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装载机变速变矩系统的清洗过滤

信息来源:foioo.com  时间:2010-06-12  浏览次数:283

  作为装载机主要传动部件的变速器一变矩器总成(以下简称“双变”总成)其液压传动系统的工作介质均采用液压油。因此,液压油的污染度对“双变”总成的性能和使用寿命有很大影响,如我公司对“双变”总成内液压油进行了检测,其污染度均在 NASIS- 17级之间,远远达不到部标 NASll级的要求,这说明,要提高“双变”总成的质量,降低“双变”总成的污染度是主要问题。
  为了使污染度达到部标 NASll级要求,通过查阅滤油系统的相关资料,根据“双变”总成的实际情况,我们设计了一套“双变”总成性能测试与清洗同步进行的清洗过滤系统。即在长达30min的“双变”总成测试过程中,通过油液的冲洗、回收、过滤和再冲洗等循环清洗,达到降低其油液污染度的目的。
  一、“双变”总成清洗过滤系统工作过程、装置及作用
  1.过滤系统的工作过程
  主要分为清洗、回收和粗滤以及精滤(旁路过滤)三大部分(见下图)
  (1)清洗
  序号 10-8-9-6-23连成“双变”总成外部清洗油路。主液压泵 10将油箱 16工作区内经加热器17加热并由温度传感器 14控制在65?C左右的液压油泵人清洗管路,然后再分两路:一路经变速器透了和,7冲人变速器,对其内部各种齿轮、轴承、超越离合器、行星变速机构和摩擦离合器等零部件进行清洗;另一路经变矩器垫板孔8冲人变矩器内,对双蜗轮组件、各种齿轮、轴承和轴进行清洗。两路油在变速器底部汇合,带着冲掉的杂质从法兰大弯管23涌出,完成“双变”总成内各零部件的清洗。
  序号3-5-4-22连成“双变”总成内部清洗油路。变量泵5将箱底部的油经滤油器3泵人滤油器4并进人变速操纵阀22后从该阀管流回变速器底部。该油路在完成“双变”总成性能测试的同时,达到不断清洗变速器、变速操纵阀、壳体埋管和变矩器内部液压管路的目的。
  (2)回收和粗滤
  序号 24-21-11-12-15组成的油路,是为保证系统工作的连续性和清洗后工作油液的初步净化用的。清洗后的工作油液从法兰大弯管23流出后,经过接油盘滤油器1进人接油盘24及使两个接油盘油位高度保持一致的接油盘连通管内,回油泵2互将油泵人油管,此时该油路上的截止阀。打开,而加油截止阀b关闭,经过四油磁性滤油器 11、回油滤油器 12进人油箱的前置区,在重力的作用下经过油箱内的滤油器15进人非工作区,完成系统回油及粗滤的工作。
  (3)精滤(旁路过滤)
  由序号 18—19-20组成。旁路油泵18将工作区油液泵人四级滤油器19再回到工作区,完成精滤。
  “双变”总成出厂测试和清洗同时进行。由于热油的粘度很低,不仅有利于检查“双变”总成泄漏情况和当油温升高时系统的工作压力,而且可以带走“双变”总‘成内微小的氧化皮、粉尘、铸件砂粒、机加工的残余碎屑以及运转跑合试验中脱落的各种杂质。油液排出后,不但要经过多级反复过滤,后再重新注人“双变”总成,而且要经旁路过滤系统的进一步过滤,如此周而复始地循环及反复清洗,以达到降低“双变”总成油液污染度的目的。
  2.过滤系统的主要装置及作用
  (1)吸油清洗装置
  主液压泵10的平均流量达75 L/min,出口流速达3m/s,冲洗压力也可达互0.5MPa,这样的油液对两个“双变”总成进行清洗,能冲走测试中的“双变”总成内大量污染物。当只有一个试验台进行测试、清洗时,可通过截止阀关闭另一个试验台的变速器透气孔和变矩器垫板孔,实现一个试验台单独工作。
  (2)关键元件辅助过滤装置
  在变量泵5吸油管上安装流量540 L/min、过滤精度150μm的铜网滤油器3,在变速操纵间进油路上安装流量540 L/min、过滤精度 12 pm的粉末冶金滤油器4,用以防止清洗过程中产生的污染物进人变量泵变速操纵阀,减少磨损,保护精度较高的液压元件,防止测试清洗时系统出现故障。
  (3)回油粗滤装置
