２０１４年第９期 （总第２４７期） 黑龙江交通科技 ＨＥＩＬ０ＮＧＪｌＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪｌ Ｎｏ．９，２０１４ （Ｓｕｍ Ｎｏ．４７） ２装载机变速箱油温过高故障分析 高永康 【山西路桥建设集团阳泉分公司） 摘’ 要：装载机是高速公路施工中常用机械设备之一，因而其稳定运行直接影响到施工组织的顺利进行。装 载机变速箱工作油温过高，将带来装载机工作无力、密封件损坏等一些列问题，影响设备的正常运行。采用 理论结合实践的方法，以徐工ＺＬ５０ＧＨ装载机为例，对其变速箱油温过高的原因进行了分析与总结，并提出 相应的解决措施与方法，以供参考。 关键词：装载机；变速箱；油温过高；故障分析 中图分类号：Ｕ４６７ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１４）０９—０１５１一Ｏ１ ２．１ 系统进油压力不足 装载机是当前公路工程施工中常用的重要机械设备。 装载机在工作状态下，常有变矩器与变速箱液压油温超高现 象的出现。尽管其设计是在油温可以达到１２０℃时机器仍 然工作，但实际上，变矩器变速箱油温当油温达到１００℃时， 机器就会出现工作无力，密封件损坏等故障问题。由于装载 机的生产厂家多，机器型号多样，因此，如何快速、准确地找 到故障原因，以便排除故障，是一个复杂的技术问题。基于 通过上文的分析，我们已经知道，变速泵从油底吸收到 工作油之后，部分会通过变矩器，然后经过散热器进行散热， 最后进入到油底壳中，另一部分通过变速器，这时要是系统 的进油压不足，就会造成进入变矩器的工作油压过低，从而 造成进油不足的问题出现，从而使得传动油不能够得到及时 的冷却，最终造成变速器温度过高，这种问题产生主要是由 此，笔者结合工作实践经验，以徐工ＺＬ５０ＧＨ装载机为例，就 三方面问题产生。首先，系统压力不足，调压阀是液力传动 其运行中出现的油温过高的原因及如何排除故障作以下分 的主要部分，其能够对系统中的工作油压进行控制，当调压 析与探讨。 阀的阀芯存在失灵或者损坏的时候，就会造成调节功能得不 １变矩器和变速器液压系统组成及散热原理 到体现，从而造成变矩器供油不足与压力降低。其次变速泵 １．１系统组成分析 在使用过程中，会因为齿轮与端盖之间的间隙变大，从而造 徐工ＺＬ５０ＧＨ装载机变速箱是变矩器一变速箱，在工作 成油量泄露问题严重，同时系统压力不足和变速泵吸入空气 中产生的热量主要通过传动油的循环散热来解决。其系统 的原因，也会造成变矩器供油量得不到满足。最后，也有可 主要组成，如图１所示。 能因为变速器中的各个活塞因为长期工作的磨损，导致泄漏 问题的产生，使得油温上升。 ２．２油位存在偏差 方面，当油位过高时，这时会使得变速器中高速旋转 的部件，因为油液过多的问题，使得旋转阻力增大，从而导致 油温的上升。另一方面，当油位过低时，会造成参与变速器 工作中的油液循环速度加快，从而造成传动油在油底壳中的 一停留时间过于短暂，从而出现散热效果差，并因为变速泵吸 收空气的原因，造成液压系统中的压力降低。 ２．３工作油使用不正确 １．油底壳２．滤网３．调压阀４．离台器切断阀 ５．变速操纵分配阀６．ＩＩ挡液压缸７．挡液压缸 ８．滤油器９．变速泵１Ｏ．倒挡液压缸ｌ１．压力阀 １２．变矩器１３．散热器１４．超越离合器 图１ 变矩器一变速器液压系统结构示意图 １．２散热原理 油液粘度作为油液的重要指标参数，会直接决定着系统 的运行情况。