- 变速箱:
- TH55FT-E70 (序列号: PCJ1-以上)
- TH55FT-E90 (序列号: THE1-以上)
- 石油变速箱:
- CX48-P2300 (序列号: GDH1-以上)
- TH48-E70 (序列号: JGC1-以上; KSH1-以上)
- TH48-E80 (序列号: FRT1-以上)
- TH48-E70 (序列号: JGC1-以上; KSH1-以上)
导言
此步骤旨在确认水力压裂变速箱的安装是否正确。 执行安装评估前,建议回顾整个文件。 完成此文件的期望时间为 8 小时(不包括 OEM 排除所有问题所需的时间)。 此文件分为七个章节。 按以下顺序完成这些评估:
- 基本信息 - 记录有关此次评估和客户设备相关的重要信息。
- 机械安装 - 核查变速箱安装支架、吊架设计、油位检查等。
- PTO 驱动装置 – 用文件记录 PTO 泵,并确认其低于变速箱 PTO 额定功率极限。
- 变速箱软件配置 - 使用 CAT ET 配置变速箱软件。
- 电气 - 包括配线、传感器、引出脚、灯等。
- 验证 - 确认配线、软件配置和发动机/变速箱交互。
- 冷却 - 提供执行变速箱冷却审计的步骤。
注: 粗体字表示需要特别注意的主要区域。
Caterpillar 工程师可辅助第一次的安装评估。 每一个唯一的新变速箱应用都应完成此文件,并由执行评估的 Cat 供应商保存此文件。 有关此步骤的更多咨询,请直接联系全球石油应用支持中心(ASC)。 网址为 http://applicationsupport.cat.com/。
法律地位
安装评估
记录的信息仅对当天的访问和安装有效。 验收仅作为变速箱应用适用性的一种观点。
设备制造商(OEM)必须遵守工作条例中与健康和安全相关的要求以及所有其它适用法规。 设备制造商(OEM)必须遵守涉及变速箱安装且适用于相关设备的国内和国际法规。
通知验收安装后,Caterpillar 和 Cat 代理商不承担此类代表 OEM 的责任。 变速箱安装验收和意见是种善意的想法,OEM 担负以上详述的职责,并且必须采取相应的行动。
此评估旨在评价安装是否符合 Caterpillar 要求,以确保变速箱性能和耐用性符合要求。 测试期间,还评价了与安装合规性相关的某些参数。 Caterpillar 用可用的测试设施执行此测试作业以获得最佳实践。 OEM 负责确保遵守和执行满意度要求的所有测试作业。
如果 OEM 要求,可对 Caterpillar 获得的结果进行报价。 但是,对于 OEM 和所有管理机构之间的所有通信产生的这些结果的相关性或准确性,Caterpillar 概不负责。
第 1 章:基本信息
客户(OEM):____________________
___________________________________
客户(终端用户):_________________
___________________________________
Cat 代理商:__________________________
___________________________________
评估日期:_____________________
鉴定人:___________________________
___________________________________
评估地点:__________________
___________________________________
发动机/额定功率:__________________
发动机序列号:_________________
变速箱型号:_________________________
变速箱序列号:__________________
变速箱冷却器供应商:_________________
___________________________________
冷却器型号:________________________
冷却器序列号:_________________
压裂泵供应商:__________________
__________________________________
泵型号:________________________
泵序列号:_________________
OEM 控制器供应商:_______________
___________________________________
第 2 章:安装步骤
所有压裂变速箱都需要一个安装吊架,由 OEM 负责正确的安装吊架设计。 根据变速箱型号,有两个吊架设计可供 OEM 选择:
- 长吊架 - 此吊架从飞轮壳体延伸至变速箱后面。
- 短吊架 - 假若吊架重量减轻,则此吊架将从飞轮壳体延伸至变速箱中间。
注: 仅在 CX48-P2300 上提供有短吊架。
图 1 | g03402555 |
(1) 发动机 (2) 飞轮壳 (3) 飞轮壳接头 (4) 变速箱 (5) 吊架隔震安装件 (6) 发动机隔震安装件 (7) 短吊架 (8) 长吊架 (A) 发动机缸体至飞轮壳体平面 (B) 飞轮壳体至飞轮壳体适配器平面 (C) 飞轮壳体适配器至变速箱平面 (L6) 从发动机飞轮至吊架隔震安装件支撑的长度 |
