装载机发动机排气管断裂原因及改进方法轩飞
1.故障现象
在对某装载机样机进行工业试验过程中，发生发动机排气管断裂现象，断裂部位出现在消声器排气管根部与消声器主体连接处，如图1 所示。断裂前排气管左、右方向抖动严重，由此判断该故障可能与发动机减振结构有关。
图1发生断裂的排气管
2.原因分析
排气管安装在发动机上，发动机剧烈振动，特别是在发动机升速和停止时，消声器排气管抖动剧烈，导致排气管发生断裂，因此要对发动机和排气管的振动分别进行测试。
（1）测试减振装置
该型装载机发动机采用4点支撑减振结构，胶带轮端支座位于缸体上，飞轮端支座位于飞 55mm/s
动 0
750 55.mm/s 振动影度
0750
r/min
a胶带轮端源动烈度曲线
r/min
b飞轮端振动烈度曲线
2300 2300
图2改进前装载机减振装置振动烈度曲线
测点
胶带轮端悬置飞轮端悬置
表1改进前怠速工况振动测试数据
隔振前标动激度
mm/s 46.32 50.85
隐振后振动烈度
mm/s 3.67 1.28
综合球振率% 92.09 97.49
轮壳上。为查找原因，测点分别选在发动机支撑座附近的发动机缸体和机架处，
测试结果如图2所示，其中图2a为胶带轮端振动烈度曲线，图2b为飞轮端振动烈度曲线。红色曲线为发动机缸体端的振动烈度曲线，绿色曲线为装载机车架振动烈度曲线。
分析测试结果可知，发动机胶带轮端振动烈度较低，飞轮端振动烈度较高。发动机中高速时振动烈度不大，息速时振动明显。我们将急速工况（750r/min）振动测试数据进行比较，如表1所示。
该发动机减振装置自振频率为37Hz，发动机息速转速为750r/min，对应的激振频率为 37.5Hz。发动机减振装置自振频率与发动机息速激振频率大体一致，导致发动机息速时处于共振状态。可知发动机减振装置自振频率偏高。
该装数机发动机传动系统采用分体结构即变矩器安装在发动机飞轮端，通过传动轴与变速器连接，变矩器上安装有三个液压泵，所以发动机飞轮端的质量较胶带轮端大。飞轮端减振器的静刚度为4000N/m，其风扇端减振器的静度约为2000N/m，前、后减振器的刚度与承重不匹配，导致胶带轮端减振器刚度偏高，飞轮端减振器刚度偏低。
由此可见，发动机的激振频率可能与发动机减振装置的刚体频率耦合，从而在相应的频率区段产生较大振动，由此导致排气管与消声器主体断裂。
（2）测试消声器
对发动机消声器总成进行振动测试，共布置了4个测点，测点1布置在发动机缸盖排气歧管附近，测点2布置在消声器进气管上，测
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