Анализ неисправностей нагрева гидравлической системы экскаватора Caterpillar

Явление нагрева и опасности, связанные с гидравлической системой экскаватора CAT 336. Нагрев гидравлической системы - распространенная и сложная неисправность при работе экскаватора. При нормальных условиях работы температура масла в гидравлической системе экскаватора Komatsu PC200/400 должна быть ниже 60oC (температура масляного насоса на 5-10oC выше). Если она превышает предел, это называется нагревом гидравлической системы. Ее неисправность проявляется следующим образом: когда экскаватор работает в холодном состоянии, различные действия происходят нормально. Примерно через час механической работы, когда температура гидравлического масла повышается, различные исполнительные механизмы экскаватора становятся слабыми и медленно двигаются, особенно когда усилие выемки недостаточно, а ходьба и поворот затруднены. Если своевременно не устранить явление нагрева гидравлической системы, это негативно скажется на ее работе. Крайне неблагоприятные последствия:

(1) Вязкость масла уменьшается, утечка увеличивается, система нагревается, образуя замкнутый круг;

(2) Ускоряют окисление масла, образуют гелеобразные вещества, блокируют мелкие отверстия в компонентах, вызывают сбои в работе гидравлических компонентов, заедание и отказ в работе;

(3) Старение и выход из строя резиновых уплотнений и шлангов;

(4) Усиливает износ масляного насоса и компонентов гидравлического клапана и даже приводит их в негодность.

Пример анализа неисправностей нагрева в гидравлических системах экскаваторов. Как правило, при устранении подобных неисправностей первым шагом должен быть внутренний анализ гидравлической системы. Внутренние причины в основном связаны с нерациональным проектированием системы, таким как нерациональное согласование компонентов, узкие каналы трубопроводов, множество изгибов, малые радиусы изгиба и недостаточная емкость масляного бака. Эти проблемы должны быть полностью учтены на этапе проектирования, в противном случае это приведет к врожденным недостаткам в гидравлической системе экскаваторов, которые будет трудно преодолеть после выпуска продукта,

2.1 Нагрев гидравлической системы, вызванный внешними факторами. Например, двигатель гидравлического насоса в экскаваторе Caterpillar 336D подключен через амортизатор в амортизационной коробке. При устранении неисправности нагрева гидравлической системы экскаватора было обнаружено, что уровень масла в коробке амортизатора был намного выше, чем у шнека на наблюдательном уровне масла (обычно около 1,5 л). Во время вращения амортизатора избыток масла выделял большое количество тепла и передавал его гидравлическому насосу, вызывая нагрев системы. В это время неисправность можно устранить, слив масло из коробки амортизатора до стандартного уровня. Существует две причины высокого уровня масла в коробке амортизатора: первая - слепая заправка оператором; вторая - старение сальника на конце вала гидравлического насоса, что приводит к утечке гидравлического масла. В последнем случае требуется демонтаж гидравлического насоса и замена сальника,

2.2 Плохая теплоотдача радиаторов может стать причиной высокой температуры масла. Основными причинами плохой теплоотдачи радиаторов являются: деформация или засорение внешних теплоотводящих ребер, плохой охлаждающий эффект; недостаточная мощность вентилятора охлаждения; засорение внутреннего трубопровода радиатора гидравлического масла. Помимо визуального определения первых двух, об этом можно судить по небольшой разнице температур между верхней и нижней трубами радиатора. В это время следует очистить радиатор и подтянуть ремень вентилятора. Чтобы определить засорение внутреннего трубопровода гидравлического масляного радиатора, можно установить манометр во впускной и выпускной масляные каналы радиатора и проверить разницу давления между ними. Если температура масла составляет около 45 градусов, а разница давления не превышает 0,12 МПа, это нормально. Если она превышает 0,12 МПа, это указывает на то, что масляный трубопровод сильно засорен. Чтобы прочистить трубопровод, необходимо снять верхнюю и нижнюю крышки радиатора,

