SS2000型壓裂車為載重汽車底盤改裝的天然氣開采專用設(shè)備，其上車安裝1臺獨(dú)立的CAT-3512B型大功率柴油機(jī)，用于為天然氣開采裝置提供動力。該柴油機(jī)的啟動由底盤上的柴油機(jī)驅(qū)動液壓啟動馬達(dá)來完成。

    1.故障現(xiàn)象

    起初CAT-3512B型柴油機(jī)啟動的轉(zhuǎn)速很慢（感覺啟動馬達(dá)無力），隨著時間的推移，啟動困難越發(fā)嚴(yán)重，直至啟動馬達(dá)無法帶動柴油機(jī)轉(zhuǎn)動。

    2.工作原理

    CAT-3512B型柴油機(jī)啟動液壓系統(tǒng)工作原理如附圖所示，其主要由液壓泵1、溢流閥2、換向閥3、主啟動馬達(dá)4、副啟動馬達(dá)5、球閥（6、7）等組成。底盤柴油機(jī)的取力器將動力傳至液壓泵1。溢流閥2將系統(tǒng)壓力限定至23MPa以下。該柴油機(jī)啟動時，換向閥3將油路接通，使液壓泵的壓力油帶動主啟動馬達(dá)4轉(zhuǎn)動，便可啟動CAT-3512B型柴油機(jī)。該啟動系統(tǒng)還配備副啟動馬達(dá)5，球閥（6、7）用于切換主啟動馬達(dá)4與副啟動馬達(dá)5。

 CAT-3512B型柴油機(jī)啟動液壓系統(tǒng)圖

    該機(jī)主、副啟動馬達(dá)同軸安裝，其軸前端有1驅(qū)動小齒輪。該小齒輪可與柴油機(jī)飛輪齒圈嚙合，從而帶動柴油機(jī)轉(zhuǎn)動。啟動馬達(dá)與驅(qū)動小齒輪之間安裝摩擦片式單向離合器，該離合器可以在柴油機(jī)啟動時自動接合，啟動后自動分離。

    3.故障排查

     分析認(rèn)為該故障的原因可能是液壓系統(tǒng)壓力低、液壓泵損壞、啟動馬達(dá)損壞以及單向離合器打滑。

    首先，將壓力表接在液壓系統(tǒng)中，在啟動狀態(tài)下檢測系統(tǒng)壓力僅為3 MPa。調(diào)整溢流閥2的限定壓力后系統(tǒng)壓力仍為3 MPa，柴油機(jī)仍無法啟動。

    其次，旋轉(zhuǎn)球閥（6、7），將主啟動馬達(dá)4切換至副啟動馬達(dá)5，檢測系統(tǒng)壓力僅為12 MPa。此時柴油機(jī)可勉強(qiáng)啟動，但排氣管冒出少量黑煙。

    再次，解體液壓泵，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)異常磨損。

    然后，拆開主、副啟動馬達(dá)后端蓋，檢查其配流盤，均無異常磨損。

    最后，將啟動馬達(dá)全部拆下，將該離合器拆開，發(fā)現(xiàn)殼體內(nèi)有大量泥狀銅屑，離合器銅質(zhì)摩擦片嚴(yán)重磨損。更換主、副啟動馬達(dá)總成后試機(jī)，柴油機(jī)啟動順利，啟動時間僅需5 s，壓力表顯示啟動時系統(tǒng)壓力為20 MPa，故障消失。

    4.原因分析

    分析認(rèn)為，此故障是由于單向離合器打滑造成的。由于摩擦片的磨損是一個漸進(jìn)過程，隨著摩擦片的磨損，使摩擦片間的間隙逐漸增大，離合器打滑逐步嚴(yán)重，直至最后柴油機(jī)不能啟動。