1.故障现象
我公司某型号平地机驾驶室下方安装的三联泵工作时噪声过大,检测驾驶室内司机位置处的噪声达86~88dB,超过了国家标准《GB16710---2010土方机械噪声限值》的规定,该标准规定2015年以后生产的平地机司机位置处的噪声限值为85dB。为减轻噪声,我们曾经在三联泵支座上增设了减振垫和支板,如图1所示。但是此后又出现三联泵连接法兰内花键短期内严重磨损现象,如图2所示。
2.原因分析
经分析,我们认为三联泵及驾驶室司机位置噪声超标的原因可能有以下3点:一是三联泵连接方式有问题,二是驾驶室密封不严,三是在驾驶室内未装饰吸声材料。
三联泵连接法兰内花键短期严重磨损的原因可能是:安装减振垫后,三联泵在支座上的振动显著增强,引起三联泵外花键与连接法兰内花键的应力增大,导致三联泵连接法兰内花键加剧磨损。
3.故障检测
为查找故障部位,我们对平地机三联泵噪声超标现象进行了振动检测,对平地机三联泵异常磨损现象进行了变形检测,并分析检测结果,如下所述。
(1)振动检测
我们选用2台同型号平地机(称为平地机1、平地机2),对其三联泵支座无减振垫有支板(状态1)、支座有减振垫有支板(状态2)、支座有减振垫无支板(状态3)这3种状态,在其发动机6种工况下进行检测。发动机的6种工况如下:一是怠速油门无动作(油门标记为1/4),二是1/2油门无动作(油门标记为2/4),三是3/4油门无动作(油门标记为3/4),四是最大油门无动作(油门标记为4/4),五是最大油门时前轮转向(油门标记为turn ),六是最大油门时铲刀动作(标记为work up)。通过以上方法进行检测,以达到取得相关数据、找出故障部位的目的。
为完成以上检测,我们在三联泵及支座上共设置8个三轴向传感器,三联泵安装方式及传感器振动检侧位置如图3所示,三联泵振动检测位置简化三维模型如图4所示(其长条状五面体代表三联泵)。三联泵振动检测位置如表1所不。
我们依据检测数据发现以下2个规律:
一是在平地机1三联泵状态1、平地机2三联泵状态2和平地机2三联泵状态3时的检测结果,除46号检测位置外,其余检测位置振动加速度均方根值(加速度有效值)由大到小排列顺序为:状态2>状态3>状态1。即三联泵及支座有减振垫、有支板时振动最大,支座有减振垫、无支板时振动略有降低,支座无减振垫、有支板时振动最小。
二是平地机1和平地机2在3种状态下,其46号检测位置(前车架)的振动加速度均方根值(加速度有效值)依次为:状态1>状态2>状态3。即三联泵与支座处,在其支座无减振垫有支板时振动最人,支座有减振垫有支板时振动次之,支座有减振垫无支板时振动最小。
以上2个规律反映2个现象:一是三联泵支座无减振垫有支板(状态1)时,泵的振动能量传递给了平地机车架;此时泵和支座振动最小,而平地机车架振动最大。三联泵支座有减振垫时(状态2、3),减振垫将泵与平地机车架分离,三联泵的振动能量仍在该泵和支座处,而有支板(状态2)与无支板(状态3)振动加速度均方根值(加速度有效值)相差较小。