注: TH55 和 CX48-P2300 MTU 12V4000 Tier 1 配置的变速箱提供有飞轮壳体适配器。
设计吊架时要考虑到装配后飞轮壳体在飞轮壳体适配器平面上产生的弯矩为零。 对于变速箱提供有 TC 壳体适配器的配置,装配后变速箱和飞轮壳体之间不会产生弯矩。 对于发动机提供有变速箱适配器的配置,装配后变速箱和发动机提供的适配器之间不会产生弯矩。
安装吊架     | 长度 L6     |
---|---|
为获得上述的零弯矩,必须正确放置吊架隔震安装件。 可使用图表中显示的长度 L6 检查吊架隔震安装件位置。 附录 B 列表 L6 值适用于常见发动机/变速箱组合。 由于存在可变性(例如客户添加的附件及使用非 CAT 发动机),这些值仅供参考。 务必与客户讨论,以确保正确设计吊架。 如果测量的 L6 长度与下述值差异超过 76 mm (3 in)。 建议客户审核吊架的设计。     |     |
机油的选择     | 使用的机油类型     |
---|---|
CAT 压裂变速箱的设计用油为 Caterpillar 变速箱/动力传动系油(TDTO)或符合 Caterpillar TO-4 油技术规格的等同油液。 确认使用的油液符合 Caterpillar TO-4 油技术规格。     |     |
油位检查     | 机油检查完成?     |
---|---|
通过拆下通气孔/加注口盖可添加变速箱机油。 首次加注机油时应使油位达到变速箱目测表上的"冷态满(Full Cold)"标志处。 参考 OMM。     |     |
第 3 章:PTO 驱动装置
CAT 压裂变速箱上提供有两种动力输出(PTO)驱动装置:8 螺栓 PTO 驱动装置和集成泵驱动装置(IPD):
- 八螺栓 PTO 驱动装置 - 首先要求 OEM 安装第三方 PTO 驱动装置(例如 Chelsea 驱动装置)。 随后将泵连接至 PTO 驱动装置。 除非经过 Caterpillar 批准,八螺栓 PTO 驱动装置额定功率通常为 20 hp。
- 集成泵驱动装置 – IPD 允许 OEM 将泵直接连接到变速箱上。 IPD 取消了第三方 PTO 驱动装置的使用。 IPD 的额定功率为 150 hp。
此为各种 CAT 压裂变速箱上的 PTO 驱动装置类型的总结:
- TH48-E70 和 TH48-E80-(3)8 螺栓 PTO 驱动装置 @ 从后面看的 3、5 和 9 点位置
- CX48-P2300-(1)8 螺栓 PTO 驱动装置 @ 从后面看的 12 点;(1)IPD @ 5 点位置
- TH55-E70 和 TH55-E90-(1)8 螺栓 PTO 驱动装置 @ 从后面看的 3 点;(1)IPD @ 11 点位置
八螺栓 PTO 驱动装置信息     | ||||
---|---|---|---|---|
变速箱上安装了多少个八螺栓 PTO 驱动装置? (选择一个)     | 0     | 1     | 2     | 3     |
第一个 PTO 驱动装置:如果使用了就列出位置、PTO 驱动装置制造商和型号     | ||||
位置:     | ||||
PTO 驱动装置制造商:     | ||||
型号:     | ||||
列出安装至此 PTO 驱动装置的泵、功耗和用途 - 例如,动力端润滑和 C 泵)     | ||||
泵:     | ||||
功耗:     | ||||
用途:     | ||||
    | ||||
泵:     | ||||
功耗:     | ||||
用途:     | ||||
    | ||||
泵:     | ||||
功耗:     | ||||
用途:     | ||||
    | ||||
泵的组合总功耗是什么? 注释:如果组合总功耗大于 15 kW (20 hp),停止。 联系 ASC 获得技术支持。     |
    | |||
    | ||||
通过将一根含有不大于 1 mm (0.04 in) 的孔的管安装在机油滤清器底座的任一 SOS 端口上,就有可能向 PTO 驱动装置供应润滑油。 需要孔来调节润滑油流量。 如果要向 PTO 驱动装置提供润滑油,确保安装有节流孔。 循环适用的响应。     |
未使用 PTO 润滑管路     | 使用了 PTO 润滑管路并安装了节流孔     | ||
    |
注: 如果使用了第二和第三 PTO 驱动装置,再此文件上一页上的注释中记录相同信息。
集成泵驱动装置信息 (如果使用了就列出泵、功耗和用途(例如:动力端润滑和 C 泵)     |
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---|---|---|---|
泵:     | |||
功耗:     | |||
用途:     | |||
泵:     | |||
功耗:     | |||
用途:     | |||
    | |||
泵的组合总功耗是什么?     |
注: 如果组合总功耗大于 112 kW (150 hp)。 停止。 联系 ASC 获得技术支持。
