詞:增壓器浮動機(jī)油

劉永杰/LIU Yong-jie

(徐工挖掘機(jī)械事業(yè)部,江蘇 徐州 221004)

1 故障描述

正值初夏時節(jié),1臺90噸級液壓挖掘機(jī)在某露天鐵礦場工作1 370h時,操作手突然感覺該挖掘機(jī)動作緩慢,挖掘無力,發(fā)動機(jī)冒黑煙,無法正常施工作業(yè)。

2 故障排查

檢查發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)(圖1),油位正常,進(jìn)回油管路無滲漏,三級燃油過濾的粗濾、精濾濾芯無堵塞現(xiàn)象。

圖1 發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)

檢查發(fā)動機(jī)機(jī)油,機(jī)油顏色清亮,油位正常。

檢查冷卻液液位,如圖2所示,副水箱冷卻液在高位刻度線附件。

檢查發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng),空氣濾芯、進(jìn)氣管道沒有堵塞進(jìn)灰跡象。

檢查發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管,管路無泄漏。

檢查發(fā)動機(jī)中冷器,中冷器正常,無裂紋、漏氣現(xiàn)象。

檢查渦輪增壓器到中冷器管路如圖3所示,管路正常,無吸癟、漏氣現(xiàn)象。

圖2 副水箱冷卻液

圖3 渦輪增壓器、中冷器管路

檢查渦輪增壓器,發(fā)現(xiàn)增壓器進(jìn)氣葉輪葉片損壞,如圖4所示。

現(xiàn)場更換新的渦輪增壓器,啟動發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)2~3m in后,檢查各動作,工作正常,故障排除。

3 故障原因分析

圖4 增壓器進(jìn)氣葉輪葉片損壞

經(jīng)向操作手了解情況:因?yàn)樘鞖庋谉幔湓谖绾蟛僮鳈C(jī)器時,直接將發(fā)動機(jī)油門旋鈕調(diào)到最大,空調(diào)開到最大,轉(zhuǎn)速升到1 800rpm左右,在挖掘裝載了10余車渣料后,明顯感覺動作遲緩,挖掘無力,發(fā)動機(jī)冒黑煙,就趕緊停車報修。

現(xiàn)場拆檢渦輪增壓器,發(fā)現(xiàn)增壓器進(jìn)氣葉輪葉片與葉輪泵殼體發(fā)生接觸而損壞,浮動軸承嚴(yán)重磨損,渦輪增壓器軸斷裂(圖5)。檢查渦輪增壓器進(jìn)油管和回油管,正常無堵塞。連接發(fā)動機(jī)Insite,查看發(fā)動機(jī)映像,無增壓器超速故障記錄。

圖5 渦輪增壓器軸斷裂

發(fā)動機(jī)啟動時沒有怠速運(yùn)轉(zhuǎn)而是直接高速運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)油泵供給渦輪增壓器的潤滑機(jī)油壓力短時間內(nèi)無法到達(dá),造成浮動軸承與轉(zhuǎn)子軸間未形成潤滑油膜,在高速高溫下加劇浮動軸承與轉(zhuǎn)子軸間磨損,長時間后,轉(zhuǎn)子軸在承受壓氣機(jī)葉輪和渦輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩下斷裂。

結(jié)合操作手的描述和對渦輪增壓器的拆檢結(jié)果分析,基本可以判定渦輪增壓器軸斷裂是由于浮動軸承損壞導(dǎo)致。因?yàn)槿虞S承工作溫度非常高,而且轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也非常大,如果潤滑機(jī)油油壓低,機(jī)油流動緩慢或者缺少機(jī)油潤滑,就會導(dǎo)致浮動軸承和轉(zhuǎn)子軸間油膜減少,在高溫下?lián)p壞浮動軸承。

4 總 結(jié)

液壓挖掘機(jī)的發(fā)動機(jī)主要采用廢氣渦輪增壓器,由壓氣機(jī)葉輪和增壓器渦輪組成。發(fā)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力推動渦輪室內(nèi)的渦輪高速旋轉(zhuǎn),同時通過轉(zhuǎn)子軸帶動同軸的壓氣機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速可高達(dá)每分鐘十幾萬轉(zhuǎn),高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)葉輪將發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)吸入的自然空氣增壓以提升發(fā)動機(jī)燃燒做功功率。

為保護(hù)液壓挖掘機(jī)發(fā)動機(jī)渦輪增壓器不受人為損壞,在操作發(fā)動機(jī)時應(yīng)注意以下問題。

1)發(fā)動機(jī)啟動后應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)2~3m in,使?jié)櫥瑱C(jī)油達(dá)到工作溫度和壓力,以免突然增加負(fù)荷時因浮動軸承與轉(zhuǎn)子軸間無油而加速磨損。

2)經(jīng)常檢查機(jī)油量,定期更換機(jī)油及機(jī)濾,避免因缺少機(jī)油或油品差而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子損壞。

3)定期保養(yǎng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng),清洗或更換空氣濾芯,空濾過臟會使灰塵吸入渦輪增壓器及發(fā)動機(jī),損壞渦輪增壓器和發(fā)動機(jī)。

4)機(jī)器停車時發(fā)動機(jī)不要立即熄火,應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)2~3m in,以免潤滑機(jī)油喪失壓力,轉(zhuǎn)子靠慣性轉(zhuǎn)動時得不到潤滑而損壞。

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