拖拉機液壓故障——輸出流量減小

(1)問題的分析與檢查

    在進行東方紅1004/1204型大功率拖拉機液壓輸出功率臺架試驗時，發現空載輸出流量遠遠小于設計值。設計要求的空載流量為45 L/min和50L/min，而測量結果僅為20L/min左右，并且在輸出的油液中出現了很多的氣泡。此時，測量液壓提升器的提升時間為2.6s，未發現有不正常現象，說明輸入提升液壓缸的流量是達到設計要求的。那么，為什么空載液壓輸出流量遠遠小于設計值呢？為此，按以下步驟進行檢查試驗。

    ①檢查外部進油管路，接頭處的密封情況，更換密封元件重新實驗，輸出流量仍是20L/min左右。

    ②更換新的濾芯也沒有解決問題。

    ③更換了液壓泵及多路閥，又懷疑多路閥操縱機構不到位，將操縱機構拆除，直接用手操縱仍未解決問題。

    ④對試驗臺的流量計重新標定，流量計沒有問題。

    ⑤由于上述檢查均未發現問題，最后不得不懷疑原系統設計的問題，即后傳動箱內回油管插入吸油管接頭的結構是否阻礙了吸油。此結構如圖A所示。

    回油管上端2插入作為傳動箱上蓋1的提升器殼體，回油管下端5通過傳動箱底部的孔插入后吸油管接頭6，并且靠接頭里面的臺階支撐定位?；赜凸芟露擞幸粋€進油槽4，傳動箱里的油可以通過進油槽4進入后吸油管直至液壓泵。

    由圖A可以看出，回油管外徑和吸油管接頭內徑均為28mm，兩者為間隙配合。油槽4與接頭6形成寬4mm的半環形油槽，面積約200mm²，在進行液壓輸出試驗時，進入液壓泵的油全部通過此半環形油槽。經計算，通過油槽的液流速度為3.6m/s（東方紅1004型）和5.6m/s（東方紅1204型），顯然比一般推薦的吸油流速1～2m/s要大得多，造成了比較大的局部阻力損失。于是從插入提升器的回油管上部吸入空氣，這就導致液壓泵的輸出流量減小和產生氣泡。

    在液壓懸掛系統中，液壓泵輸出油路采用串聯連接，輸出的油液先進入液壓閥，后進入提升器。提升器的回油經回油管再進入后吸油管接頭。

    當進行提升試驗時，液壓泵不僅通過半環形油槽還通過回油管將傳動箱內的油液及提升器的回油吸入，通油面積很大，不會產生吸空現象。所以進行提升試驗時，提升時間達到設計要求。

    液壓輸出試驗時的回油直接流入傳動箱中，提升器內沒有回油，回油管中沒有油流向后吸油管接頭，進入液壓泵吸油管的油液全部流經半環形油槽。由于通油面積小而使吸油管進入空氣，液壓泵輸出流量減小。這就解釋了提升試驗時液壓泵輸出流量足夠而液壓輸出試驗的輸出流量大大減小的原因。

(2)改進的方案

    改進方案如圖B所示，將進油槽4向上移了一段距離，這樣油槽的通油面積達1245mm²，通過油槽流速為0.6m/s(東方紅1004型)和0．9m/s（東方紅1204型），達到了吸油流速要求。改進后進行臺架試驗，結果是空載最大流量44.14L/min(東方紅1004型)和51L/min(東方紅1204型)，輸出功率足夠，完全符合設計要求。