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液力变矩器故障原因及诊断方法探讨

报告人：刘 建

单位：综合大队修理厂

目 录

1、 前言

2、液力变矩器工作原理

3、液力变矩器液压油检测与诊断

4、液力变矩器机械系统故障分析与诊断

5、液力变矩器的检测及案例分析

6、结论

一、前 言
随着修井机在井下作业生产中不断推广应用，目前我处修井机都是通过液力变矩器进行动力传输的，它以其良好的自动适应性能、自动调节输出扭矩和转速等优点，在设备运行中发挥着巨大作用。但使用不当和机械故障，也会造成不必要的损失。由于液力变矩器不易拆装，给故障的诊断和排除带来一定的困难。因此掌握液力变矩器正确的故障诊断方法就显得非常重要。
二、 变矩器工作原理
变矩器内始终充满传动油，发动机启动后，液力变矩器飞轮转动，同时带动泵轮一起转动，泵轮高速旋转将传动油形成高速油流。经导轮向后冲刷涡轮，涡轮在传动油冲击下转动，同时带动涡轮轴一起转动，涡轮轴再将动力输出给后面的机械装置。综上所述，液力变矩器有二个功能：一是：在发动机怠速时起离合器作用。二是：在发动机正常工作时，变矩器起液力偶合器的作用，把发动机扭矩平稳地传递到变速箱齿轮。
三、液力变矩器的液压油检测及诊断
液力变矩器的液压油检测方法有：现场检测和油品化验。
（一）现场检测
1、检查油量：当变矩器液压油温度达到80~125C°时，观察液力变矩器检视孔液压油面的高度应在规定的范围内。
2、检查油液品质：
其方法是：在液力变矩器工作一段时间后至正常工作温度停机，一是拔出液力变矩器油尺闻油液的气味。二是找一张白纸，将油液滴在纸上，看油液中是否有杂质。三是用手指捻少许油液，感觉是否有杂质。
油液的变化的状态及分析：
1）油液颜色变暗（不透明）有轻微烧焦气味。
A、油液使用时间过长
B、离合器、制动器打滑。
C、液力变矩器长期重负荷工作。
2）油液变质：此现象是油温过高引起的。其原因：液力变矩器打滑；离合器、制动器的摩擦片打滑；油液散热器堵塞；变矩器循环油管堵塞。
3）油尺上粘附胶质：温度过高，使油液的品质进一步恶化，形成胶质。还有就是使用的液压油品质差，劣质油极易变质形成胶质。
4）油液中有橡胶碎块：说明变矩器内的油封已经破损。
5）油液中有摩擦片的剥落物：说明变矩器内摩擦片老化。
6）油底壳中油泥多：油泥过多与离合器、制动器打滑、油温过高有关。
7）油质变成黑色：用手捻油发现其中有颗粒状杂质，在近处闻有恶臭气味，说明离合器和制动器已经烧蚀。
8）油液中有金属微粒：
A、铁屑：说明变矩器内的止推垫、轴承磨损严重。铁屑会加剧变矩器内部磨损，堵塞油道，并造成其它的一些次生故障。可以采用吸铁石进行检查。
B、铝屑： 多是控制阀体和变矩器铝合金部件磨损造成的，可以通过肉眼观测油液中是否有银白色的金属微粒。
（二）油品检测仪检测
利用油品检测仪做油液金相分析和油质分析，这样就可以较全面了解变矩器内部金属磨损情况和油液品质情况。
通过这两种检测手段，便可以得知变矩器内零部件性能变化的信息，从而为变矩器故障排除，提供了详细可靠的依据。
四、液力变矩器的机械系统故障分析和诊断
液力变矩器常见的机械故障主要有：
1）变矩器挂不上档：主要是变矩器中的执行部分的油道内无油压。无油压的原因主要是变矩器液压油滤芯堵塞，油泵不工作和油路有泄漏。
2）液力变矩器打滑传递的扭矩下降:主要原因是油压不足、钢片及摩擦片的摩擦系数下降，摩擦片严重烧蚀。
3）变矩器换挡阀换挡后反应过迟：主要是换档阀里的密封圈有脏物卡滞，换挡阀漏油、漏气；同时变矩器打滑也会造成换档反应过迟。
4）液力变矩器换档冲击力大：主要原因是变矩器中的执行部件结合过快、打滑；还有发动机怠速过高也会导致换档冲击力大。执行部件结合过快是因为油压过高，执行部件间隙过小。
5）变矩器挂挡后乱档：主要是换档阀故障，原因是换档阀里的“O”型圈破损和阀体内有脏物卡滞引起的。“O”型圈的破损造成换档阀之间的油路、气路窜通，使该挂的档位没挂到位，不该挂的档位却挂上了。
五、变矩器的检测及案例分析
1、油压检测：它是在变矩器工作时，通过测量液压控制系统各油路的压力来判断油压控制系统各零部件的性能是否正常，如油泵、油压调节阀等部件，这也是液力变矩器性能分析和故障判断的重要手段。
2、变矩器油液高度检查：由于油面高度不正常所造成的故障较为普遍，所以对油液面高度检查应给予高度的重视。
3、故障案例分析：
一台XJ250修井机配备艾里逊754变矩器。虽能行驶，但修井机行驶时升挡慢，加速时打滑，动力明显不足，车速最高35km/h，车速不再上升。倒档不能行驶。
故障原因分析及排除:
（1）主油压过低
经实际检测各档位油压均低于标准值，故倒档不能行驶、车速在35km/h时车速不再上升均是油压过低造成。

标准油压值（Mpa）
实测油压值（Mpa）
主油道油压
1.1
0.6
前进档和空挡时油压
1.03~1.20
1
倒档时油压
1.6~2.0
1.4

（2）离合器摩擦片磨损严重、制动器烧蚀。
这台XJ250修井机使用了近十年。 因前进档和倒档制动器工作压力大，烧蚀程度均较严重。经拆检发现摩擦片已严重磨损脱落，露出钢片。更换摩擦片、将主油压和各档油压调整到标准范围后，试车故障排除
六、结 论
总之,在液力变矩器的使用过程中, 要做到严格遵守设备操作规程；做好定期检查，及时排除可能发生故障的隐患;做好预防性的保养工作。确保设备工作状态良好，满足生产的需要。