第 4 章:变速箱软件配置
操作前,必须先配置变速箱软件。 可在专门说明书, REHS4541, "软件配置指南"中找到软件配置设置的完整文件。 可配置参数位于 CAT ET 中的配置章节。 主要参数如下:
变速箱软件配置 (查阅附录表格找到适合于您应用的值)     |
||
---|---|---|
TH48-E70     | 7000(>1200 hp)     |     |
7010(<=1200 hp) |     | |
TH48-E80     | 18000(8 速)     |     |
18001(7 速,带冷起动模式) |     | |
8003(8 速) (1) |     | |
18002(7 速,带冷起动模式) (1) |     | |
CX48-P2300     | 8000     |     |
TH55-E70     | 7025(2500 hp 发动机)     |     |
7030(3000 hp 或以上发动机) |     | |
TH55-E90     | 9025(2500 hp 发动机)     |     |
9030(3000 hp 或以上发动机) |     |
( 1 ) | 较新的 TH48-E80,带 ECPC 阀锁止离合器。 |
飞轮齿 (根据发动机型号设置发动机飞轮齿。 查阅附录表格找到正确的值。)     |
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---|---|---|
所有 CAT 发动机     | 65535(默认值)     |     |
康明斯 QST30 和 QSK50     | 142     |     |
MTU Tier 1     | 182     |     |
康明斯 QSK45 和 QSK60     | 149     |     |
MTU Tier 2/4 和 16V4000 S83L     | 119     |     |
发动机参考扭矩超弛配置 (对于没有通过 J1939 传送参考扭矩的发动机(某些康明斯型号),按如下设置扭矩超越。 查阅附录表格找到正确的值)     |
||
---|---|---|
所有 CAT 和 MTU 康明斯发动机     | 88810 N·m (65503 lb ft)(默认值)     |
    |
QST30     | 6612 N·m (4877 lb ft)     |
    |
QSK50(2250/2300 hp)     | 8832 N·m (6514 lb ft)     |
    |
QSK45     | 8542 N·m (6300 lb ft)     |
    |
QSK50(2500 hp)     | 88810 N·m (65503 lb ft)(默认值)     |
    |
QSK60 Tier 1     | 11253 N·m (8300 lb ft)     |
    |
QSK60 Tier 2     | 11442 N·m (8439 lb ft)     |
    |
变速箱高温空档启用状态 (检查适当的表格)     |
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---|---|---|
    | 启用     | 停用     |
闪存有软件 431-9645 或更新版本的变速箱上有提供此选项。 如果启用,当变矩器油温超过最大极限时,变速箱将自动切换至空档。 如果客户想要启用此功能,与客户讨论此点。     |     |     |
换档器 #1 和 #2 - 输入配置 (提供有两种输入配置。 与客户讨论并选择使用的输入配置。 记录正确的配置。)     |
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---|---|---|---|
CAN 输入:此项在换档器 #1 和换档器 #2 上有提供。 通过 J1939 换档器完成换档。 此为最常见选择。 STG:此项仅在换档器 #1 上有提供。 通过"开关接地"换档器完成换档。 OEM 有使用开关接地换档器的选项,此选项符合两个可用触针表(参考电气应用和安装指南)。     |
控制区域网 (CAN) 输入     | STG 标准     | STG 自定义     |
换档器 #1     |     |     |     |
换档器 #2     |     |     |     |
换档器 #1 和 #2 - 最小和最大前进档 (检查适当的表格)     |
||
---|---|---|
最小和最大档位防止挂入比指定档位较低或较高的档位。 换档器 #1 和换档器 #2 可指定不同的最小和最大档位。 最小档位的默认值为 1,最大档位为可用的最高档位。 与您的客户讨论,以选择适当的最小和最大档位。     | 最小档位     | 最大档位     |
换档器 #1:     |     |     |
换档器 #2:     |     |     |
