機車設備_機車靜液壓系統故障

    某DF4B型內燃機車的冷卻風扇采用了靜液壓技術，能滿足機車柴油機在不同轉速下的冷卻要求。它通過與靜液壓馬達并聯的溫度控制閥的節流調速原理來控制流入靜液壓馬達的工作介質流量，從而實現對冷卻風扇的無級調速，保證柴油機機油和冷卻水的溫度在要求的范圍內，這樣不僅降低了冷卻風扇的功率消耗，而且提高了柴油機的經濟性和使用壽命。

    DF4B型內燃機車采用了高、低溫2個冷卻風扇，各配置1套獨立的靜液壓系統，系統中的部件完全一樣，均由靜液壓泵、靜液壓馬達、溫度控制閥、安全閥、靜液壓油熱交換器、靜液壓油箱、高壓軟管及其他管件組成。

    機車在運用中經常會發生異音故障，由于靜液壓系統中管路及元件較多，系統較復雜，使得判斷、處理較困難，既增加了檢修工作量，又延長了機車庫停時間，影響機車的正常運用次序。如DF4B7064型機車預報靜液壓系統有異音，經調換低溫靜液壓油箱，更換高溫溫度控制閥，最后更換低溫靜液壓泵，歷時1個多月，幾次進庫檢查處理才消除故障。

(1)異音故障產生的原因、判斷及解決措施

    一般來說，側百葉窗工作液壓缸、靜液壓油熱交換器、高壓軟管等由于結構簡單，不會產生異音故障。發生故障的常常是靜液壓泵、靜液壓馬達、靜液壓油箱和溫度控制閥。

    ①靜液壓泵及馬達異音故障DF4B型機車采用的ZB732型靜液壓泵和ZM732型靜液壓馬達，均為軸向柱塞式，除泵體外形、主軸伸出端結構略有不同外，兩者內部結構完全一致。靜液壓泵和馬達異音故障的情況可歸納總結為以下4個方面。

    a. 由于靜液壓系統中未充滿液壓油，管路或元件內存在空氣，造成靜液壓泵和馬達的抽空、壓縮、膨脹而產生強烈噪聲，并伴隨劇烈的管路振動。這種情況的判斷較為簡單，只需觀察靜液壓油箱內的油位和油箱內是否有大量乳白色的氣泡即可。如果油箱油位低，就補油；如果油箱內有大量氣泡，就設法排氣。排氣時，必須使柴油機保持較高轉速，使冷卻風扇旋轉，以使位于較高位置的側百葉窗工作油缸油管內和靜液壓馬達內的空氣通過油箱排氣孔排出。

    b．由于靜液壓泵或馬達的柱塞與液壓缸體的配合間隙過大而產生異音。當柴油機轉速從高降到低，或在低轉速且冷卻風扇工作時，如果聽到“嘎啦、嘎啦”的聲音，就是因此而產生的。因為當靜液壓泵或馬達主軸旋轉時，其連桿通過柱塞的外壁推動液壓缸體旋轉。由于液壓缸體與主軸的軸線成25°傾角，所以各個柱塞連桿組在做旋轉運動的同時還做往復運動，這樣就產生了吸、排油作用，若連桿柱塞與液壓缸體柱塞孔的配合間隙過大，就會影響柱塞的正常吸、排油。當柴油機轉速高時，由于靜液壓變速箱處的噪聲較大，靜液壓泵或馬達的異音就被掩蓋，而當柴油機轉速低時，就能明顯聽到這種聲音。當柱塞連桿組、、配油盤和液壓缸體間隙過大時，其泄漏油量必增大，將降低靜液壓泵和馬達的容積效率，所以可通過測量其容積效率來判斷，方法是將泄漏油管接頭拆開，用量杯收集泄漏油量。

    c．由于靜液壓泵或馬達的軸承有故障而產生異音。如果靜液壓泵或馬達工作時發出“噠啦、噠啦”的聲音，且用手觸摸其殼體，明顯感到溫度偏高，一般為軸承內外套滾動體、工作面或套圈的配合面發生磨傷、壓坑、剝離，或軸承保持架出現飛邊、變形、斷裂故障。此故障有可能導致靜液壓泵或馬達卡死，危害較大。如DF483479型機車就曾發生靜液壓馬達軸承保持架斷裂，卡死主軸，導致冷卻風扇不能工作而造成機破事故。

