何 永/HE Yong

旋挖鉆機(jī)如何應(yīng)對夏日高溫

何 永/HE Yong

旋挖鉆機(jī)在使用過程中，隨著時間的推移，會出現(xiàn)各種各樣的問題。高溫引起的故障是維修中經(jīng)常遇到的故障現(xiàn)象，給旋挖鉆機(jī)用戶帶來了很大的煩惱和困惑,其對機(jī)器性能及壽命影響比較大，排除起來往往有一定難度。

旋挖鉆機(jī)的高溫一般分為齒輪箱(分動箱)溫度過高、液壓油溫度過高、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度過高(俗稱水溫高)。齒輪箱溫度過高的原因相對單純，主要原因有軸承或齒輪及殼體尺寸形狀不夠標(biāo)準(zhǔn)、潤滑油品不合格或油位不合適等。本文重點(diǎn)分析液壓油溫度過高和發(fā)動機(jī)冷卻液溫度過高的問題。

1 液壓油溫過高

根據(jù)液壓理論及近年來的維修經(jīng)驗(yàn)，液壓油溫度過高的主要原因是產(chǎn)熱過快和散熱過慢。液壓泵進(jìn)油管路及液壓油箱密封不嚴(yán)、進(jìn)油濾芯堵塞、液壓系統(tǒng)管路不暢通、液壓泵內(nèi)部泄漏都會使液壓油產(chǎn)生大量熱量從而使液壓油溫度因產(chǎn)熱過而快速升高。

液壓油散熱器內(nèi)部通道有堵塞、散熱器外部灰塵過大、風(fēng)力不夠、液壓油未通過液壓油散熱器等原因可導(dǎo)致液壓油因散熱過慢而高溫。

案例一 一臺使用了3年的旋挖鉆機(jī)，液壓無力、速度慢、液壓油溫度高。進(jìn)場后，我們發(fā)現(xiàn)挖機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時液壓泵噪音大，液壓泵兩個高壓管手感振動非常大，同時，整機(jī)速度慢,很顯然液壓泵有問題。

解體液壓泵發(fā)現(xiàn)此泵被修過，維修裝配者在更換軸承時對日立液壓泵這種配對軸承沒有概念，軸承間隙過大且沒有配對，導(dǎo)致除提升器及分動器外的所有配件全部報(bào)廢。

更換新件按規(guī)范裝配好試車，液壓泵工作平穩(wěn)柔順，機(jī)器力量及速度均良好。然而試車30min后發(fā)現(xiàn)液壓油溫度已升至90℃，看來還有問題，液壓濾是新?lián)Q的純正件，再看液壓油箱密封性能，按排氣閥有氣直接排空，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)2～3min再排氣有明顯氣壓。這表明液壓油箱及進(jìn)油管路沒有問題。

液壓油散熱器表面灰塵不多，風(fēng)力也足夠大，風(fēng)道也正常，用紅外線測溫儀測溫發(fā)現(xiàn)液壓油散熱器表面溫度只有40℃，而液壓油泵和液壓油箱溫度則分別達(dá)到了92℃和90℃。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)散熱器內(nèi)部沒有堵塞。檢查液壓管路發(fā)現(xiàn)從分配閥到液壓油箱回油管中的單向閥未安裝，這直接導(dǎo)致液壓油不經(jīng)過散熱器而直接回油箱,油溫一定過高。單向閥裝好試機(jī)，機(jī)器恢復(fù)正常。

案例二 有一臺旋挖鉆機(jī)使用11 000h后發(fā)現(xiàn)液壓油溫度高。工作30min液壓溫度可達(dá)80℃，如果繼續(xù)工作液壓油溫度會一直向上直到報(bào)警。

檢測液壓泵壓力、流量及變量性能都正常，液壓油箱及進(jìn)油管路也都未發(fā)現(xiàn)問題。檢查液壓油散熱器時發(fā)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇風(fēng)力明顯偏弱。

此風(fēng)扇是由液壓馬達(dá)直接驅(qū)動，液壓馬達(dá)的液壓油來自發(fā)動機(jī)前齒輪箱的冷卻專用液壓泵。我們測試進(jìn)入風(fēng)扇驅(qū)動馬達(dá)的壓力，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2 000r/min時為148kg/cm2,由此得出風(fēng)扇驅(qū)動馬達(dá)和液壓泵都沒有問題。

再檢查風(fēng)道也沒有發(fā)現(xiàn)明顯問題。可初步確定該風(fēng)扇葉有問題。我們進(jìn)一步對判斷進(jìn)行驗(yàn)證，測量風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為1 990r/min。于是就斷定風(fēng)扇葉有問題，訂貨更換后液壓油溫度恢復(fù)正常。

