内燃机车静液压传动系统的故障分析

陈兴云

摘要：液压传动系统的操作简捷，能量比较大，其应用于内燃机车的冷却风扇，能够控制进入液压马达的工作介质的流量，提升冷却风扇控制的工作效率及安全性能。但由于静液压传动系统在工作过程中，很容易受设备本身及外部其他因素的影响而出现故障问题，进而影响到内燃机车的正常运行。本文对静液压传动系统的工作原理及常见故障类型进行分析，并提出相应的解决措施。

关键词：内燃机车;静液压传动系统;故障诊断;故障处理;施工机械

中图分类号：U262.32+2                                  文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）08-0119-02

0  引言

在内燃机车的冷却室内，通常配置了冷却风扇，静液压传动系统作为冷却风扇中重要的结构，对水温油温的冷却至关重要。因此，要重视静液压传动系统的故障分析，以保证内燃机车的安全稳定运行。液压传动系统输出力比较大，传输非常平稳，而且很容易控制，反应比较迅速，所以其在内燃机车中，通过控制进入液压马达的工作介质的流量，实现对冷却风扇转速的控制，保障内燃机的温度在正常范围内。但其在实际应用过程中，内燃机车通常在工業粉尘多、作业环境差的条件下作业，且存在工作量大、维修不专业不及时、各管材元件质量不佳等原因，导致静液压传动系统出现故障问题，进而影响了工作效率，为了保证内燃机车能够正常的工作运转，下面重点分析了静液压传动系统的工作原理及常见的故障类型，并提出有针对性的解决策略。

1  静液压传动系统的工作原理分析

静液压传动系统由静液压油泵、静液压马达、温度控制阀、油热交换设备、静液压油箱、水油管件和管路组等构成。在静液压传动系统中，由于液压马达与温度控制阀相并联，根据温度控制阀的节流调速原理，控制液压油进入温度控制阀节流口的流量，实现对进入液压马达的工作介质的流量的控制，进而实现对冷却风扇的转速调控，使油温水温等保持在正常工作范围内，有效保障了内燃机车工作的稳定性。静液压传动系统在具体运行过程中，容易受到液压介质的影响而产生故障问题，而且传动过程中很容易引发能量的损失导致静液压油泵或马达异常，进而导致内燃机车无法正常运行。通常内燃机车静液压传动系统出现故障的现象有：冷却风扇转动速度不足，内燃机油温、水温上升，内燃机卸载或停机，功率消耗明显上升等。因此，需要对故障原因进行分析，以便于快速维修，保障内燃机车的正常运行。

2  静液压传动系统常见故障类型分析

2.1 由于液压油引发的系统故障  液压油是静液压传动系统中非常重要的介质，其是有利于实现系统能量互相转换的传播介质，而且其对系统内的液压元件具有一定的润滑作用，所以在静液压传动系统的运行过程中，如果液压油出现问题，则很有可能会影响到整个静液压传动系统的安全运行，据分析，液压油引发的故障占据静液压传动系统故障中的75%，所以我们要根据液压油的品种及其特性，科学合理的选择液压油。一般较为常见的液压油问题如下所述。

2.1.1 液压油品种选择不当  因为液压油的各项性能和静液压传动系统实际工作需求不够匹配，一定程度上会导致静液压传动系统的动力不足，或者液压油的粘稠度会不符合标准，进而不能充分发挥液压油对柱塞与油缸孔、油缸体和配流盘等之间的润滑作用，导致产生摩擦阻力，会大大影响静液压传动系统的工作效益，严重者甚至会影响静液压传动系统的使用寿命。