锁止离合器停用特性安装状态 (检查适当的表格)     |
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---|---|---|
此设置确定是否安装了锁止离合器(LUC)停用开关。 此开关允许操作员临时停用压力测试期间通常需要的 LUC。 此开关为选装件。 与您的客户讨论是否安装了 LUC 停用开关,然后选择适当的设置。 注释:不管是否安装了此开关,都可使用 SPN 682(变矩器停用请求)通过 J1939 临时停用 LUC。     | 已安装     | 未安装     |
换档器 #1:     |     |     |
换档器 #2:     |     |     |
锁止离合器分离速度 (输入表格内的转速)     |
RPM     |
---|---|
锁止离合器(LUC)分离速度的配置范围为 1300 - 1650 rpm。 建议的 LUC 分离速度为发动机峰值扭矩速度减去 100 rpm 或为 1300 rpm。 工厂默认设定值为 1400 rpm。 与您的客户讨论,选择所需的值。 记录正确的 LUC 分离速度。 注释:LUC 接合速度基于分离速度值,不可配置。     |     |
第 5 章:电气
以下步骤并不打算确认至变速箱的每一个连接都正确。 先前的安装评估表明了大部分 OEM 都正确连接了蓄电池和 J1939 CAN 总线的配线。 一些 OEM 遗漏了起动继电器或快速切换到空档开关的配线。 为此,写下此步骤以便为检查大多数常见错误提供说明。 有关完整的配线要求,请参考下表。
配线要求     | |
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TH55-E70、TH55-E90 和 TH48-E70     | 专门说明书, REHS2892, "石油变速箱的电气应用和安装指南",插图 19     |
TH48-E80     | 专门说明书, REHS2818, "TH48 - E80 石油变速箱的电气应用和安装指南",插图 15     |
CX48-P2300     | 专门说明书, REHS7048, "石油变速箱的电气应用和安装指南",插图 14     |
CAT 压裂变速箱在以下两个连接点处需要正确的配线,以便正确工作:
- 变速箱客户接头 – 也称为 OEM 接头,OEM 负责此接头至其余设备的配线。 此接头向蓄电池、J1939 CAN 总线、传感器、灯、开关和其它提供连接。
- 发动机飞轮转速传感器 – 发动机飞轮转速传感器提供有变速箱导线线束,应安装在发动机飞轮壳体上。
以下章节需要您操作发动机和变速箱。 在变速箱油温大于 40 ℃ 之前,变速箱将不会切换至高于 1F。
变速箱客户连接 (检查适当的表格)     |
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---|---|---|
起动继电器     | 完成     | 未完成     |
此电路使 OEM 能够安装起动机互锁策略且其为可选。 如果未使用此功能,以下触针之间必须提供跳线。 确认这些触针接线正确。 TH55、TH48-E70、TH48-E80:触针 8 和触针 10 CX48-P2300:触针 32 和触针 6     |
    |     |
指示灯     | 完成     | 未完成     |
核实警告灯,确认安装了变速箱灯、换档抑制灯和变矩器驱动灯。 注释:一些 OEM 选择不安装物理灯。 而是使用 DM1 和 ETC1 通过 J1939 读取这些信号并在 OEM 软件上显示。 如果未安装灯,确认这些信号可通过 OEM 软件进行读取。     |
    |     |
开关     | 完成     | 未完成     |
"快速切换到空档"开关允许操作员在紧急情况下立即将变速箱切换至空档。 确认安装了此项。 注释:如果未安装快速切换到空档开关,变速箱将不能移出空档。     |
    |     |
锁定离合器停用开关     | 完成     | 未完成     |
第 4 章中讨论的"锁止离合器停用开关"是一个选装开关,允许操作员临时停用 LUC。 如果未安装此开关:LUC 启用触针和传感器接地之间需要一条跳线。 TH55、TH48-E70、TH48-E80:触针 9 和触针 30 CX48-P2300:触针 48 和触针 61 注释:如果 LUC 启用触针或 LUC 停用触针连接至传感器接地,则诊断代码 CID 2446 将会激活。     |
    |     |
发动机飞轮转速传感器     | 完成     | 未完成     |
确认安装了发动机飞轮传感器。 传感器空气间隙应设为 0.7 至 1.0 mm。 这可通过安装传感器直至传感器鼻端接触到飞轮齿,然后后退 ½ 至 ¾ 圈来完成。 注释:对于 MTU Tier 2/4 和 16V4000 S83L 发动机,拆下与变速箱一起提供的速度传感器,并用 MTU 提供的速度传感器进行更换。     |
    |     |
第 6 章:确认