当油液的粘度过高时，就会造成流动损耗加 大，传递效率下降，从而造成油温过高，另外当粘度过低时， 会因为泄漏量的增大，系统容积效率的降低，从而造成油温 的上升。另外粘度降低，还会造成润滑性能下降，摩擦力加 大，造成油温上升明显。 ２．４散热器散热不足 徐工ＺＬ５０ＧＨ装载机变速箱的散热，按照变速油路流 程，是由以下两条路径完成。 其一是：吸油滤网一变速泵一精滤器一变速阀一各挡 位。 其二是：箱内润滑一散热器一变矩器。 工作油主要是通过散热器来进行散热的，ＺＬ５０ＧＨ装载 机的散热装置是风冷式结构，因此当散热器发生堵塞时，就 会造成散热效果降低。 ２．５变速箱部件损坏 当变速箱部件发生损坏时，就会造成巨大的摩擦产生， 在正常工作状态下，控制变矩器的进油压力为Ｏ．５６ ＭＰａ，出 最终导致变速器温度过高，并导致油温的上升。 油压力为ｏ．２８一Ｏ．４５ ＭＰａ，传动油的散热主要通过散热器的风冷 ２．６装载机的超负荷运行 散热及壳体内流动时自然散热。 当装载机连续长时间超符合工作时，就会造成产生的热 ２引起徐工ＺＬＳＯＧＨ装载机变速箱油温过高的原因分析 量要远远大于散出的热量，使得工作油温的温度上升，并且 笔者在对ＺＬ５０ＧＨ装载机进行使用时，在油温过高问题 这种情况随着环境温度的上升而明显增加。 进行修理时，探究了变矩器油温过高的原因，并列举出来。 （下转第１５４页） 收稿日期：２０１４—０６—１６ ・１５ｌ・ 总第２４７期 黑龙江交通科技 第９期 货车整个下坡过程平均车速５９．４ ｋｍ／ｈ，最高车速 ７３．５ ｋｍ／ｈ，基本达到了高速公路规定的车辆最低行驶速度 ６０ ｋｍ／ｈ的要求。下坡过程中，由于货车使用了较高的档位， 车速较快，急弯路段仍需制动器控制车速以保持安全状态， 全程制动器使用时间占总行驶时间的比例为４７．１％，但制 动力强度不大。下坡开启发动机缓速器后，辅助制动力感觉 明显，货车制动鼓温度也上升较慢，右前轮制动鼓温度（ＲＦ） 最高尚未达到５Ｏ℃，后桥由于载重量较大，制动器作用时制 动强度也较大，右后桥前轮制动鼓最高温度均在１５０ ｏＣ以 内，制动效能没有明显热衰退。 由此可见，在使用发动机缓速器（Ｊａｃｏｂｓ）的条件下，货 车单车即使超载３０％下坡行驶，也能够保证制动系统的有 效性，使车辆以较快的速度安全下长坡。 ４．２货车超载３Ｏ％条件下关闭发动机缓速器长下坡行驶 安全测试 以上，紧急制动情况下制动鼓局部最高温度达４７２．７ ｑＣ。 根据交通部西部项目研究结论，制动鼓温度达到２６０℃ 时，车辆将丧失紧急制动能力。因此，在山区高速公路长下 坡路段，重载货车在制动器不淋水、且无辅助制动装置条件 下，制动器制动效能很容易因制动器过热降低到极限值，从 而导致车辆失控发生交通事故。 根据对试验货车超载３０％时，开启或关闭发动机缓速器条 件下在雅西高速公路２６ ｋｍ长下坡路 果来看，发动机缓速器（Ｊａｃｏｂｓ）能够满足该条件下货车安全下 长坡的需求，同时说明货车标准装载时，也能满足。 ５结论 （１）货车单车按照规定装载，使用发动机缓速器（Ｊａ＿ ｃｏｂｓ），在制动器不淋水的条件下，可以安全通过山区高速公 路长下坡路段，车速控制在６０ ｋｍ左右比较适宜。 （２）由于目前国内生产发动机缓速器系统的厂家较多， 产品质量也有差别，因此，建议货车单车行走山区高速公路， 淋水器水箱里储存适量水，以备不时之需。 （３）发动机辅助制动技术在欧美国家已普遍使用，且已 成为商用车的标准配置，此系统大大提高了商用车辆山区高 在与第一次试验试验装载、下坡档位等工况条件相同的 情况下，下坡时关闭发动机缓速器（Ｊａｃｏｂｓ），其下坡过程中 车辆的各参数如图５所示。 