拖拉機(jī)液壓故障——輸出流量減小
(1)問(wèn)題的分析與檢查
在進(jìn)行東方紅1004/1204型大功率拖拉機(jī)液壓輸出功率臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)空載輸出流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值。設(shè)計(jì)要求的空載流量為45 L/min和50L/min，而測(cè)量結(jié)果僅為20L/min左右，并且在輸出的油液中出現(xiàn)了很多的氣泡。此時(shí)，測(cè)量液壓提升器的提升時(shí)間為2.6s，未發(fā)現(xiàn)有不正常現(xiàn)象，說(shuō)明輸入提升液壓缸的流量是達(dá)到設(shè)計(jì)要求的。那么，為什么空載液壓輸出流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值呢？為此，按以下步驟進(jìn)行檢查試驗(yàn)。
①檢查外部進(jìn)油管路，接頭處的密封情況，更換密封元件重新實(shí)驗(yàn)，輸出流量仍是20L/min左右。
②更換新的濾芯也沒(méi)有解決問(wèn)題。
③更換了液壓泵及多路閥，又懷疑多路閥操縱機(jī)構(gòu)不到位，將操縱機(jī)構(gòu)拆除，直接用手操縱仍未解決問(wèn)題。
④對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的流量計(jì)重新標(biāo)定，流量計(jì)沒(méi)有問(wèn)題。
⑤由于上述檢查均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，最后不得不懷疑原系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題，即后傳動(dòng)箱內(nèi)回油管插入吸油管接頭的結(jié)構(gòu)是否阻礙了吸油。此結(jié)構(gòu)如圖A所示。
回油管上端2插入作為傳動(dòng)箱上蓋1的提升器殼體，回油管下端5通過(guò)傳動(dòng)箱底部的孔插入后吸油管接頭6，并且靠接頭里面的臺(tái)階支撐定位。回油管下端有一個(gè)進(jìn)油槽4，傳動(dòng)箱里的油可以通過(guò)進(jìn)油槽4進(jìn)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(nèi)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(huán)形油槽，面積約200mm2，在進(jìn)行液壓輸出試驗(yàn)時(shí)，進(jìn)入液壓泵的油全部通過(guò)此半環(huán)形油槽。經(jīng)計(jì)算，通過(guò)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(dǎo)致液壓泵的輸出流量減小和產(chǎn)生氣泡。
在液壓懸掛系統(tǒng)中，液壓泵輸出油路采用串聯(lián)連接，輸出的油液先進(jìn)入液壓閥，后進(jìn)入提升器。提升器的回油經(jīng)回油管再進(jìn)入后吸油管接頭。
當(dāng)進(jìn)行提升試驗(yàn)時(shí)，液壓泵不僅通過(guò)半環(huán)形油槽還通過(guò)回油管將傳動(dòng)箱內(nèi)的油液及提升器的回油吸入，通油面積很大，不會(huì)產(chǎn)生吸空現(xiàn)象。所以進(jìn)行提升試驗(yàn)時(shí)，提升時(shí)間達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
液壓輸出試驗(yàn)時(shí)的回油直接流入傳動(dòng)箱中，提升器內(nèi)沒(méi)有回油，回油管中沒(méi)有油流向后吸油管接頭，進(jìn)入液壓泵吸油管的油液全部流經(jīng)半環(huán)形油槽。由于通油面積小而使吸油管進(jìn)入空氣，液壓泵輸出流量減小。這就解釋了提升試驗(yàn)時(shí)液壓泵輸出流量足夠而液壓輸出試驗(yàn)的輸出流量大大減小的原因。
(2)改進(jìn)的方案
改進(jìn)方案如圖B所示，將進(jìn)油槽4向上移了一段距離，這樣油槽的通油面積達(dá)1245mm2，通過(guò)油槽流速為0.6m/s(東方紅1004型)和0．9m/s（東方紅1204型），達(dá)到了吸油流速要求。改進(jìn)后進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，結(jié)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(shè)計(jì)要求。