第六章涵盖了确认配线、软件配置和发动机/变速箱交互是否正确的测试。 第四和第五章完成后,执行验证过程。
验证 (检查适当的表格)     |
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---|---|---|
发动机速度验证     | 完成     | 未完成     |
将变速箱置于空档并将发动机加速至 1500 rpm。 查看 CAT ET 变速箱下的 "Status Tool(状态工具)"屏幕,然后查看"发动机转速"。 此为通过飞轮转速传感器的发动机转速(通过变速箱读取)。 确认此速度符合发动机广播的发动机转速。 CAT 发动机:查看发动机下的 "Status Tool(状态工具)"屏幕,然后查看"发动机转速" 非-CAT 发动机:查看客户设备上显示的发动机转速     |
    |     |
快速切换到空档开关     | 完成     | 未完成     |
将变速箱切换至 1 档并确认当按下"快速切换到空档"开关时变速箱切换至空档。     |     |     |
确认 LUC 接合     | 完成     | 未完成     |
从第 4 章起,注意此变速箱的" LUC 分离速度"设置。 将变速箱切换至 1 档并将发动机加速至比 LUC 分离速度高出 200 rpm。 使用 CAT ET 监控并确认 LUC 已接合。 查看变速箱下的"状态工具"屏幕,然后查看"当前档位"。 确认当前档位后面显示有字母 "L"(1F L)。 这表示接合了 LUC。 将发动机转速降至怠速。     |     |     |
锁定离合器停用开关 (如果未安装 LUC 开关,跳过此步骤。     |
完成     | 未完成     |
按下 "LUC 停用开关"。 让发动机加速至 1500 rpm。 确认当前档位后面没有显示字母 "L"(1F)。 此表示停用了 LUC。 将发动机转速降至怠速。 注释:如果在 LUC 停用模式下以高于 1700 rpm 转速运转 30 秒钟以上,则将记录变速箱误用事件。     |
    |     |
测试和标定 (检查适当的表格)     |
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限速功能     | 完成     | 未完成     |
此测试的目标是确保当变速箱处于"驻车档"时,发动机将不会加速至 1000 rpm 以上。 1. 将变速箱切换至"驻车档"并将发动机加速至 1000 rpm。 (注释:一些 OEM 软件有进一步的速度限制并在处于"驻车档"时对发动机进行较低速度限制。 因此,其可能无法让发动机加速至 1000 rpm。 2. 尝试加速至 1000 rpm 以上。 变速箱应将发动机转速限制为 1000 rpm。     |
    |     |
由空档挂档     | 完成     | 未完成     |
从"空档"切换至以下档位时,变速箱会限制发动机转速: 1F 和 2F:发动机转速必须低于 1500 rpm 3F 及以上:发动机转速必须低于 1000 rpm 注释:如上所述,确认变速箱将不会从空档移出挂入任一前进档。     |
    |     |
离合器充满校准     | 完成     | 跳过     |
所有 Caterpillar 压裂变速箱在出厂时均进行了预标定。 因此,无需标定。 此步骤仅用作确认变速箱与发动机通信的方式。 如果通过其它方式确认了通信,则可跳过此步骤。 参考以下步骤。     |     |     |
- 在 CAT ET 中,点击 "Service(维修)"菜单,然后点击 "Calibrations(标定)"。
- 选择 "Transmission Fill Calibration(变速箱充满标定)"。
- 确认满足下列的条件:
- 变速箱油温在正常范围内,超过 70 °C (158 °F) 并低于 87 °C (189 °F)。 在标定过程中,温度必须超过 65 °C (149 °F) 并低于96 °C (205 °F)。
- 发动机怠速
- 选中空档。
- 变速箱油温在正常范围内,超过 70 °C (158 °F) 并低于 87 °C (189 °F)。 在标定过程中,温度必须超过 65 °C (149 °F) 并低于96 °C (205 °F)。
- 如果步骤三中的两种情况都符合,点击 "Next(下一步)"。
- 标定程序完成要 25-30 分钟。 当成功完成标定步骤时,点击 "Finish(完成)"。
- 如果出现任何错误,一个原因和代码将在文本窗口中弹出。 按照系统操作、故障排除、测试和调整指南中的故障排除步骤。
- 如果因为任何原因标定停止或标定失败,则上一个标定值将会保持为默认值。
第 7 章:冷却
冷却系统测试旨在验证设计假定、计算,并确保安装了正确的冷却系统。 OEM 负责为动力传动系提供适当冷却,冷却审计的目标是帮助 OEM。 冷却系统审计由以下组成:
- 确认冷却系统是否能够在 OEM 预期的最高操作环境温度下处理 OEM 设计的变速箱热损耗。
- 确定发动机高怠速时通过冷却器回路的最大机油压力降。
