Cummins KTA50发动机冷却风扇故障的分析.pdf

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1、★使用与维修★CumminsKTA50发动机冷却风扇故障的分析唐开林孟庆林。(1．中铁十一局六公司2．本钢集团矿业公司)【摘要lCumminsKTAS0发动机，较多地配备于154t即170t的电动轮汽车上，已成为该吨级的矿用电动轮汽车的主要动力源。在国内外，被很多黑色冶金、有色矿山、煤炭矿山所采用。在国内，随着进口设备件国产化进程加快，有部分质量较差的冷却风扇被装机使用，呈现发动机主要附件——冷却风扇良莠不齐的状态，带来了严重的后果，且经济损失巨大，本文仅就此作初步的分析。关键词：KTA50发动机冷却风扇故障分析技术措施．1故障案例5Okw左右，风扇运转的平稳性、

2、动平衡性要求相(1)某矿山154t甲号卡车，4月20日发生故当严格，如风扇本身存在动平衡的问题、强度不够障，风扇叶片根部加强筋8颗铆钉断裂，风扇固定螺的问题，高速高负荷运转工况下，风扇高频的振颤栓外缘中心骨架断裂约150’mm，8O为旧裂纹，导及离心力相当之大，足以造成相关机件故障的产致骨架根部构件与根部加强筋整体甩出，打坏散热生。具体的说：如风扇轮轴承的早期损坏，风扇轴器，设备因此故障而停机。端部锁帽脱出，风扇轮固定螺栓的松动与断裂，风(2)同一矿山的154t乙号卡车，5月1日更换扇叶片在应力集中区的断裂，甩出打坏散热器等一发动机后，(更换新风扇轮固定螺栓)5月

3、3日下午系列问题，造成严重的经济损失及较大的检修工发生故障，风扇叶片甩掉一叶，幸好没有打坏水箱。作量。经查记录，乙号卡车于3月1日在采场干线坡路顶端转弯处，风扇损坏，由于地处交通主干道，加班抢3具体分析修，更换新风扇装机，当晚生产，那么，可以说该风仅就某矿154卡车甲、乙两车故障分析看，扇只运行2个月即损坏发生故障。风扇在高速高负荷运转工况下，由于高频巨大的经对损坏风扇检查，一叶风扇整体从根部断裂振动力、惯性力作用，风扇叶本身会产生振动微甩出，风扇固定螺栓处像(与甲号车风扇大致相同)量变形，由于风扇叶子本身为铝合金材质，可以裂纹。目测可见没有完全断裂的裂纹存在，断

4、裂部承受微量变形，这是由铝质材质本身的特性所决位呈“L”型断裂形状。定的。而故障部位出现在根部固定螺栓外缘处，首先是出现裂纹，随着使用时间的延长，达到相2故障分析当程度后断裂甩出，就其原因，初步分析有以下我们都知道，CumminsKTA50发动机，额定功两点。率为1600kW。在全负荷工况下，为满足发动机的(1)断裂处在固定螺栓外缘处(如附图)，是风正常运转，从设计上讲，必须有足够尺寸的风扇运扇骨架的中心部位，在无外力的作用下，本不应损转，对发动机的冷却介质(防冻液)进行强制风冷。坏。实际情况是，在高速运转工况下，叶片振动大，以便达到水温在85℃～94℃之间的理想

5、发动机工叶片本身铝质材质，不易断裂，而产生断裂处是铁作温度，保证发动机正常工作。据Cummins有关资质骨架根部，一是适应变形能力差，二是有风扇螺料介绍，KTAS0发动机全负荷工况下将消耗功率栓固定不允许变形导致应力集中，在固定螺栓外缘·22·矿用汽车2013年第3期★使用与维修★呈不规则断裂。由此可见，风扇叶子整体的强度是合格证，有资质、质量上乘的厂家产品。不够的，不能承受高负荷，高速运转工况下的载荷，(2)采用进口风扇轴，及轴承。实践证实，国产因而产生故障。轴，如要保证其装配尺寸，其承载能力是不够的，极易产生断裂，造成损失极为严重。而Cummins的风扇轴，它

6、的选材、加工及质量是与发动机主体寿命匹配的，不会出现早期断裂问题。(3)严格执行Cummins风扇轴承装配技术标准，配合间隙，轴向窜动量、径向摆差量，必须符合技术规范并按规定扭力，锁紧端部固定螺母。(4)采用质量上乘的润滑油进行装配，可借鉴使用Cummins公司推荐的“壳牌”5号航空高温润滑脂为好。(5)采用进口螺栓，固定风扇轮座及风扇固定螺栓，此处螺栓负载大。装配过程中必须按相应附图的扭紧力矩紧固。如风扇动平衡性不好，质量差，会直接造成风扇轮螺栓松动、断裂，只靠点检解决(2)分析认为，国产风扇叶子强度不够，造成故不了根本问题，必须从风扇质量、整体上根本障的原因是

7、第二位的。最根本的原因是，风扇叶子解决。本身的动平衡性不好，是否经过动平衡台架试验，(6)加强设备点检，及时消除隐患，例如：散热值得探讨。如风扇叶子本身动平衡性不好，或则没器下座螺栓松动，窜位，散热器大小拉杆松动，散有经过台架试验。高速高负荷工况下，其本身存在热器内护板固定螺栓松动，上下左右窜位，以及风的失衡惯性呈百倍的加大，必然导致在应力集中，扇内护圈固定情况，尽力避免风扇运转过程中，由在承载力较弱的部位断裂。为此，风扇叶子本身的于上述部位存在问题，产生刮磨现象，减少机械质量和动平衡性至关重要，否则将带来一系列的故损坏。障与损失。(7)按标准调整风扇皮带张力，过

8、紧，风扇轴