2.1.2 液压油杂质比较多  液压油中杂质过多可能会导致静液压传动系统中各个元件的损坏，而且在静液压传动系统的运行过程中，如果液压油混入空气、各种颗粒杂质等，则很有可能会引起整个静液压传动系统故障。首先，液压油中杂质过多会在一定程度上增加静液压传动系统的静液压油泵、温度控制阀等元件间的摩擦，会增加各元件之间的阻力，进而可能会影响到静液压传动系统的工作性能，甚至出现静液压系统通路阻塞的现象。其次，且液压油中混入较多的杂质，则很有可能会造成液压油出现变质问题，进而失去液压油原本的功能;再者，液压油中混入空气，会对静液压马达产生非常不利的影响，从而导致对温度控制阀的调节控制不够，还会在一定程度上降低液压油的粘稠度，进而导致静液压传动系统泄漏问题出现。

2.2 液压元件清洗不够彻底  当静液压传动系统长期使用时，静液压油箱内的磁性滤清器也可能出现退磁或杂物吸附的现象，导致对液压油的过滤效果降低，进而增加了内部元件的摩擦磨损程度，致使内燃机车的冷却风扇转速不足，油温水温急速上升。另外，当出现故障问题要考虑拆除静液压传动系统修理或更换元件，对拆卸下来的零部件进行较为彻底地清洗之后再次进行安装。在零部件的拆卸过程中，如果拆解修理的车间并没有达到净化的要求，则环境中的灰尘或杂质很有可能会落入系统的内部，这一定程度上会增加各元件间的磨损，进而会影响到设备的正常应用，也不利于使用寿命的保障。在液压传动系统液压元件的清洗过程中，如果使用的清洗液不符合标准，也很有可能会对静液压传动系统的元件、管路等造成污染，影响其正常运行。

2.3 静液压传动系统工作压力不够稳定  内燃机车的工作环境粉尘多、工作量大，对冷却风扇转速有较高的要求，因此，静液压传动系统在运行过程中，面临着比较复杂的工作环境及较大的工作压力，若工作压力持续超出调定值，或者工作压力升高后以后一直降不下来，则很有可能会导致静液压传动系统设备运行可靠性降低，使用寿命较短。

2.4 温度控制阀老化故障  感温部件是温度控制阀的主要构件之一，通过感应机油、冷却水的温度传递信息，改变温度控制阀节流口的截面，实现对冷却风扇转速的控制。但由于感温部件长期与机油、水接触，其内部的橡胶膜片和橡胶柱塞会老化，导致感应信息不精准甚至失效，进而导致温度控制阀常开，冷却风扇转速不足甚至不转动，油温、水温上升，进一步导致内燃机车卸载或停机。

2.5 静液压油箱滤清器故障  静液压油箱是密闭的，其通过磁性滤清器保证静液压系统中各管路及部件始终充满不含杂质的机油。长时间的工作，滤清器变脏或磁片退磁，或由于内燃机车运行中的震动，使滤清器的磁片脱离，导致滤清效果下降。静液压工作油杂质过多，各部件磨损加剧，冷却风扇转速不够或不转动，进而使内燃机车的机油、水冷能力降低。

3  静液压传动系统的故障诊断分析

首先，当内燃机车运行时，发现冷却风扇转速异常或功耗过高时，应当及时对静液压传动系统进行检查。主要查看柱塞连杆组是否卡死弯曲或变形断裂，静液压油泵的泵油压力是否满足工作要求，管路是否堵塞，温度控制阀温度感测元件是否正常运行，静液压油箱磁性滤清器磁片是否脱落或是否退磁等等。同时，要检测静液压传动系统的工作环境，绝大多数情况下，不符合标准的工作环境是导致静液压传动系统故障的重要原因。要利用测温技术对静液压传动系统周围的温度进行测量，并且根据测量的温度数据对故障的原因及部位进行判断分析，而且要对静液压传动系统工作条件进行检查，对冷却风扇的控制中心以及操作系统进行重点检查，发现问题要及时解决。其次，进行区域判断。当静液压传动系统出现故障时，可以按照故障表现形式，对故障发生区域进行初步的判断，通过故障特征及实践经验不断缩小故障发生的范围，找故障发生的具体部位后。然后，按照故障产生的时间、现象、原因以及位置等多方面信息进行综合的分析，进而找出可能会引发故障的直接原因和间接原因，对静液压传动系统的故障进行诊断，并与静液压传动系统各元件及管路等有效结合起来，制定较为科学合理的故障检修方案。最后，要重视信息归档工作。在故障诊断过程中，要对故障现场检查进行详细的记录，要对故障诊断前的故障形式以及系统的运行情况进行有效的记录，为发现及预防类似的故障提供科学的参考依据，进而有利于提升内燃机车静液压传动系统故障的检测效益。

