主頁 > 技術文章 > CAT挖掘機液壓系統(tǒng)發(fā)熱的故障分析 2024-09-30

CAT挖掘機液壓系統(tǒng)發(fā)熱的故障分析

摘要：液壓系統(tǒng)發(fā)熱是指液壓系統(tǒng)的油溫超出系統(tǒng)規(guī)定的溫度較多。如CAT挖掘機正常工況下,液壓系統(tǒng)油溫應在50oC以下,(油泵的溫度較之高5-10oC),如果溫度超出80 oC,,則為液壓系統(tǒng)發(fā)熱｡液壓系統(tǒng)發(fā)熱會造成操作不靈活、作業(yè)不連續(xù)、工作無力以及工作壓力降低等故障�，F就液壓系統(tǒng)發(fā)熱原因及造成的危害和預防措施進行如下簡單的分析和探討。
1、挖掘機液壓系統(tǒng)發(fā)熱現象的危害：
　　液壓系統(tǒng)的發(fā)熱，直接影響挖掘機的正常工作，發(fā)熱現象所造成危害，主要有以下幾點：
　�。ǎ保┦箼C械產生熱變形，當液壓閥件的閥芯、閥體材料不同、熱膨脹系數不同時，閥芯、閥體之間因熱膨脹而出現閥芯卡死現象，引起動作失靈、影響液壓系統(tǒng)的傳動精度，導致部件工作質量變差。
　　（２）工作油液溫度升高后，使液壓油的粘度降低，泄漏增加，泵的容積效率和整個系統(tǒng)的效率會顯著降低，操作不靈活。
　�。ǎ常┯捎谟偷恼扯冉档�，使工作液體的潤滑性能降低，液壓元件的磨損加快，加速了元件的磨損失效，縮短了元件的使用壽命。
　　（4）液壓系統(tǒng)及元件的密封件在高溫下變質，彈性變性能力降低，使密封性能降低，甚至密封失效，使泄漏增加；
   （5）加劇油液氧化變質，并析出瀝青物質，析出物堵塞阻尼小孔和縫隙式閥口，導致液壓元件失靈或卡死而不能動作、金屬管路伸長而彎典，甚至破裂等。據資料介紹，當油溫超過55攝氏度后溫度每升高9攝氏度，油的使用壽命縮短一半。
　　（6）使油的空氣分離壓降低，油中溶解空氣逸出，產生氣穴，致使液壓系統(tǒng)工作性能降低。
　　液壓系統(tǒng)的發(fā)熱按發(fā)熱原因可分為兩大類：一類是由于設計的原因造成的發(fā)熱；主要是系統(tǒng)設計不合理造成的，如元件間匹配不合理,管路通道過細,彎頭多,彎曲半徑小,油箱容積不夠等因素造成的｡這類問題應在設計階段予以充分考慮,否則將造成挖掘機液壓系統(tǒng)先天不足,制成產品后就難以克服｡另一類是由于液壓元件故障或使用不當的原因，造成的發(fā)熱。因此液壓系統(tǒng)的發(fā)熱主要從液壓元件故障或使用不當原因分析。
2、造成挖掘機液壓系統(tǒng)的發(fā)熱的原因分析及其排除：
　　（1）改善挖掘機運動件的潤滑條件，以減少摩擦損失，有利于降低工作負荷、減少發(fā)熱。
　　（2）氣候及作業(yè)環(huán)境溫度高，致使油溫升高。如在炎熱夏季連續(xù)工作，加之冷卻效果差或散熱不良，造成機器發(fā)熱量大于散熱量，使油溫過高；發(fā)動機水溫散熱器溫度高，使油溫升高。
　　(3)應經常檢查液壓油油面：要隨時觀察油箱內液壓油的油面高度，始終保持液壓油油面高度在正常油位范圍內，從而保證油箱的散熱效果，卡特挖掘機液位的檢測方法：將小臂垂直于地面，鏟斗手背著地，觀察液壓油箱液位觀察玻璃管，冷油時液壓油面在下線和中線之間，熱油時油面應在中線和上線之間。當油箱內液壓油油面低于最低液面時，要及時向油箱內注油。
　　(5)及時清潔冷卻器，保證冷卻器的冷卻效果：a1冷卻器內部堵塞或表面污物較多，造成冷卻器安全裝置開啟，冷卻器過流量降低，使散熱流量減少，或冷卻器通風不良，使冷卻器的冷卻傳熱系數降低，冷卻效果降低，或因風扇皮帶松，風扇打滑或散熱器外部有阻擋物造成冷卻風扇量不足;液壓油散熱器內部管道阻塞等。因此，挖掘機在使用中一定要定期檢查，風扇皮帶的漲緊度，疏通冷卻器，定期對冷卻器表面污物進行清除，保證冷卻器的內部暢通和外部清潔，以保證冷卻器的冷卻效果。