  在回油管路上设置了四级过滤:第一级是在“双变”总成下面安装1.28m?、过滤精度25μm的金属网板式接油盘滤油器1,滤除油液中较大的金属颗粒;第二级是在回油管路上安装流量630 L/mh、过滤精度互150μm的铜网磁滤器且互,滤除油液中的铁磁性物质;第三级是在磁滤器后安装流量800L/min、过滤精度80μm的钢网滤油器 12;第四级是在油箱前置区内隔层上安装3个流量630 L/min、过滤精度 40μm的钢网滤油器 15。该装置用来保护主液压泵 10和旁路液压泵18不被较大金属颗粒损坏,井防止侵人和产生的污染物返回油箱工作区,有效控制油液污染度。
  (4)旁路循环精滤装置
  在油箱旁设置旁路四级滤油器19,流量均为800 L/min.
  第一级为过滤精度40μm金属滤油器;第二级为过滤精度25μm金属内滤芯的双层滤油器;第三级为过滤精度 10μm玻璃纤维滤油器;第四级为过滤精度5μm玻璃纤维滤油器。该四级滤芯用来对油箱工作区油液进行不间断的旁路过滤,对降低系统油液污染度十分有效。该装置相对于主系统独立,因此不承受冲击和振动,不受系统流量和压力变化的影响,当系统停用时;仍可进行过滤、更换滤芯和维修。
  (5)测试时,“双变”总成油位控制、排油及变量泵吸油位置均在“双变”总成出油日上,为此我们设计了一个直径为φ89 mm的法兰大弯管与其连接(如图2所示)。钢管高度 160mm为变速器底的油位高度,半圆高度 63mm可防止油溢出接油盘外。变量泵吸油管的一端连接变量泵吸油口,带有滤芯的另一端直接插人中89mm弯管内。这样既保证大量的油从钢管内涌出,最大限度地将清洗产生的污物带出“双变”总成,又保证了变量泵正常测试用油和系统的压力检测需要。
  在回油管路和旁路装置上的滤油器(如滤油器11、12和 19)上各设有一个压力表,当压力表上显示的压差大于滤芯工作压力时,表示滤芯已堵塞,要及时更换和清洗滤芯。同时在这两个装置上各安上一个溢流阀( 9、20),溢流阀 9为磁滤器 11及滤油器 12的旁路保护装置,溢流阀20为滤油器19的旁路保护装置,可以避免瞬间压力过高而损坏滤芯、液压泵和电机。
  油箱顶安有一个 QL- 10C的空气滤清器 13,防止空气中灰尘等进人油箱而污染液压油。根据油箱的容积,设置有72 kw的电加热器17对油进行加热,待油温升高后便于测试和清洗。
  二、清洗滤芯装置
  该装置用于清洗过滤系统的附件,它利用离心力原理来清洗被堵塞的滤芯装置。
  清洗滤芯时,先用清洗专机上已经加热到80℃以上的碱性清洁液未清洗,滤芯上的杂质和油很快被清除,然后用清洁水清洗,最后进行脱水处理。无论是对金属滤芯还是玻璃纤维滤芯均能清洗,且效果良好。
  过滤系统的特点是:
  性能测试与清洗同步进行,不额外占用清洗时间,且清洗时间长、效率高,可同时测试、清洗两台“双变”总成;采用封闭式结构,密封良好,基本杜绝了外界污染物的侵人;清洗后的油液,在回收过程中经过四级通过式过滤及测试工作前四级旁路过滤系统不间断地循环过滤,使污染物被分段拦截,有效地控制了油液的污染度;系统各个滤油器的流量大,能迅速降低油液的污染度,且过滤面积大、纳污量大和不易堵塞,不必频繁地清洗和更换滤芯。
  清洗过滤系统投入正常使用后,出厂试验和清洗同步进行。清洗的同时不影响“双变”总成的正常试验,改进后跑合试验、工作油压、换挡过程测试的操作规程和试验时间没有改变。
  2000年2月24目我公司质检处对经过试验清洗的“双变”总成出油口的油液污染度进行了抽检,抽检结果见表1
  表1 液压油污染度试验结果
  机号 ZL50C/2660 ZL50C/2679
  变速器油污染度 NAS10 NAS10
  2000年 3月 17日用经旁路过滤 3 h的 1800 L液压油清洗的“双变”总成进行检测抽检的结果见表2。
  表2 液压油污染度试验结果
  机号 ZL50C/560 ZL50C/563
  变速器油污染度 NAS8 NAS9
  经验证,认为该系统从设计、制造、安装到试验基本上满足了生产要求,初步实现了“双变”总成出厂试验油液污染度应达 NASll级的目标。使“双变”总成出厂试验污染度得到改善,提高了装载机的质量和使用寿命。

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