拖拉机液压故障——输出流量减小

(1)问题的分析与检查

    在进行东方红1004/1204型大功率拖拉机液压输出功率台架试验时，发现空载输出流量远远小于设计值。设计要求的空载流量为45 L/min和50L/min，而测量结果仅为20L/min左右，并且在输出的油液中出现了很多的气泡。此时，测量液压提升器的提升时间为2.6s，未发现有不正常现象，说明输入提升液压缸的流量是达到设计要求的。那么，为什么空载液压输出流量远远小于设计值呢？为此，按以下步骤进行检查试验。

    ①检查外部进油管路，接头处的密封情况，更换密封元件重新实验，输出流量仍是20L/min左右。

    ②更换新的滤芯也没有解决问题。

    ③更换了液压泵及多路阀，又怀疑多路阀操纵机构不到位，将操纵机构拆除，直接用手操纵仍未解决问题。

    ④对试验台的流量计重新标定，流量计没有问题。

    ⑤由于上述检查均未发现问题，最后不得不怀疑原系统设计的问题，即后传动箱内回油管插入吸油管接头的结构是否阻碍了吸油。此结构如图A所示。

    回油管上端2插入作为传动箱上盖1的提升器壳体，回油管下端5通过传动箱底部的孔插入后吸油管接头6，并且靠接头里面的台阶支撑定位。回油管下端有一个进油槽4，传动箱里的油可以通过进油槽4进入后吸油管直至液压泵。

    由图A可以看出，回油管外径和吸油管接头内径均为28mm，两者为间隙配合。油槽4与接头6形成宽4mm的半环形油槽，面积约200mm²，在进行液压输出试验时，进入液压泵的油全部通过此半环形油槽。经计算，通过油槽的液流速度为3.6m/s（东方红1004型）和5.6m/s（东方红1204型），显然比一般推荐的吸油流速1～2m/s要大得多，造成了比较大的局部阻力损失。于是从插入提升器的回油管上部吸入空气，这就导致液压泵的输出流量减小和产生气泡。

    在液压悬挂系统中，液压泵输出油路采用串联连接，输出的油液先进入液压阀，后进入提升器。提升器的回油经回油管再进入后吸油管接头。

    当进行提升试验时，液压泵不仅通过半环形油槽还通过回油管将传动箱内的油液及提升器的回油吸入，通油面积很大，不会产生吸空现象。所以进行提升试验时，提升时间达到设计要求。

    液压输出试验时的回油直接流入传动箱中，提升器内没有回油，回油管中没有油流向后吸油管接头，进入液压泵吸油管的油液全部流经半环形油槽。由于通油面积小而使吸油管进入空气，液压泵输出流量减小。这就解释了提升试验时液压泵输出流量足够而液压输出试验的输出流量大大减小的原因。

(2)改进的方案

    改进方案如图B所示，将进油槽4向上移了一段距离，这样油槽的通油面积达1245mm²，通过油槽流速为0.6m/s(东方红1004型)和0．9m/s（东方红1204型），达到了吸油流速要求。改进后进行台架试验，结果是空载最大流量44.14L/min(东方红1004型)和51L/min(东方红1204型)，输出功率足够，完全符合设计要求。