冷却测试前的机器准备工作
最高环境温度无要求,但冷却测试不能在环境温度低于 4 °C (40 °F) 时进行。 不要在下雨或异常大风等会影响结果的情况下执行冷却测试。
- 为执行冷却测试,压裂拖车将需要在阻风门处运转
- 起动发动机。
- 允许发动机和变速箱获得正常的工作温度。
- 将发动机冷却液节温器堵在开启位置,并将发动机风扇转速设为最大。
- 见表 18。 将需要标定仪表的温度和压力值。
变速箱温度和压力     | ||
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变速箱油侧     | 水侧     | 环境温度     |
TC 进气温度     | 发动机上水箱温度     | 空气温度     |
TC 出口(或冷却器进口)温度     | 冷却器进口温度     |     |
润滑油进口(或冷却器出口)温度     | 冷却器出口温度     | |
TC 进口压力     |     | |
TC 出口压力     | ||
润滑油压力     |
文件准备工作
准备记录以下值和信息的文件:
- 建立记录温度和压力数据的表格(见附录 A 和附录 B)。 下列项目编号参考表中指定的数据输入。
- 从 OEM 处获得设计的变速箱热损耗(项目 1)。 压裂应用通常需要的冷却器热损耗容量约为发动机总输出功率的 10% 到 15%。 OEM 通常包括一些余热损耗容量。
- 从 OEM 处获得指定的最高工作环境温度(项目 2)和发动机上水箱温度极限(项目 3)。
- 最高变速箱润滑油进口温度 Tlube-max 为 99°C (210°F)(项目 4)和最高变矩器出口温度 Ttc-max 为 121°C (250°F)(项目 5),这些值为变速箱的设计极限值。
- 获得每秒钟通过直接驱动装置第四档的变速箱油流速。 可在机械 A 和 I 指南的附录中找到此数据。 建议打印出这些页面供之后参考。
冷却测试:
目标是运转变速箱,使变速箱产生与 OEM 设计的变速箱热损耗大约相同的热量。 冷却测试信息用于确定系统在最高环境温度设计极限时是否有足够的冷却能力。
注: 阻风门测试期间,油液压力可能大幅升高。 务必观察并遵守 OEM 和现场测试人员的安全指南和步骤。
- 运转变速箱,使变速箱产生与 OEM 设计的变速箱热损耗大约相同的热量。
- 临时停用 LUC。 可使用 LUC 停用开关(如果 OEM 有安装)或通过 J1939 使用 SPN 682(变矩器停用请求)停用 LUC。
- 记录整个测试的环境温度读数。 确定环境温度的平均值并记录在表中。
- 部分关闭阻风门。
- 在发动机怠速运转情况下,将变速箱切换至第二档。
- 让发动机加速至 1500 至 1675 rpm 之间。 留意 TC 出口和润滑油进口处的温度读数,等待直至温度稳定。 使用以下等式计算变速箱冷却器移除的热量(项目 7):
移除的热量 = 机油流量 X(TC 出口温度 – 润滑油进口温度)X 机油比热
注: 如果使用了英制单位,可使用以下等式计算移除的热量(单位 hp):HP = 机油流量 GPM X(TC 出口温度 °F – 润滑油进口温度 °F)X 0.1548
注: 如果使用了公制单位,可使用以下等式计算移除的热量(单位 kW):kW = 机油流量 LPM X(TC 出口温度 °C – 润滑油进口温度 °C)X 0.9331。 (假定机油密度 = 847 kg/m3(7.07 lbm/gal:假定机油的比热 = 2.16 kJ/kg*°C(0.516 BTU/lbm*°F)。
- 比较此值并根据需要调节油门,使此值接近 OEM 设计的变速箱热损耗。
注: 如果只通过调节油门不足以使该值接近匹配,调整阻风门。 如果无法产生足够的热量(例如由于压力极限),记录产生的最高可能热损耗。
- 一旦确定发动机转速,记录其余项目的温度和压力值。 记录的值为相对环境温度的升高量(ROA)差异。
- 为第 3 档和第 4 档重复步骤 4 至步骤 8。
测试结果分析
环境温度承受能力:
- 计算测试期间稳定的变速箱润滑油进口 Tlube、变矩器出口 Ttc 和发动机上水箱 Ttop tank 温度与平均环境温度 Tamb 的之间差异。 差异即为相对环境温度的升高量(ROA)。
- 从温度极限值中减去 ROA 以确定环境温度承受能力(Ac). 环境温度承受能力(Ac)应为三个值中较低的一个(项目 9)。
图 2 | g03421958 |
图 3 | g03421959 |
注: Ac 值应展示充足的冷却能力,比 OEM 设计的最高工作环境温度要低。 如果 Ac 没有展示充足的冷却能力,则可能需要附加的冷却能力,以获得温度极限要求。 有几点需要考虑:
- 较大的变速箱油冷却器
- 较大的冷却风扇
- 较高的冷却风扇速度
- 增加冷却液流
冷却器压降测试
此测试的目标是确定发动机高怠速(1900 rpm)运转时变速箱油冷却回路压降低于 210 kPa (31 psi)。
- 如果需要,将变速箱集油槽温度升高至 80°± 10°C (176°± 18°F) 之间。
注: 如需升高集油槽温度,将变速箱置于暖机模式。
