1 故障現(xiàn)象

在對 1 臺 8t 級小型履帶式液壓挖掘機樣機進行發(fā)動機噴油器噴油量調節(jié)測試時，發(fā)現(xiàn)整機發(fā)生異常振動故障，在駕駛室內踏板和座椅處振感明顯，同時伴隨著發(fā)動機消聲器附近發(fā)出尖銳的異響。

2 故障排查

由于無法判斷造成整機異常振動和異響的準確位置，我們本著先易后難的方法進行了排查，如下所述。

2.1 排查發(fā)動機進排氣裝置

發(fā)動機進排氣裝置主要包括進氣管、排氣管、空氣濾清器及消聲器總成，如果這些進排氣裝置發(fā)生泄漏，就會發(fā)出異響。其最常見泄漏部位有 2 處：一是進、排氣管路各部件接頭連接處，二是管路破損或空氣濾清器、消聲器本身質量有問題。排查前將渦輪增壓器進氣膠管和排氣波紋管脫開，使其不參與發(fā)動機進、排氣。啟動發(fā)動機運轉，該異響依然存在，這說明該異響與發(fā)動機進排氣裝置無關。

2.2 排查渦輪增壓器

若發(fā)動機渦輪增壓器渦輪軸承損壞或有異物進入，在發(fā)動機運轉過程中也會伴隨異響。為此我們仔細檢查了渦輪增壓器，確認其外觀無異常，各零部件運轉良好，這說明渦輪增壓器沒有故障。

2.3 排查主泵及聯(lián)軸器

發(fā)動機與主泵通過聯(lián)軸器連接，如圖 1 所示。在裝配過程中，若相關零部件加工尺寸偏差較大，不能保證飛輪與主泵的同心度，在發(fā)動機驅動主泵旋轉時，會造成異常振動及異響。排查時，我們拆除了聯(lián)軸器，使發(fā)動機與主泵脫離，觀察發(fā)動機空轉情況，故障現(xiàn)象仍然存在，由此排除了聯(lián)軸器及主泵存在故障的可能性。

2.4 排查減振器

上述排查沒有發(fā)現(xiàn)故障部位，由此判斷整機的異常振動和異響很可能是鈑金類或結構件之間劇烈的碰撞和摩擦造成，為此我們通過理論計算方法對減振器進行了排查。

已知發(fā)動機及其附件質量為344.7kg，主泵質量為 40kg，發(fā)動機及其附件與主泵的總質量為 384.7kg。發(fā)動機及其附件的重心與主泵的重心相距455.5mm，經計算得出減振器 F1距離總重心 G 的距離 L1為196mm，減振器F2距離總重心G的距離L2為 335.5mm，如圖 2 所示。

經進一步計算，得出發(fā)動機風扇端減振器位置剛度K1為665N/mm、載荷為121kg，發(fā)動機飛輪端減振器位置剛度K2為 389N/mm、載荷為71kg。該計算結果表明：減振器的剛度與載荷參數(shù)完全符合配套要求，由此判斷減振器選型無誤。

2.5 振動測試

發(fā)動機與整機某部位產生共振，也會引起發(fā)動機減振器隔振異常。為此我們針對發(fā)動機4個安裝位置，對其振動加速度進行測試，并進行頻譜分析。發(fā)動機飛輪端減振器振動測試數(shù)據(jù)如圖 3 所示，發(fā)動機不同轉速下的爆燃頻率如附表所示。通過振動測試可知，振動峰值頻率主要為發(fā)動機爆燃頻率，由此得出異常振動和異響的源頭為發(fā)動機減振器處。

3 排查結果 

振動測試及分析結果表明，發(fā)動機減振器處發(fā)出異常振動和異響的主要原因，是發(fā)動機與車架之間減振器連接異常。將發(fā)動機后端支架法蘭盤拆下后發(fā)現(xiàn)，支架法蘭盤底部安裝減振器碗蓋處有磕碰痕跡，即碗蓋與法蘭盤之間存在干涉現(xiàn)象，如圖 4 所示。我們對法蘭盤下安裝面干涉處進行了打磨處理，重新安裝后試機，整機異常振動及異響故障消失。

分析認為，法蘭盤下安裝面加工范圍偏小，沒有加工成圓形，造成減振器碗蓋與法蘭盤之間產生干涉，導致發(fā)生整機異常振動及異響故障。該故障的排查大費周折，最終查出故障原因只是發(fā)動機減振器法蘭盤加工失誤。該部位處于發(fā)動機法蘭盤底部，被車身等部件遮擋，不易被發(fā)現(xiàn)。但通過抽絲剝繭般的排查和分析，該故障終于得到排除。

作者：葛濤 劉浩 高學文

來源：《工程機械與維修》2018年第4期