內燃機車靜液壓傳動系統的故障分析

陳興云

摘要：液壓傳動系統的操作簡捷，能量比較大，其應用于內燃機車的冷卻風扇，能夠控制進入液壓馬達的工作介質的流量，提升冷卻風扇控制的工作效率及安全性能。但由于靜液壓傳動系統在工作過程中，很容易受設備本身及外部其他因素的影響而出現故障問題，進而影響到內燃機車的正常運行。本文對靜液壓傳動系統的工作原理及常見故障類型進行分析，并提出相應的解決措施。

關鍵詞：內燃機車;靜液壓傳動系統;故障診斷;故障處理;施工機械

中圖分類號：U262.32+2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）08-0119-02

0? 引言

在內燃機車的冷卻室內，通常配置了冷卻風扇，靜液壓傳動系統作為冷卻風扇中重要的結構，對水溫油溫的冷卻至關重要。因此，要重視靜液壓傳動系統的故障分析，以保證內燃機車的安全穩定運行。液壓傳動系統輸出力比較大，傳輸非常平穩，而且很容易控制，反應比較迅速，所以其在內燃機車中，通過控制進入液壓馬達的工作介質的流量，實現對冷卻風扇轉速的控制，保障內燃機的溫度在正常范圍內。但其在實際應用過程中，內燃機車通常在工業粉塵多、作業環境差的條件下作業，且存在工作量大、維修不專業不及時、各管材元件質量不佳等原因，導致靜液壓傳動系統出現故障問題，進而影響了工作效率，為了保證內燃機車能夠正常的工作運轉，下面重點分析了靜液壓傳動系統的工作原理及常見的故障類型，并提出有針對性的解決策略。

1? 靜液壓傳動系統的工作原理分析

靜液壓傳動系統由靜液壓油泵、靜液壓馬達、溫度控制閥、油熱交換設備、靜液壓油箱、水油管件和管路組等構成。在靜液壓傳動系統中，由于液壓馬達與溫度控制閥相并聯，根據溫度控制閥的節流調速原理，控制液壓油進入溫度控制閥節流口的流量，實現對進入液壓馬達的工作介質的流量的控制，進而實現對冷卻風扇的轉速調控，使油溫水溫等保持在正常工作范圍內，有效保障了內燃機車工作的穩定性。靜液壓傳動系統在具體運行過程中，容易受到液壓介質的影響而產生故障問題，而且傳動過程中很容易引發能量的損失導致靜液壓油泵或馬達異常，進而導致內燃機車無法正常運行。通常內燃機車靜液壓傳動系統出現故障的現象有：冷卻風扇轉動速度不足，內燃機油溫、水溫上升，內燃機卸載或停機，功率消耗明顯上升等。因此，需要對故障原因進行分析，以便于快速維修，保障內燃機車的正常運行。

2? 靜液壓傳動系統常見故障類型分析

2.1 由于液壓油引發的系統故障? 液壓油是靜液壓傳動系統中非常重要的介質，其是有利于實現系統能量互相轉換的傳播介質，而且其對系統內的液壓元件具有一定的潤滑作用，所以在靜液壓傳動系統的運行過程中，如果液壓油出現問題，則很有可能會影響到整個靜液壓傳動系統的安全運行，據分析，液壓油引發的故障占據靜液壓傳動系統故障中的75%，所以我們要根據液壓油的品種及其特性，科學合理的選擇液壓油。一般較為常見的液壓油問題如下所述。

2.1.1 液壓油品種選擇不當? 因為液壓油的各項性能和靜液壓傳動系統實際工作需求不夠匹配，一定程度上會導致靜液壓傳動系統的動力不足，或者液壓油的粘稠度會不符合標準，進而不能充分發揮液壓油對柱塞與油缸孔、油缸體和配流盤等之間的潤滑作用，導致產生摩擦阻力，會大大影響靜液壓傳動系統的工作效益，嚴重者甚至會影響靜液壓傳動系統的使用壽命。