- 将变速箱挂入第一档。
- 将发动机加速到 1950 rpm。
- 将机油温度、TC 进口、出口和润滑油压力记录表中。
- 对第二档至第四档重复步骤 1 至步骤 4。
测试结果分析
- 通过从 TC 出口压力(项目 1)减去润滑油压力(项目 2)来计算测试期间变速箱油冷却回路压力(项目 3)降。 通过冷却器回路的最大机油压力降为 210 kPa (30 psi)(90°C (194°F) 机油温度下)。
注: 如果压力降超过极限值,则有几点需要考虑:
- 减少液压回路流阻力。 可通过减少液压回路中的急转弯来减少阻力。 用宽弯曲管接头来更换 90° 管接头,或改变三通接头的方向以减少阻力。
- 增大液压软管的尺寸,由于冷却器油比热油阻力更大,故应首先更换冷却器出口软管。
- 如果变速箱油冷却器处安装了变速箱油节温器,确保节温器工作正确。
- 增大冷却器尺寸
- 减少液压回路流阻力。 可通过减少液压回路中的急转弯来减少阻力。 用宽弯曲管接头来更换 90° 管接头,或改变三通接头的方向以减少阻力。
预操作检查
Caterpillar 建议操作 10 小时后检查动力传动系油系统。 "预运行检查"的目的是冲洗在初始磨合时产生的颗粒。 首次运行 10 小时后将需要拆卸和更换滤清器。 如果滤清器相对比较干净,则可安装新滤清器。 正常保养周期可适用于下次滤清器和机油更换。 如果滤清器有很多脏物,系统将需要用新的滤清器再运行 25 小时。 如果在 25 小时检查中滤清器有大量的污染物,将需要更换滤清器和机油。 机油排放完之后,将需要将吸油滤网拆下、检查并清洁。 吸油滤网周围的变速箱外壳内部空间也需要检查是否有污染物。 正常保养周期可适用于下次滤清器和机油更换。
一些代理商在调试结束时选择更换滤清器。 如果变速箱操作接近 10 小时,则允许此做法。 如果更换了滤清器,通过检查适用响应用文件记录以下信息。
滤清器更换 (检查适当的表格)     |
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    | 完成     | 未完成     |
调试结束后执行了(或将执行)第 1 次滤清器更换     |     |     |
建议客户在运转第一个 10 小时后将需要更换滤清器。 是否更换了滤清器?     |     |     |
总结
谢谢您与客户一同执行此安装评估。 支持 Caterpillar 产品的整合对与客户建立信任至关重要。 Caterpillar 客户看见 Caterpillar 和 Cat 代理商一起工作以支持他们的业务。 与您的客户一起回顾此文件。 以下提供的空白之处可用于填写附加评论、观察和建议。
图 4 | g03420951 |
附录 A – 冷却能力测试表
项目     | 说明     | 值     |
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1     | 变速箱冷却器热损耗(从 OEM 获得)     | Hp/kW     |
2     | 拟定的最高工作环境温度(从 OEM 获得)     | °F / °C     |
3     | 最高发动机上水箱温度(从 OEM 获得)     | °F / °C     |
4     | 最高润滑油进口温度(变速箱极限)     | °F / °C     |
5     | 最高 TC 出口温度(变速箱极限)     | °F / °C     |
6     | 测试期间的平均环境空气温度     | °F / °C     |
机油侧     | ||||||||||
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齿轮     | 发动机转速     | 机油流(GPM)     | TC 进口(°F)     | TC 出口(°F) (3)     | 润滑油进口(°F) (4)     | TC 进口(psi)     | TC 出口(psi)     | 润滑油进口(psi)     | 冷却器压降(psi)     | 热损耗(hp)(项目 7)     |
秒     |     |     |     |     |     |     |     |     | 0     |     |
第三档     |
    |     |     |     |     |     |     |     | 0     |     |
第四档     |     |     |     |     |     |     |     |     | 0     |     |
( 3 ) | 此位置可能是 TC 出口或冷却器进口 |
( 4 ) | 此位置可能是润滑油进口或冷却器出口 |
注: 灰色单元表示计算的值。
水侧(°F)     | 相对环境温度的升高量(项目 8)(°F)     | 周围条件(项目 9)(°F)     | ||||||