4  静液压传动系统故障的应对策略研究

4.1 静液压油泵故障的处理分析  静液压油泵在静液压传动系统中发挥着至关重要的作用，直接关乎着静液压传动系统能否正常运行，所以要保证静液压泵处于良好的工作状态，进而有效保障静液压系统的正常工作。绝大多数情况下，可以通过诊断方法对导致液压泵的故障的原因以及故障出现的部位进行初步的诊断，并且会根据不同原因有针对性的对故障进行处理。比如如果是磨损导致的油缸体和配流盘、柱塞和油缸体间隙加大，则要重视严格遵循修理规范对部件进行修复，如果部件已经损坏不能再使用，则应及时进行更换。严格按照静液压油泵的安装使用说明进行安装调试，手动调节温度控制阀的节流口的截面等，在进、出口密封的情况下，要对上述接触点及油热交换器进行固定修复，进而有效保障静液压油泵的正常运行。

4.2 静液压油箱的故障处理分析  静液压油箱作为静液压传动系统中能量转换的执行元件，其对维护静液压系统的正常工作有着至关重要的作用。实际运行过程中，一旦静液压油箱出现故障，则很有可能会导致整个静液压传动系统设备停机，所以要重视静液压油箱的定级维护及检修。在静液压油箱的故障检诊断过程中，通过分析故障表现形式来对故障原因及位置进行准确的判断，并及时采取有效的策略进行故障的处理。同时，在日常维护过程中，要严格对油箱的密封性进行定期的检查，而且要重点检查油箱内部、油箱回路以及油热交换器等，保证其密封性良好。

4.3 要保证液压油的清洁度  液压油是静液压传动系统能量转换与传递的中间介质，其同时承担着静液压传动内部系统各零部件之间润滑、防腐等功能，所以在运行过程中要保证液压油的清洁度，而且要正确使用静液压传动系统液压油，在使用过程中尽可能规避静液压传动系统泄漏问题出现。要严格遵循我国液压技术规范选择液压油，要有效保障液压油在使用过程中的清洁度，一般在使用3～6个月之后，就要对其液压缸内部进行清理。

4.4 尽可能的避免液压油中混入空气  要定期对液压油油箱的油面高度进行检查，保证液压油面高度始终在合理的范围之内，并且要在液压油缸上部设置排气阀，以便能够更好地排除缸内多余的废气。要重视静液压传动系统的日常维护及检修工作，要对静液压传动系统各元件接触面及螺钉进行检查，在加油过程中要注意合理的规范动作，尽可能的避免空气混入。

4.5 及时检查并更换温度控制阀部件  在内燃机车工作中时，出现因感温部件老化导致的故障，可先手动调节温度控制阀的调节螺钉，适当调节节流口的截面，使冷却风扇以一个较稳定的转速运行，时常观察内燃机车油温、水温，使之保持在正常工作范围内。并在内燃机车当前工作完成后，立刻检查温度控制阀，并更换老化磨损的感温部件。

5  结语

在内燃机车静液压传动系统的运行过程中，要重视对静液压传动系统常见故障的分析，以便在冷却风扇出现故障时能够及时准确地确定静液压传动系统故障类型及故障发生部位，并研究了静液压传动系统故障的应对策略，有效降低冷却风扇的故障发生几率，进而保证内燃机车的安全穩定运行。

参考文献：

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