2 發(fā)動機(jī)水溫過高

發(fā)動機(jī)點(diǎn)火正時不準(zhǔn)、發(fā)動機(jī)功率不足、散熱系統(tǒng)故障都會引起發(fā)動機(jī)水溫過高。在配共軌電噴柴油機(jī)以前的挖掘機(jī)上，由于液壓油散熱器安裝在水箱冷卻風(fēng)的上游，因此液壓油過熱也會引起水溫過高，下面通過兩個案例說明。

案例三 有一臺日立EX200-5在做完發(fā)動機(jī)大修半年后出現(xiàn)高溫情況，而且越來越嚴(yán)重，送修時已是工作20min水溫就報(bào)警。經(jīng)過檢查，我們發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)啟動性能良好，幾乎看不到煙色，也沒有廢氣而且聲音亢進(jìn)有力，在低溫狀態(tài)和水溫報(bào)警狀態(tài)下滿負(fù)荷工作發(fā)動機(jī)絲毫不費(fèi)力。

于是初步判定發(fā)動機(jī)點(diǎn)火正時沒有問題而且功率足夠，看來問題出在散熱系統(tǒng)。通洗水箱裝機(jī)再試，沒有明顯效果。找了一個相同機(jī)型的水泵及風(fēng)扇葉作置換試驗(yàn)，正常機(jī)上的水泵及風(fēng)扇裝上高溫機(jī)試車，高溫癥狀沒有改變。

再檢查水泵及風(fēng)扇葉的傳動效率，風(fēng)扇皮帶及皮帶槽結(jié)合情況也沒有問題。接下來再檢查水泵及風(fēng)扇皮帶盤的動力源—曲軸皮帶盤，也沒有發(fā)現(xiàn)問題。拆下曲軸皮帶盤,發(fā)現(xiàn)曲軸皮帶盤的緊固大螺母是松的。拆掉螺母拿下曲軸皮帶盤發(fā)現(xiàn)它與緊固錐套的結(jié)合錐面有明顯的摩擦損傷痕跡，換掉曲軸皮帶盤和緊固錐形套，試車，水溫恢復(fù)正常。

由于這種發(fā)動機(jī)曲軸皮帶盤和曲軸之間的連接沒有定位鍵，完全靠曲軸和皮帶盤之間的緊固錐形套被大螺母壓緊從而使曲軸和皮帶盤緊密結(jié)合。隨著大螺母的松動，曲軸皮帶盤與曲軸的轉(zhuǎn)速差距會越來越大，同時，由曲軸皮帶盤驅(qū)動的水泵和風(fēng)扇葉的轉(zhuǎn)速會越來越小，影響散熱的兩種不利因素同時出現(xiàn)，水溫一定會快速上升。

案例四 有一臺旋挖鉆機(jī)發(fā)動機(jī)大修一年后出現(xiàn)發(fā)動機(jī)高溫，進(jìn)場后我們試車發(fā)現(xiàn)工作40min后水溫達(dá)到90℃，同時發(fā)動機(jī)開始出現(xiàn)掉速、黑煙大。

為了確定液壓系統(tǒng)有沒有問題，我們用便攜式液壓測試儀對液壓泵的主、副泵進(jìn)行了測試，液壓泵升壓平穩(wěn)、變量靈敏，得到的壓力、流量、溫度值都沒有問題。

液壓系統(tǒng)故障被排除，初步可以確定為發(fā)動機(jī)功率不夠，水循環(huán)散熱系統(tǒng)先不用管，我們又拆下柴油噴油泵及噴油器測試，噴油量及霧化均未發(fā)現(xiàn)明顯問題。對好噴油正時試車，高溫情況沒有改觀。趁著熱車，再測試氣缸壓力和機(jī)油壓力也沒有發(fā)現(xiàn)問題。增壓器會不會有問題?于是我們又測量了發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣壓力最大值為0.8kg/ cm2，增壓器性能很好。

在水溫達(dá)到90℃，發(fā)動機(jī)開始掉速、黑煙大時我們用紅外線測溫儀在發(fā)動機(jī)各部測試尋找問題。結(jié)果發(fā)現(xiàn)油底殼溫度有110℃，機(jī)油濾芯溫度有120℃，而機(jī)油散熱器溫度只有不到90℃，換掉機(jī)油散熱器試車，溫度正常

本案中，由于機(jī)油散熱器故障使得機(jī)油溫度迅速升高從而導(dǎo)致潤滑性能大幅下降，這使得發(fā)動機(jī)內(nèi)部機(jī)件運(yùn)轉(zhuǎn)阻力大大增加而消耗掉了大量功率;另外，由于機(jī)油溫度太高使得其本身所具有的冷卻作用幾乎消失從而更加重了發(fā)動機(jī)高溫。

另外，發(fā)動機(jī)曲軸變形、曲軸間隙過小也會因發(fā)動機(jī)自身消耗功率過大而引起高溫，液壓變量控制系統(tǒng)失效也會引起發(fā)動機(jī)水溫過高。

(編輯 吳學(xué)松)

How to deal with the summer high temperature for rotary drilling rig