液壓變速器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)失靈故障及診斷排除

    ①功能、結(jié)構(gòu)及故障現(xiàn)象毛呢罐蒸機(jī)是從英國Saler公司引進(jìn)的一種紡織設(shè)備，由卷繞機(jī)和罐蒸器兩部分組成，用于毛呢織物的卷繞和罐蒸，以提高產(chǎn)品美觀度：卷繞機(jī)由一整體式液壓變速器驅(qū)動和控制（圖N），其主要功能是將經(jīng)剪絨之后卷在膠輥9上的毛呢織物均勻地卷繞到膠輥7上。按卷繞工藝，要求該液壓變速器能通過由齒輪、同歲齒形帶等機(jī)構(gòu)零件組成的機(jī)械系統(tǒng)Ⅱ正、反向啟動膠輥9及7，且能通過該變速器輸入和輸出端的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使兩個膠輥的轉(zhuǎn)速從0～1500r/min得到無級調(diào)節(jié)，同時還能通過起反饋?zhàn)饔玫臋C(jī)械系統(tǒng)I與氣缸5及小輪6的配合，使兩個膠輥之間的織物的線速度基本恒定，以保證適當(dāng)張力，實(shí)現(xiàn)均勻卷繞。

    該機(jī)在正常使用四年多后發(fā)現(xiàn)，膠輥轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)不到高速區(qū)上，即只能在低速區(qū)(約500r/min)工作，大大影響了生產(chǎn)率。

    ②原因分析首先會同現(xiàn)場操作者及有關(guān)人員，概略檢查了暴露在外的機(jī)械系統(tǒng)I和油箱液位，發(fā)現(xiàn)這幾部分均正常。因此，推斷是液壓變速器內(nèi)部發(fā)生了某種故障。

從機(jī)器的使用說明書中的文本部分并結(jié)合實(shí)物了解到該整體式液壓變速器，其輸入端和輸出端分別為雙向變量的葉片泵和葉片馬達(dá)。泵和馬達(dá)軸均為水平安裝。輸入端前部和輸出端后部的凸出部分別是泵和馬達(dá)的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)13和4，泵和馬達(dá)通過外殼固定在附有紫銅薄壁散熱管油箱的頂部。

由于原技術(shù)文件中無該液壓裝置的系統(tǒng)原理圖，故經(jīng)仔細(xì)分析推斷認(rèn)為，該液壓變速器實(shí)質(zhì)是一個變量泵和變量馬達(dá)組成的閉式容積調(diào)速系統(tǒng)，根據(jù)推斷試探性繪出液壓原理圖（圖O）。該變速器驅(qū)動功率（即電動機(jī)輸入功率）為5kW，其整體尺寸（含油箱）長×寬×高=600mm×200mm×700mm。液壓泵和液壓馬達(dá)的變量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用絲桿一螺母組成的螺旋副，并分別通過手輪和鏈傳動進(jìn)行手動和自動調(diào)節(jié)；調(diào)壓部分采用6片碟形彈簧組；變速器輸入端與動力源采用柔性連接（液壓泵與驅(qū)動電動機(jī)通過兩根V帶傳動）。

    由變量泵一變量馬達(dá)液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)速特性公式可知，液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速為

n_m=(V_pmaxx_pn_p)/(V_mmaxx_m) η_pvη_lvη_mv

    對于本系統(tǒng)，液壓泵和馬達(dá)的最大排量V_pmax和V_mmax均為常數(shù)，故影響馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速n_m的參數(shù)只能是泵的輸入轉(zhuǎn)速n_p、泵和馬達(dá)的調(diào)節(jié)參數(shù)x_p和x_m以及泵、馬達(dá)的容積效率η_pv、η_mv和管路容積效率η_lv。

基于上述分析，對該液壓變速器的有關(guān)部位進(jìn)行了如下檢查和拆解處理：檢查泵的輸入轉(zhuǎn)速n_p，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)與泵之間的V帶已很松，皮帶打滑會降低運(yùn)轉(zhuǎn)時的傳動比，為此，通過調(diào)整電動機(jī)上的底座螺釘，張緊了皮帶；檢查馬達(dá)和泵的變量機(jī)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)正常，但泵的變量機(jī)構(gòu)中絲桿的臺肩與端蓋的結(jié)合面A（圖P）有一約1.5mm的磨損量，故絲桿轉(zhuǎn)動時，螺母產(chǎn)生徑向“空量”，得到的是一個“偽”x_p值。

    ③解決辦法與效果解決上述磨損問題的辦法是在結(jié)合面處加裝一相應(yīng)厚度的耐磨墊圈或重新制作一絲桿，這樣即可消除上述“空量”。迫于生產(chǎn)任務(wù)，采用了加耐磨墊圈的方法。

    鑒于毛呢罐蒸機(jī)使用四年多以來，該液壓變速器一直未更換過液壓油液的情況，將原系統(tǒng)中所有油液排出，發(fā)現(xiàn)其中有少量織物纖維，油箱底都還附著大量顆狀污物。考慮到這些雜質(zhì)易引起液壓元件堵塞和磨損，可能會導(dǎo)致容積效率及吸油量下降，故對系統(tǒng)進(jìn)行了徹底清洗。

    最后，重新組裝并按使用要求加足新液壓油液，一次試車成功，排除了上述故障，使罐蒸機(jī)及液壓變速器恢復(fù)了正常工作狀態(tài)，生產(chǎn)效率得以提高。