2.1.2 液壓油雜質比較多? 液壓油中雜質過多可能會導致靜液壓傳動系統中各個元件的損壞，而且在靜液壓傳動系統的運行過程中，如果液壓油混入空氣、各種顆粒雜質等，則很有可能會引起整個靜液壓傳動系統故障。首先，液壓油中雜質過多會在一定程度上增加靜液壓傳動系統的靜液壓油泵、溫度控制閥等元件間的摩擦，會增加各元件之間的阻力，進而可能會影響到靜液壓傳動系統的工作性能，甚至出現靜液壓系統通路阻塞的現象。其次，且液壓油中混入較多的雜質，則很有可能會造成液壓油出現變質問題，進而失去液壓油原本的功能;再者，液壓油中混入空氣，會對靜液壓馬達產生非常不利的影響，從而導致對溫度控制閥的調節控制不夠，還會在一定程度上降低液壓油的粘稠度，進而導致靜液壓傳動系統泄漏問題出現。

2.2 液壓元件清洗不夠徹底? 當靜液壓傳動系統長期使用時，靜液壓油箱內的磁性濾清器也可能出現退磁或雜物吸附的現象，導致對液壓油的過濾效果降低，進而增加了內部元件的摩擦磨損程度，致使內燃機車的冷卻風扇轉速不足，油溫水溫急速上升。另外，當出現故障問題要考慮拆除靜液壓傳動系統修理或更換元件，對拆卸下來的零部件進行較為徹底地清洗之后再次進行安裝。在零部件的拆卸過程中，如果拆解修理的車間并沒有達到凈化的要求，則環境中的灰塵或雜質很有可能會落入系統的內部，這一定程度上會增加各元件間的磨損，進而會影響到設備的正常應用，也不利于使用壽命的保障。在液壓傳動系統液壓元件的清洗過程中，如果使用的清洗液不符合標準，也很有可能會對靜液壓傳動系統的元件、管路等造成污染，影響其正常運行。

2.3 靜液壓傳動系統工作壓力不夠穩定? 內燃機車的工作環境粉塵多、工作量大，對冷卻風扇轉速有較高的要求，因此，靜液壓傳動系統在運行過程中，面臨著比較復雜的工作環境及較大的工作壓力，若工作壓力持續超出調定值，或者工作壓力升高后以后一直降不下來，則很有可能會導致靜液壓傳動系統設備運行可靠性降低，使用壽命較短。

2.4 溫度控制閥老化故障? 感溫部件是溫度控制閥的主要構件之一，通過感應機油、冷卻水的溫度傳遞信息，改變溫度控制閥節流口的截面，實現對冷卻風扇轉速的控制。但由于感溫部件長期與機油、水接觸，其內部的橡膠膜片和橡膠柱塞會老化，導致感應信息不精準甚至失效，進而導致溫度控制閥常開，冷卻風扇轉速不足甚至不轉動，油溫、水溫上升，進一步導致內燃機車卸載或停機。

2.5 靜液壓油箱濾清器故障? 靜液壓油箱是密閉的，其通過磁性濾清器保證靜液壓系統中各管路及部件始終充滿不含雜質的機油。長時間的工作，濾清器變臟或磁片退磁，或由于內燃機車運行中的震動，使濾清器的磁片脫離，導致濾清效果下降。靜液壓工作油雜質過多，各部件磨損加劇，冷卻風扇轉速不夠或不轉動，進而使內燃機車的機油、水冷能力降低。

3? 靜液壓傳動系統的故障診斷分析

首先，當內燃機車運行時，發現冷卻風扇轉速異常或功耗過高時，應當及時對靜液壓傳動系統進行檢查。主要查看柱塞連桿組是否卡死彎曲或變形斷裂，靜液壓油泵的泵油壓力是否滿足工作要求，管路是否堵塞，溫度控制閥溫度感測元件是否正常運行，靜液壓油箱磁性濾清器磁片是否脫落或是否退磁等等。同時，要檢測靜液壓傳動系統的工作環境，絕大多數情況下，不符合標準的工作環境是導致靜液壓傳動系統故障的重要原因。要利用測溫技術對靜液壓傳動系統周圍的溫度進行測量，并且根據測量的溫度數據對故障的原因及部位進行判斷分析，而且要對靜液壓傳動系統工作條件進行檢查，對冷卻風扇的控制中心以及操作系統進行重點檢查，發現問題要及時解決。其次，進行區域判斷。當靜液壓傳動系統出現故障時，可以按照故障表現形式，對故障發生區域進行初步的判斷，通過故障特征及實踐經驗不斷縮小故障發生的范圍，找故障發生的具體部位后。然后，按照故障產生的時間、現象、原因以及位置等多方面信息進行綜合的分析，進而找出可能會引發故障的直接原因和間接原因，對靜液壓傳動系統的故障進行診斷，并與靜液壓傳動系統各元件及管路等有效結合起來，制定較為科學合理的故障檢修方案。最后，要重視信息歸檔工作。在故障診斷過程中，要對故障現場檢查進行詳細的記錄，要對故障診斷前的故障形式以及系統的運行情況進行有效的記錄，為發現及預防類似的故障提供科學的參考依據，進而有利于提升內燃機車靜液壓傳動系統故障的檢測效益。