    d． 由于靜液壓泵主軸花鍵與靜液壓變速箱花鍵套配合間隙過大而產生異音。如果在靜液壓變速箱花鍵處聽到夾雜著“吱、吱”的轟鳴聲，且隨著靜液壓泵消耗功率增大而變大，一般為靜液壓泵主軸花鍵與靜液壓變速箱花鍵套側隙過大引起嚙合不良，產生異音。如DF487062型機車就由于靜液壓泵主軸磨損而發生異音，其主軸處磨損痕跡明顯，有許多五金屑末。但有時此故障與靜液壓油箱故障產生的異音較難區分，只能用排除法。

    ②靜液壓油箱異音故障靜液壓油箱主要由箱體、油表、磁性濾清器、上噴嘴、下噴嘴、加油口、油堵和溫度傳感器組成。箱體分上、下兩腔，上腔內裝磁性濾清器，對液壓油中的鐵磁性固體雜質進行過濾；下腔為補油腔，內裝噴嘴裝置，既補充回路中的泄漏油，又確保靜液壓泵吸油口的供油壓力。靜液壓油箱異音故障主要有以下兩種。

    a．油箱下噴嘴安裝座脫焊造成油箱上、下噴嘴不對中，此時上噴嘴的高速液壓油就不可能全部直接噴入下噴嘴，從而導致下噴嘴的高頻振動，這樣就可以在靜液壓油箱處聽到“嘶、嘶”的聲音。手摸靜液壓油箱，則可以感到油箱有明顯的振動。此故障只需打開油箱檢查孔蓋，檢查油箱下噴嘴安裝座或用木棒敲擊安裝座，看是否松動，即可確定。如DFB3452型機車預報靜液壓油箱處有異音，打開檢查孔蓋發現安裝座已脫焊2處。但由于每次檢查都需放盡液壓油，非常麻煩，且靜液壓油箱處空間狹窄，影響準確檢查、判斷。為此及時修訂工藝，針對現行中修工藝是針對無檢查孔蓋的靜液壓油箱的不足，補充要求中修時必須打開檢查孔蓋檢查油箱內部上、下噴嘴及支架接頭狀態。

    b. 油箱磁性濾清器的磁鐵片緊固螺栓松動，磁鐵片在靜液壓油的沖擊下，產生高頻振動而發出異音。此故障如不及時發現處理，磁鐵片就會松脫，從而堵塞上、下油腔通路。為此，可采取在小、輔修范圍中增加每次輔修時檢查靜液壓油箱磁芯的措施。

    ③溫度控制閥異音故障溫度控制閥主要由感溫元件、閥體、滑閥、閥蓋和調節螺釘等組成，它的作用是自動控制冷卻風扇變速。若在靜液壓冷卻風扇剛開始旋轉，就聽到靜液壓系統發出清脆而連續的金屬撞擊聲，一般為溫度控制閥故障所致。

    因為DF4型機車采用ZB732型靜液壓泵，其泵出的液壓油存在脈沖，若閥體的滑閥配合間隙過大，液壓油周期性沖擊會使滑閥和閥體產生碰撞，發出清脆的撞擊聲如將溫度控制閥分解，觀察滑閥和閥體，其上則可見撞擊痕跡。此異音故障一般發生在柴油機轉速為700r/min左右，冷卻風扇處于工作狀態時最明顯。要消除此故障，必須嚴格控制滑閥和閥體的配合間隙，同時把好進料關，控制好滑閥和閥體本身的內在質量。

(2)小結

    通過分析以上原因并采取相應措施后，基本消除了DF4B型機車靜液壓系統異音故障，提高了機車運用質量，減少了機車庫停時間，但由于靜液壓系統元件多，管系布置復雜，要及時、準確地判斷靜液壓系統異音故障，還需在生產實踐中作進一步摸索和研究。