内燃平衡重式叉车的系统冷却问题.docx

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内燃平衡重式叉车的系统冷却问题

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摘要：内燃平衡重式叉车在生产中应用广泛，本文通过对液力型叉车变矩器冷却系统故障的分析，确定了产生爆管等不稳定因素出现的根本原因，由此来确定改进方案，并通过试验的方式对改进效果进行了验证，最终得出结论，达到预期的效果，有效降低了冷却系统爆管的机率，保障了叉车的安全运行。

关键字：冷却系统；爆管；散热

简述

内燃平衡重式叉车分为机械型与液力型两种，其中液力型叉车优势显著，经久耐用，市场占有比重较大，远超机械型叉车。液力型叉车采用液力变矩器作为传动装置，利用变矩器内的液力传动油来传递动力。液力传动油在反复的冲击、摩擦过程中会产生大量的热量，需要变矩器冷却系统来降低温度。在生产检验过程中，容易出现了变矩器冷却管路爆管现象。而维修人员只是通过更换油管、加固接头的方式来处理，并不能从根本上解决问题，不可避免地会再次出

现爆管故障。本文通过科学论证与具体试验来解决这个问题。

1叉车变矩器冷却系统

变矩器是液力型叉车传动系统中的核心部件，安装在发动机与变速箱之间，以液力传动油为工作介质，起着传递动力、改变转矩、变速及离合的作用。叉车变矩器由泵轮、涡轮、导轮和壳体组成，发动机输出的动力经输入轴传递给泵轮，泵轮的旋转运动使油液从泵轮流出，顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。在这一过程中，泵轮将输入轴的机械能转换为油液的压力能，高速油液推动涡轮旋转，将压力能转换为输出轴的机械能。其中，导轮对液体的导流作用使变矩器的输出扭矩可高于或低于输入扭矩，起到变矩的作用。液力传动油在周而复始的循环过程中不断传递能量，并承受冲击、挤压、摩擦等作用，会产生大量的热量，从而导致油温上升。液力传动油的工作温度是影响油液油质的重要因素，温度过高会使油液氧化变质，影响油液的传动效率，甚至会形成油膏、沉渣、积炭等杂质，导致油液循环管路堵塞，最终使变矩器零部件损坏。在叉车上常采用变矩器冷却系统来降低油温，将油温保持在９０℃左右，使变矩器处于最佳工作状态。

叉车变矩器冷却系统由液压泵、油管、油滤及油冷器组成，冷却方式采用风冷式，整个系统封闭循环，系统原理图见图１。在冷却系统中，液压泵集成在变速箱内部，为油液的循环提供动力；粗滤器安装在变速箱内部，用来过滤沉积在油底壳中的杂质；细滤器安装在车架上，可以过滤掉经油冷器冷却后的油液中的杂质；油冷器为板翅式换热器，与发动机散热器集成在一起，靠发动机风扇的气流来冷却油液。叉车开始运转时，液压泵随变速箱输入轴转动，将一部分油液泵入变矩器，此时油温较低，节温器关闭，油液由变矩器回到变速箱，这个过程称为油路的小循环；当油温达到９０℃以上时，节温器开启，油液从变矩器进入油冷器，冷却后经过滤器过滤后回到变速箱，此为油路的大循环，也就是变矩器油冷却系统的循环过程。

图1

2爆管现象分析

变矩器冷却油管爆管的现象，具体故障发生在制动性能的检验过程中。叉车在试验场地以最高速直线行驶，当驾驶员迅速踩下制动踏板时，从变矩器到散热器的冷却油管（油液方向从变矩器到散热器）出现了爆管现象，破裂位置处于油管与散热器的连接处。维修人员也仅仅是采用更换油管并加固的方式处理，且不同程度地存在二次故障发生的情况，并不能从本质上解决这一故障。变矩器冷却油管爆管故障不仅会因停车维修、油液损耗而导致一定的经济损失，还会因油液散热不良导致变速箱变矩器总成损坏，严重时甚至会发生安全事故，造成人身伤害。为保证叉车安全运行，避免发生安全事故，需要从根本上解决这一棘手的问题。

当驾驶员在高速行驶的过程中急踩刹车时，制动器迫使车轮停止转动，由于变速箱不在空挡，变矩器的涡轮也随之被制动，而泵轮依然在发动机的驱动下高速转动，此时冷却系统的流量最大、压力最高。但即使在这种极端的情况下也不应导致爆管，因此需要对系统进行深入分析。针对叉车变矩器冷却系统回路单一且封闭的特点，采用逆向分析法进行故障诊断。在液压系统中，造成油管爆裂的主要原因是系统压力超过油管所能承受的最大压力，而系统压力过高的原因有两种，一是回路不畅或不通，二是液压泵输出压力过高。对于变矩器冷却系统来说，液压泵的动力来自于发动机，而发动机的输出功率及转速是有一定范围的，因此液压泵输出压力过高的情况一般不存在。从以上分析可以初步判定，冷却油管爆管的原因应为回路不畅或不通。由于该故障在同一品牌同型号的叉车中批量出现，不可能是因为杂质、异物等偶然进入循环系统导致回路堵塞造成的，故障的根源应为系统元件本身的问题。整个冷却系统回路主要有液压泵、油冷器和过滤器３个元件，液压泵的因素已排除，因此可确定为过滤器或油冷器的因素导致的故障。在液压系统中，过滤器的额定流量与系统流量不匹配、油冷器的流动阻力过大等都会导致系统回路不畅，下面通过计算来分析爆管的根本原因。

3冷却系统计算校核

通过