高原型推土机生命支持系统常见故障诊断

TY160G型履带式推土机用于高原、高寒地区维护道路、抢修场地等土石方工程作业及工程建设施工，使用海拔高度可达5 000 m。为适应高原高寒低压低氧地区的恶劣环境，该机配备了车载式生命支持系统。

1.结构与工作原理

所谓生命支持系统实际上就是采用变压吸附制氧技术（PSA）制取高纯度氧气，以适应高原缺氧环境。其原理是分子筛利用不同气体分子“吸附”性能的差异将空气中的氮和氧分离，达到增加空气中氧气含量的目的。该系统由空气过滤器、直流电动机、无油压缩机、储气罐、安全阀、减压阀、压缩机电脑控制盒、散热风机、氮氧分离器（双筒结构）、供氧控制模块等组成，如附图所示。

工作过程是：直流电动机带动空气压缩机，输出压缩空气经冷冻干燥机强制冷却到5 ℃左右，空气中的水分凝结成液态水通过水分过滤器分离，并经排污阀排出，而压缩空气再经活性炭过滤和除油，储存在储气罐中提供给氧氮分离系统使用。在氧氮分离系统中，干燥的压缩空气首先进入A筒吸附层的微孔中，带极性的氮分子被分子筛优先吸附，而氧分子则通过吸附层流出，由单向阀、节流阀进入供氧管道被输送到驾驶室。当A筒接近饱和时，气动阀开启，将压缩空气引入B筒进行吸附氮气和制氧。此时，A筒把吸附的氮气排入大气，使吸附剂再生。如此循环往复，达到连续制氧的目的。

2.故障及排除

(1) 常见故障部位

据统计，80%的故障发生在下述部位：空气过滤器、压缩机、二位三通阀、气体分配阀和电源电路。

①启动后，运行指示灯不亮，压缩机不运转。原因及排除：线路短路，应检修输入电源线路；直流无刷电动机输入端无电压或直流，应更换蓄电池；电动机损坏，应更换。

②制氧主机工作正常，但无氧喷出。原因及排除：控制面板二位三通阀堵塞或管路堵塞，应疏通阀或管路。

③氧气供给量很小。原因及排除：空气过滤器积尘过多，应更换；电力不足，应检修电源电路，保证电力供给。

④压缩机声音异常。原因及排除：空气过滤器发生故障，应更换；分配器发生故障，应检修气体分配器或压缩机；压缩机发生故障，应检修。

(2) 典型故障实例

①一台TY160G型推土机使用过程中，驾驶员反映该推土机制氧效果较差。维修人员使用氧气含量检测仪在出氧口检测，发现氧气供给量很小，驾驶室充氧不足，再测量制氧机两端电压，发现明显偏低，怀疑是蓄电池电压过低，制氧系统动力不足，更换蓄电池，情况有所好转，但是检测数据仍然偏低，再拆开空气滤清器，发现积尘较多，更换空气滤清器后，故障彻底消失。分析认为，故障原因是检修不及时，空气滤清器没有及时更换，堵塞进气管道，导致进气量偏小，同时因为蓄电池保养不好，电力不足，两个因素共同作用导致制氧效果差。

②一台TY160G型履带式推土机启动10 min后，按下制氧启动开关，制氧主机工作正常，但无氧喷出。拆开管路发现控制面板二位三通阀堵塞，疏通该阀和管路后装复试机，故障消失。分析认为，故障原因是日常使用中不注意清洁，未及时更换空气滤清器，使进气时空气滤清效果下降，空气中杂质堵塞阀门和管路。

③一台TY160G型履带式推土机启动，按下制氧启动开关10 min后，发动机声音异常。初步分析故障原因可能是空气滤清效果差，导致进气压力加大，工作负荷加重；也可能是气体分配器损坏，导致制氧系统不能正常排氮。打开空气滤清器，取出滤芯再开机故障依旧，显示并非空气滤清器的缘故。打开安装盖检测，发现开机后气体分配器不转动，更换气体分配器后压缩机噪声很大，再更换压缩机后发动机声音正常。分析认为，故障原因是气体分配器发生故障，使得其中一个氮氧分离筒不能排气，管路压力升高，最后导致压缩机损坏。

生命支持系统框图

(作者地址：江苏省南京市　解放军理工大学工程兵工程学院机械装备系机修教研室  210007)

责任编辑：Amanda