赵伟
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摘要：目前被广泛用于工程机械和工程车辆。但是，液力传动系统普遍存在油温过高的缺陷，会对传动系寿命、传动效率、燃油经济性方面造成极大危害。为此，我们尝试以轮式装载机为例，对工程机械液力传动系统工作油温过高的原因进行了分析。
关键词：工程机械；液力传动；油温过高；分析与控制
1油温过高的表现
一般工况下，轮式装载机变矩器的出口油温应为80～110℃，允许短时间达到110～120℃。一般路况下中速行驶3～4h，装载机变矩器油温应该维持在70～80℃左右，最佳工作油温约为85～95℃（见图1）。
液力传动系统工作油温过高的外部表现为：（1）油温表指示超出允许区域；（2）液压管路过热，严重时产生橡胶气味；（3）变速器体过热，严重时产生油漆气味。
内部表现为：（1）系统传动效率降低；（2）发动机燃油经济性降低；（3）传动系统寿命降低。
2原因分析
液力传动系的工作油路是一个封闭和循环回路(见图2)。其中热源部件主要有变矩器、变速泵、变速器、离合器、阀等，散热部件主要有变速器油底壳、滤清器、冷却器、油管、阀等。
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热源部件和散热部件发生故障，都可能引起整个变速循环系统产生过热现象。工作油温长时间过高，主要是下列三方面的原因。
2.1匹配或设计不当
传动系统匹配不当。对于装载机这样的工程机械，由于变矩器和工作装置液压泵往往同时工作，工作装置液压泵所消耗的功率约占发动机功率的40%～60%。因此，确定变矩器的有效直径Ｄ时，就不能按照发动机的全功率匹配，而应与发动机的部分功率匹配。Ｄ值必须选取得当，如果Ｄ值过小，当装载机在运输工况时（这时工作装置液压泵不工作），动力系统在发动机的部分特性上工作，将降低发动机的动力性和经济性，容易造成变矩器过热；如果Ｄ值过大，当装载机在牵引工况时，不仅铲斗动作缓慢，作业效率降低，甚至有可能迫使发动机熄火。装载机的变矩器的有效直径要比同功率推土机的变矩器有效直径小（见图3）。
（2）变矩器进出口油压设计不当。变矩器的进口压力阀调整压力偏低、出口压力阀调整过高，会使供给变矩器的油底壳液面下降，油量减少，致使变矩器的效率降低。同时，通往冷却器的油量不够，油温将升高。发现油温升高后可以断开冷却器油管，开机检测工作油是否大量涌出。如果涌出油量太细，应该检查变矩器压力阀是否失效或油路是否堵塞。
（3）冷却效果欠佳或循环油量不够。通常情况下，液力变矩器的功率损失约为发动机额定功率的15%～25%，这些功率损失将转变成热能，必须有足够的油量和冷却装置吸收并散发这些热量。如果循环油量不够，油液循环次数增大，不能保证热平衡，就会造成油温过高。加大油门试机，如果液压泵干磨发出啸叫声，可判定是变速器缺油。
（4）变速器油位设计过高。如果变速器油位过高，输出轴齿轮高速搅拌油液，就会引起油温在短时间（一般工况大约2～3h）内迅速升高。借鉴国外成熟经验，传统ZL40/50型装载机用行星变速器新车加油量为45L。
2.2整机出现故障
（1）工作泵、转向泵串油，变速器油位过高。
（2）变速泵损坏，主动齿轮、自由齿轮和侧板摩擦烧伤，大量生热。
（3）变矩器涡轮组或泵轮损坏，摩擦大量生热。
（4）变速器离合器分离不彻底。变速器变矩器油位过低，液压泵吸空、烧伤，变速阀调压弹簧或装配垫片等损坏，各挡离合器损坏，都会导致离合器分离不畅，变速器、变矩器的工作油是连通的，所以当变速器经常打滑分离不彻底时，造成摩擦产生热量，致使油温升高。
（5）大超越离合器损坏也会导致油温升高。
冷却器的冷却效果不好。变矩器的工作油液是利用发动机散热器的冷却水进行冷却的，如果发动机的水温过高，也会影响冷却效果；如果水质不良，使冷却器中产生大量的水垢，也会影响冷却效果。
（7）变矩器油冷却器油道堵塞。变速器变速阀损坏导致变速阀杆卡死或变矩器油冷却器油道堵塞，回油压力过高，通往冷却器的油量不够，从而造成油温过高。
2.3操作或维护不当
（1）发动机油门操作不当影响变矩器传动效率。操作装载机作业或行驶时，如果长时间使用小油门或大油门工作或行驶，会造成变矩器长时间在低效率区域工作，损失功率部分将转变成热能使油温升高（见图3、图4）。
（2）失速时间过长。对于装载机来说，短时间的失速是允许的；但是，如果长时间失速，发动机的输出功率全都变成热能，导致变矩器的油温很快升高（见图4）。
（3）变矩器连续高负荷工作时间太长。
（4）所用的液力传动油的型号不对或不同种类的油混用。装载机常用6号或8号液力传动油等油品作为变矩器的工作油，有些用户为了管理方便，采用了柴油机油或液压油。如果油的黏度太大，会使泵轮射向涡轮的油的速度降低，增大功率损失，同时会增大变矩器和涡轮的搅油损失，而使得油温升高；如果油的黏度太小，泵轮和涡轮传递动力的效率降低，功耗转化为热能，也可能使油温升高。
（5）加油量把握不准引起变速器油位过高。
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结语
通过以上分析我们可以得出，造成工程机械液力传动系统油温过高的主要原因有传动效率降低、燃油性能降低以及使用和维护多方面因素，在进行具体的的判断和分析时，必须了解循环油路，从工作油的循环路径按主次排除疑点，最后找到故障源。而防止液力传动系统工作油温过高的发生，应主要通过合理匹配设计、规范操作和维护保养三个环节入手。
参考文献
[1]姚永平.工程机械液力传动系统油温过高的分析与处理[J].湖北民族学院学报(自然科学版),2007(03):301-303.
[2]修红,李宪民.工程机械液力传动系统油温过高的原因分析[J].露天采矿技术,2005(04):26-28.