2.3 Неисправность одноходового клапана фильтра возвратного масла гидравлической системы приводит к перегреву гидравлического масла. Из схемы гидравлической системы видно, что односторонний клапан возвратного масляного фильтра гидравлической системы подключен к радиатору гидравлического масла и соединен с выходом возвратного масляного фильтра. Его функция заключается в том, чтобы автоматически открываться, когда разница давления в радиаторе возвратного масла превышает 0,185 МПа, замыкая радиатор и образуя проход для возвратного масла. В реальной эксплуатации, поскольку клапан установлен в нижней части фильтра возвратного масла, его трудно проверять и обслуживать. Кроме того, некоторые операторы неправильно выбирают качество гидравлического масла, заменяют его в течение длительного времени и приводят в негодность, что вызывает серьезное загрязнение масла, в результате чего клапан застревает в нормально открытом положении (некоторые даже демонтируют клапан без разрешения). Поэтому радиатор возвратного масла не обладает эффектом теплоотдачи, что неизбежно приведет к высокой температуре масла. При замене гидравлического масла проверьте, не застрял ли этот клапан,

2.4 Неправильный выбор марки гидравлического масла или низкое качество масла, приводящие к высокой температуре масла. В последние годы неоднократно происходили сбои, связанные с повышением температуры масла в гидравлической системе из-за использования масла с несоответствующими характеристиками или поддельного масла. Например, неправильное использование масла с высокой вязкостью может привести к чрезмерной потере давления потока жидкости, которое может быть преобразовано в тепловую энергию и вызвать повышение температуры; неправильное использование гидравлического масла с низкой вязкостью также может привести к большим утечкам в рабочем гидравлическом насосе и гидравлических компонентах, выделяя тепло; кроме того, некоторые низкокачественные жидкости имеют плохие вязкостные и температурные характеристики, склонны к эмульгированию и производственной кавитации, а также образуют пузырьки, которые могут создавать локальные высокие температуры под высоким давлением гидравлического масла и усугублять износ компонентов,

2.5 Нагрев системы, вызванный неправильной настройкой насоса и клапана давления гидравлической системы. Поскольку гидравлическая система является источником энергии, рабочее состояние гидравлического насоса влияет на степень нагрева системы. Например, основной насос экскаватора PC200 является плунжерным. Если в насосе изношено крепление между распределительной пластиной и корпусом цилиндра, скользящий башмак, наклонная пластина и корпус плунжерного цилиндра, это часто приводит к быстрому нагреву гидравлического насоса. Об этом можно судить по характерным признакам: насос быстро нагревается и шумит. Метод ремонта заключается в шлифовке и восстановлении соответствующей уплотнительной поверхности фитинга или замене неисправных деталей. PC200 Насос управления экскаватора представляет собой шестеренчатый насос, который обеспечивает систему маслом под давлением и регулирует объем главного насоса в соответствии с требованиями нагрузки. Если торцевая поверхность шестерни насоса изношена или зазор между зубьями велик, внутренняя утечка увеличится, что приведет к нагреву насоса и нарушит нормальную работу главного насоса. Если давление в предохранительном клапане слишком высокое или слишком низкое, это также приведет к нагреву гидравлической системы. Если давление в системе отрегулировано слишком высоко, это приведет к тому, что гидравлический насос будет работать под давлением, превышающим номинальное, перегрузит насос и приведет к повышению температуры масла; напротив, если давление в системе отрегулировано слишком низко, это приведет к тому, что рабочий механизм будет часто испытывать явление открытия и разгрузки переливного клапана при нормальной нагрузке, что приведет к переполнению гидравлической системы и нагреву. Установленные значения каждого клапана давления в гидравлической системе экскаватора Komatsu PC200-5 приведены в таблице ниже. В качестве стандартных значений условий испытаний (Мпа) для испытуемых деталей приняты температура масла главного переливного клапана около 45oC, 32,5 (+0,8-1,1) для двух комплектов двигателей стрелы, высокие обороты холостого хода 32,5 (+0,8-1.1) для выхода главного насоса стрелы, 32,5 (+0,8-1,1) для ковша, 29,0 (+1-0,5) для вращения, 32,5 (+0,8-1,1) для ходьбы, 32,5 (+0,8-1,1) для температуры масла насоса управления пилотом около 45oC, и 3,2 (+0,4-0,1) для насоса управления пилотом. Рабочий шток клапана управления TVC нейтральный 2,0 (+0,1-0,1)

https://www.lh-usedexcavator.com/