速公路长下坡的安全性。但是，由于目前我国卡车发动机功 率相对欧美偏，发动机辅助制动系统的制动功率与发动机驱 动功率密切相关，所以，其只能解决货车单车制动器不淋水 条件下下长坡的安全问题。而对于大型半挂车辆，还需加装 液力缓速器辅助制动系统，才能确保其行车安全，其作用效 果还需进一步试验研究。 参考文献： ［１］王剑波，陈斌，秦兴顺，等．雅西山区高速公路特殊路段运营安 全保障技术研究［Ｒ］．四川交通职业技术学院。２０１２：１—３． 图５货车超载３０％（３２．５Ｔ）关闭发动机缓速器条件下 ２６ ｋｍ长下坡温度、速度变化图 ［２］汽车制动系统结构、性能和试验方法（ＧＢ１２６７６—１９９９）［ｓ］． ［３］机动车运行安全技术条件（ＧＢ７２５８—２０１２）［ｓ］． ［４］余志生．汽车理论［Ｍ］．北京；机械工业出版社。２００９：３６— ４５． 货车整个下坡过程中，平均车速５５．６ ｋｍ／ｈ，制动器使 用时间占总行驶时间的比例为６９．２％；由于前桥负载较轻， 因此右前轮制动鼓温升变化较小，温度保持在１００℃以下。 而后桥负荷较大，因而温升较快，下坡行驶１３．３ ｋｍ以后，后 桥右后轮制动鼓温度就已上升到２６０℃ ［５］余强．汽车下坡持续制动性能研究［Ｄ］．西安：长安大学， ２０００：４５—５２． ［６］余强，陈荫三，马建，等．客车发动机缓速器下坡能力［Ｊ］．长 安大学学报（自然科学版），２００３（３）：９５—９７． （上接第１５１页） ３变速器油温上升问题的解决 作油所使用的油品牌。最后当故障发生时，变速油的压力指 标为１．１ ＭＰａ，这符合正常值，当在卸下变矩器时，变矩器的 油压显示为在０．０６～０．１５ ＭＰａ之间，因此说明变矩器的进 油压力降低，从而确实是变矩器的调压阀出现问题，使得进 入变阻器与散热器的油量较少。在对此故障进行解决时，需 要对调压阀进行重新更换，并将其压力值设置为０．５６ ＭＰａ。 在故障排除之后，试用２ ｈ，这时温度稳定在８５℃，压力值为 ０．５５ ＭＰａ，因此故障得到有效排除。 ４结束语 当变速器的油温过高时，需要在装载机工作半小时之 后，来通过油温上升的各种因素来进行排查解决。首先对油 底壳进行排查，其对变速器进行排查，当系统进油压力不足 时，这时变矩器的工作油压就会过小，使得供油量的不足，最 终造成传动油得不到有效的冷却。解决造成系统进油压力 不足，主要可以通过四个步骤解决。首先对于系统压力不足 问题，是因为调压阀发生失灵，或是是调压阀的阀芯出现磨 损情况所导致，这时需要对滤油器进行拆除，从而观察其中 有没有金属碎屑的存在，若是有发亮的钢质颗粒，就表明了 变速箱的工作泵出现磨损的问题。若是发现了铝质的颗粒， 就说明了变矩器发生的磨损。要是有黑色或者是铜色的颗 粒存在，说明离合器发生的磨损故障。另外需要拆除油底壳 下的磁性滤网进行检查，看有没有钢铁碎末的存在。通过对 以上部位的检查，可以确定油温上升是否是因为部件损坏所 造成的升温现象。其次在故障发生时，需要通过手来触摸进 油管与散热器，并发现是否有温差存在，从而对散热器的运 行情况进行检查。第三步通过对工作油量的检查，并检查工 ・变矩器油温过高所存在的原因有很多，虽然这些原因都 是反映在变矩器上，但并不一定就是变矩器发生故障，对于 整个系统来说，只要一处元件发生故障，就会造成变矩器的 运行产生问题。 参考文献： ［１］夏士爱，丁士杰．装载机双变系统油温超高原因分析［Ｊ］．安 徽冶金科技职业学院学报，２００５，（３）． ［２］王伟，孙晓红．液压系统的使用、维护及常见故障分析［Ｊ］．安 阳工学院学报，２００９，（４）． ｌ５４・