4? 靜液壓傳動系統故障的應對策略研究

4.1 靜液壓油泵故障的處理分析? 靜液壓油泵在靜液壓傳動系統中發揮著至關重要的作用，直接關乎著靜液壓傳動系統能否正常運行，所以要保證靜液壓泵處于良好的工作狀態，進而有效保障靜液壓系統的正常工作。絕大多數情況下，可以通過診斷方法對導致液壓泵的故障的原因以及故障出現的部位進行初步的診斷，并且會根據不同原因有針對性的對故障進行處理。比如如果是磨損導致的油缸體和配流盤、柱塞和油缸體間隙加大，則要重視嚴格遵循修理規范對部件進行修復，如果部件已經損壞不能再使用，則應及時進行更換。嚴格按照靜液壓油泵的安裝使用說明進行安裝調試，手動調節溫度控制閥的節流口的截面等，在進、出口密封的情況下，要對上述接觸點及油熱交換器進行固定修復，進而有效保障靜液壓油泵的正常運行。

4.2 靜液壓油箱的故障處理分析? 靜液壓油箱作為靜液壓傳動系統中能量轉換的執行元件，其對維護靜液壓系統的正常工作有著至關重要的作用。實際運行過程中，一旦靜液壓油箱出現故障，則很有可能會導致整個靜液壓傳動系統設備停機，所以要重視靜液壓油箱的定級維護及檢修。在靜液壓油箱的故障檢診斷過程中，通過分析故障表現形式來對故障原因及位置進行準確的判斷，并及時采取有效的策略進行故障的處理。同時，在日常維護過程中，要嚴格對油箱的密封性進行定期的檢查，而且要重點檢查油箱內部、油箱回路以及油熱交換器等，保證其密封性良好。

4.3 要保證液壓油的清潔度? 液壓油是靜液壓傳動系統能量轉換與傳遞的中間介質，其同時承擔著靜液壓傳動內部系統各零部件之間潤滑、防腐等功能，所以在運行過程中要保證液壓油的清潔度，而且要正確使用靜液壓傳動系統液壓油，在使用過程中盡可能規避靜液壓傳動系統泄漏問題出現。要嚴格遵循我國液壓技術規范選擇液壓油，要有效保障液壓油在使用過程中的清潔度，一般在使用3～6個月之后，就要對其液壓缸內部進行清理。

4.4 盡可能的避免液壓油中混入空氣? 要定期對液壓油油箱的油面高度進行檢查，保證液壓油面高度始終在合理的范圍之內，并且要在液壓油缸上部設置排氣閥，以便能夠更好地排除缸內多余的廢氣。要重視靜液壓傳動系統的日常維護及檢修工作，要對靜液壓傳動系統各元件接觸面及螺釘進行檢查，在加油過程中要注意合理的規范動作，盡可能的避免空氣混入。

4.5 及時檢查并更換溫度控制閥部件? 在內燃機車工作中時，出現因感溫部件老化導致的故障，可先手動調節溫度控制閥的調節螺釘，適當調節節流口的截面，使冷卻風扇以一個較穩定的轉速運行，時常觀察內燃機車油溫、水溫，使之保持在正常工作范圍內。并在內燃機車當前工作完成后，立刻檢查溫度控制閥，并更換老化磨損的感溫部件。

5? 結語

在內燃機車靜液壓傳動系統的運行過程中，要重視對靜液壓傳動系統常見故障的分析，以便在冷卻風扇出現故障時能夠及時準確地確定靜液壓傳動系統故障類型及故障發生部位，并研究了靜液壓傳動系統故障的應對策略，有效降低冷卻風扇的故障發生幾率，進而保證內燃機車的安全穩定運行。

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