　�。�6）. 液壓油牌號選用不當或油質差引起油溫過高：油液粘度過高,引起液流壓力損失過大,轉化為熱能,會引起溫升過高;油液粘度過低,也會引起工作液壓泵及液壓元件內泄漏大,產生熱量;此外,一些劣質油液,粘溫性能差,易乳化和生產氣蝕,折出氣泡等,會在液壓油高壓產生局部高溫并加劇元件的磨損｡因此根據系統(tǒng)的負載及正常工作溫度要求，選擇合適黏度的液壓油。合理選擇液壓油，特別是油液粘度，在條件允許的情況下，盡量采用低一點的粘度以減少粘度摩擦損失
（7）.挖掘機長時間超負荷工作、操作不當或長時間行走：連續(xù)長時間在高壓大功率下工作，主安全閥或二次過載溢流閥溢流閥頻繁開啟，液壓系統(tǒng)中油路和元件因長時間高壓卸荷而使油液升溫。應根據挖掘機的技術性能和使用說明書中的規(guī)定合理使用挖掘機；避免長時間行走，卡特挖掘機說明書中規(guī)定連續(xù)高速行駛要限定在2小時以內，如果需要連續(xù)高速行駛2小時，則應將機器停止10分鐘，這樣在恢復行駛之間就可使系統(tǒng)油液冷卻下來。
（8）. 挖掘機在維修時，應提高液壓元件和液壓系統(tǒng)的裝配質量與自身精度，嚴格控制配合件的配合間隙和改善潤滑條件。采用摩擦系數小的密封材料和改進密封結構，盡可能降低液壓缸的啟動力，以降低機械摩擦損失所產生的熱量。
　　（9）.液壓油中含有水和雜質。液壓油污染使馬達、多路換向閥、液壓油缸等液壓元件內部零件或密封件加速磨損導致內泄，從而引起油溫升高，行走、回轉、工作裝置動作遲緩無力。溫度高還會使液壓油惡化、安全閥密封不嚴，造成溢流損失。液壓油長期使用后粘度下降，油液失效，若不及時更換，將會影響系統(tǒng)正常工作，并導致事故。因此應定期換油。根據設備所在場地的環(huán)境條件、工作條件和所用油品的換油周期，到期就進行更換，并同時更換液壓油濾芯。　換油時，要注意清潔，防止贓物侵入液壓系統(tǒng)，不可混用和換錯，主要有下列要求：更換的新油或補加的新油必須是本系統(tǒng)所規(guī)定使用的油，經過化驗確認其油質已達到規(guī)定的性能指標，才能加入�！　Q油時要將油箱內部及主要管道內舊油放盡，并把油箱、過濾網、軟管清洗干凈。加油時油液必須經過過濾，對已疲勞損壞的濾網應更換�！　〖尤氲挠土恳_到油箱的油標位置，加油方法是：先加油至油箱最高油標線，啟動發(fā)動機，把油供至系統(tǒng)各管道，再加油至油箱油標線，再開動發(fā)動機，這樣多次進行，直至油液保持在油標線內為止。
   (10).液壓系統(tǒng)工作壓力調整得過高或過低也會引起液壓系統(tǒng)發(fā)熱，如系統(tǒng)壓力調節(jié)過高，會是液壓泵在超過額定壓力下運行，使泵過載，系統(tǒng)內泄增加，導致油溫升高；反之，如果系統(tǒng)壓力調節(jié)過低，會使工作機構在正常負載下，頻繁出現溢流閥開啟卸荷現象，造成系統(tǒng)溢流發(fā)熱。應按液壓系統(tǒng)的負載要求，正確計算和調整安全閥和壓力值，從而保證系統(tǒng)在規(guī)定的壓力范圍內工作，使之恰到好處。CAT320C挖掘機液壓系統(tǒng)各壓力閥設定值如下表所列｡
測試部位測試條件標準值(Mpa)
　　備注：機具液壓回路（油溫45oC左右）34.3(+0.8-1.1)
　　行走液壓回路34.3(+0.8-1.1)
　　回轉液壓管路25(+0.8-1.1)
　　先導控制系統(tǒng)4.12(+0.8-1.1)
(11).液壓元件磨損，內泄增加，可使油溫升高，系統(tǒng)發(fā)熱，挖掘機液壓系統(tǒng)的內泄，包括液壓泵、液壓缸、液壓馬達和液壓閥的內泄，壓力油在泄漏過程中，壓力下降，溫度升高。如果系統(tǒng)的內泄增加，會引起油溫升高，系統(tǒng)過熱，嚴重時，會使系統(tǒng)壓力下降，泵送無力，泵送排量降低，工作無力，工作效率降低等。因此，要定期檢查這些元件，定期更換相應的密封元件，及時對已損壞、拉傷的零件進行更換或修理，甚至更換相應的液壓元件，從而避免由于元件泄漏而造成的系統(tǒng)發(fā)熱。

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