液力变矩器油温过高会造成工程机械相关零件损坏，甚至导致其不能正常工作。2009～2011年，我公司维修中心承修了10多台压裂车用艾里逊品牌液力变矩器，其中7台因油温过高造成了损坏。笔者根据实践经验，对液力变矩器油温过高的原因进行分析，并结合实际故障案例讲述故障排除过程。
1.液力变矩器工作原理
压裂车用液力变矩器主要通过变矩器、闭锁离合器、分流器系统和多挡行星齿轮组实现动力传递，并通过控制油路实现系统的冷却。
控制油路主要由液压泵1、油底壳2、粗滤器3、细滤器4、变矩器5、主调压阀6、出口压力阀7、主控制阀8、旁通阀9、闭锁阀10和冷却器11等组成，如附图所示。
油底壳2中的油液被液压泵1通过粗滤器3吸入，再经过细滤器4过滤后分别进入变矩器5及主调压阀6。输入变矩器5的油液在泵轮、涡轮和导轮内流动，可以将泵轮的动力传递到涡轮。变矩器5的出油口安装的出口压力阀7，用于控制出口压力。主调压阀6输出的油液进入主控制阀8、旁通阀9、闭锁阀10。主控制阀8用于控制行星齿轮组多个挡位离合器的接合和分离，从而使变矩器实现换挡。旁通阀9输出的油液进入液力变矩器主油道，对液力变矩器各轴承及齿轮进行润滑。闭锁阀10用于控制闭锁离合器闭锁。以上4路控制油路的油液经冷却器11冷却后流回油底壳2。
2.液力变矩器油温过高原因
经分析认为液力变矩器油温过高原因有5点：一是油液黏度不合格或数量不足；二是滤油器堵塞；三是冷却器和油管堵塞；四是机件异常摩擦；五是使用不合理。
（1）油液黏度不合格或数量不足
液力传动油黏度过大，会造成油液在液力变矩器内的流动阻力加大，导致油温过高。液力传动油黏度过低，会造成行星齿轮组的挡位离合器打滑，导致油温过高。
若未按照该液力变矩器使用说明书推荐用油，或随意向系统中加入液压油或机油，均可造成液力变矩器油温过高。
若液力传动油过少，将造成运动部件润滑不良、摩擦生热以及冷却效果下降，从向导致油温过高。若液力传动油过多，则会造成运动部件运动阻力增加，引起油温升高。
（2）滤油器堵塞
液力变矩器磨损下来的杂质，会被液压泵吸至进油口的粗滤器。若粗滤器堵塞，会造成吸油阻力增大，导致系统的散热不良，引起油温升高。若细滤器堵塞，会造成杂质随油液其旁通阀进入润滑系统，导致摩擦阻力加大。引起油温升高。
（3）冷却器和油管堵塞
冷却器的作用是对变矩器排出的热油进行冷却。如果冷却器和油管堵塞，则通往冷却器的油量就会减少。变矩器油液得不到冷却，便会致使油温升高。
（4）机件异常摩擦
变矩器在工作时，齿轮、轴承、离合器片等机件正常配合（或啮合）摩擦产生热量很少，很快就能被油液带走。如果这些机件损坏，产生大量的摩擦热量，也会导致油温过热。
（5）使用不合理
在温度较低的环境下使用时，由于温度低，油液黏度太高。造成润滑油难以在机件上形成油膜，导致金属零件干摩擦和机件快速磨损。当使用环境温度较低时，应挂空挡运行10～15min进行预热，待油温达到10～15℃时才可挂挡运行。
3.故障案例
（1）故障现象
1台配装D P8962型液力变矩器的1050型压裂车作业时，出现液力传动油油温过高现象，且不能正常换挡。
（2）故障排查
首先，对这台液力变矩器用油进行化验，发现其为发动机机油。其次，检查细滤器内有黑色粉末，粗滤器磁棒吸附大量铁末及杂质。再次，将变矩器拆解。发现多个换档离合器片严重磨损，部分离合器片的摩擦材料已脱落，如图2所示。最后，检查主控制阀，发现主控制阀中有金属杂质，仔细观察这些金属杂质为离合器片磨损下来的金属物质。
按照说明书要求，该型号液力变矩器需加注美孚ATF220型液力传动油，且每1500h需更换一次。询问该压裂车操作人员得知，该机油已2000h未更换。且由于施工比较紧张。压裂车操作人员冬季没有将变矩器在空挡下进行预热。
分析认为：用油不当、换油不及时，冬季变矩器没有在空挡预热，造成液力变矩器内换档离合器片磨损变薄，导致离合器接合后打滑，并导致油温升高。离合器片磨损下来的杂质进入主控制阀，造成主控制卡滞，导致换挡离合器接合压力不平稳，不能将离合器片结合，最终导致变矩器无法换挡。
（3）维修
对液力变矩器进行彻底清洗，并更换了细滤器、离合器片、分流器等部件。再根据变矩器的装配技术要求对变矩器进行组装，按规定的型号添加液力传动油。
将修理好的液力变矩器安装在试验台上，将压力表、油温表、转速表连接到变矩器上，按照测试规范进行调试。变矩器各工作状况时主油道压力、润滑压力、闭锁压力、闭锁转速、油温及各挡位输出转速如附表所示。由附表可以看出，各项指标完全符合该液力变矩器的技术要求。
经过60min运行后，测试该变矩器油温在55℃左右；发动机转速达到1450r/min时，该变矩器处于闭锁状态，换挡迅速平稳，且无异响、漏油现象，各挡位输入输出传动比均符合技术要求。
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