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冷却器进口     | 冷却器出口     | 发动机上水箱     | TC 出口(向外倾斜)     | 润滑油进口     | 发动机上水箱     | TC 出口(向外倾斜)     | 润滑油进口     | 发动机上水箱     |
    |     |     |     |     |     |     |     |     |
    |     |     |     |     |     |     |     |     |
    |     |     |     |     |     |     |     |     |
注: 灰色单元表示计算的值。
假定的机油密度 = 847 kg/m3(7.07 lbm/gal)(在 90°C (194°F) 温度下)。
假定的机油比热 = 2.16 kJ/kg*°C(0.516 BTU/lbm*°F)(在 90°C (194°F) 温度下)。
附录 B – 冷却回路压降测试表
冷却回路压降测试表     | ||||||
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齿轮     | 发动机转速     | 机油温度(°F)     | TC 进口(psi)     | TC 出口(psi)(项目 1)     | 润滑油进口(psi)(项目 2)     | 经过冷却回路的压降(psi)(项目 3)     |
首次     | 1900     |     |     |     |     | 0     |
秒     | 1900     |     |     |     |     | 0     |
第三档     | 1900     |     |     |     |     | 0     |
第四档     | 1900     |     |     |     |     | 0     |
注: 灰色单元表示计算的值。
附录 C - 吊架安装件的 L6 值
注: 由于存在可变性(例如选装附件及使用非 CAT 发动机),这些值仅供参考。 务必与客户讨论,以确保正确设计吊架。
Caterpillar 动力传动系     | |
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动力传动系     | L6 值     |
CAT C27 Tier 2 + TH48-E70     | 523 mm (20.6 in)     |
CAT C27 Tier 4 + TH48-E70     | 516 mm (20.3 in)     |
CAT C32 Tier 2 + TH48-E70     | 561 mm (22.1 in)     |
CAT C32 Tier 4 + TH48-E70     | 504 mm (19.8 in)     |
CAT 3512C HD SCAC + TH55     | 533 mm (21 in)     |
CAT 3512C HD ATAAC + TH55     | 521 mm (20.5 in)     |
CAT 3512C HD SCAC + TH48-E80     | 421 mm (16.6 in)     |
CAT 3512C HD ATAAC + TH48-E80     | 411 mm (16.2 in)     |
CAT 3512C HD SCAC + CX48-P2300(长吊架)     | 365 mm (14.4 in)     |
CAT 3512C HD ATAAC + CX48-P2300(长吊架)     | 355 mm (14 in)     |
CAT 3512C HD SCAC + CX48-P2300(短吊架)     | 415 mm (16.3 in)     |
CAT 3512C HD ATAAC + CX48-P2300(短吊架)     | 404 mm (15.9 in)     |
康明斯 动力传动系     | |
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动力传动系     | L6 值     |
康明斯 QSK50 + TH55     | 570 mm (22.4 in)     |
康明斯 QSK50 + CX48-P2300(长吊架)     | 397 mm (15.6 in)     |
康明斯 QSK50 + CX48-P2300(短吊架)     | 449 mm (17.8 in)     |
MTU 动力传动系     | |
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动力传动系     | L6 值     |
MTU 12V4000 S81 Tier 1 + CX48-P2300(长吊架)     | 385 mm (15.2 in)     |
MTU 12V4000 S81 Tier 1 + CX48-P2300(短吊架)     | 451 mm (17.8 in)     |