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　　液壓系統(tǒng)的溫升發(fā)熱和污染一樣也是一種綜合故障和表現(xiàn)形式。我院的四臺(tái)ZL50裝載機(jī)，在用于支援地方建設(shè)中，每到炎熱的夏天，液壓系統(tǒng)的油溫就會(huì)升高到80-100ºC，工作一直不正常，作業(yè)逐漸無力，且不能連續(xù)作業(yè)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率，筆者在分析故障原因的基礎(chǔ)上，先后對四臺(tái)ZL50裝載機(jī)和液壓系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，取得了良好的效果。

　　1 液壓系統(tǒng)油溫過高的原因分析

　　液壓系統(tǒng)的油溫過高，其原因很多，有設(shè)計(jì)方面的，也有加工制造和使用方面的，具體如下：

　　(1)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不全理，造成先天性不足。ZL50裝載機(jī)液壓系統(tǒng)中未安裝液壓油冷卻裝置，系統(tǒng)散熱僅靠液壓油箱和管路來完成，且油箱容積較小，散熱面積不大，而管路散熱又十分有限，如果環(huán)境溫度較高，則很難降低系統(tǒng)溫度。

　　(2)工作環(huán)境過高。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)最佳工作油溫為35-55ºC，允許最大工作溫度是65-70ºC。而在炎熱的夏天，工程機(jī)械在停機(jī)狀態(tài)，系統(tǒng)溫度就已接近40ºC，當(dāng)開始工作時(shí)，油溫很見風(fēng)使舵超過設(shè)計(jì)指標(biāo)。油溫高，使系統(tǒng)油液粘度下降，破壞了液壓元件運(yùn)動(dòng)副間的油彩膜，致使金屬直接接觸，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲將不斷增大，同時(shí)增加磨損，導(dǎo)致液壓元件出現(xiàn)其它故障和增大泄漏，從而又進(jìn)一步使系統(tǒng)升溫，形成惡性循環(huán)。

　　2 排除高溫故障措施

　　為了使ZL50裝載機(jī)適應(yīng)于夏季高溫環(huán)境條件下作業(yè)睚不影響主機(jī)系統(tǒng)幫派有性能的前提下，可在液壓系統(tǒng)中增設(shè)一個(gè)冷卻器，從而加大冷卻系統(tǒng)的散熱面積。冷卻器一般安裝在液壓系統(tǒng)的總回油管或溢流閥的回油管路中，特別是后者，油液在這些地主發(fā)熱量最大。筆者對ZL50裝載機(jī)油路系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)履行時(shí)，就將冷卻器安裝在溢流閥的回油管路中，如圖1所示。新增冷卻器的容量，通過系統(tǒng)熱平衡計(jì)算確定。

　　2.1 系統(tǒng)發(fā)熱量計(jì)算

　　根據(jù)現(xiàn)場油液的升溫善，采用測量法，可按下求出系統(tǒng)的發(fā)熱量。

　　P1=VCpΔt/1000T

　　式中P1-----發(fā)熱功率，KW V----原油箱的效加熱時(shí)間，現(xiàn)場測試取T=1hΔt----油液升溫，取Δt=50ºC Cp----油液的比熱容、密度之積，取Cp=0.47Wh/L·ºC

　　考慮到油箱和其它液壓元件的散熱作用，應(yīng)將上述計(jì)算結(jié)果再減去23%的修正值，幫液壓系統(tǒng)總發(fā)熱量為P1=8.6KW。

　　2.2 熱平衡計(jì)算

　　該液壓系統(tǒng)工作油液的設(shè)計(jì)溫度為60-70ºC。若從增大冷卻器散熱能力、降低系統(tǒng)工作油溫也發(fā)，使系統(tǒng)的發(fā)熱量全部由冷卻器進(jìn)行散熱，則冷卻器的散熱面積可按下式計(jì)算。

　　A=P2/kΔtm (2)

　　式中 P2----冷卻器的散熱功率，根據(jù)熱平衡的原理，總散熱量應(yīng)等玩于總發(fā)熱量，故P2=P1 k----冷卻器的傳熱系數(shù)，取下限值：k=35W/m²ºK Δtm----油和空氣之間的平均溫度差

　　Δtm=t2+t1 /2-t2'+t1'

　　式中t1 ---- 冷卻器液壓油入口溫度，取t1 =(273+75)ºK

　　t2 ---- 冷卻器液壓油出口溫度，取t2 =(273+55)ºK

　　t1' ----- 冷卻介質(zhì)入口溫度，取t1' =(273+35)ºK

　　t2' ----- 冷卻介質(zhì)出口溫度，取t2' =(273+35)ºK 故得Δtm=35ºC

　　將P2、K、Δtm 值代入(2)式，則所需總散熱面操作A=9.8m²。根據(jù)實(shí)際測量，該機(jī)原油箱有效散熱面積約為2.2m²，甩以需新增加7.6m²和散熱面積。就足以滿足系統(tǒng)的工作要求。新增加冷卻器選型為：FLQ0.65×0.46-2×(7.2/0.8)×16Ⅲβ。

　　2.3 冷卻器風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算

　　選用軸流式風(fēng)扇。風(fēng)扇的風(fēng)量應(yīng)根據(jù)新增冷卻器械的散熱量赤計(jì)算，風(fēng)扇的風(fēng)量為：

　　Qa=P3/3600ρCpΔt

　　式中Qa----風(fēng)扇的風(fēng)量，m3/s

　　P3----冷卻器散熱量，按散熱面積等值分配，新增冷卻器的散熱量：P3=7KW

　　Cp----空氣的空奪比熱容，取Cp=0.28Wh/KgºC ρ----空氣密度,取ρ=1.29kg/m3

　　Δt----散熱溫差,取Δt=10ºC 故Qa=0.54m3/s

　　風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)功率表達(dá)式為:

　　P4=Δpa·Qa/1000η

　　式中P4----風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)功率,kW

　　Δpa----自由排風(fēng)時(shí)的風(fēng)壓,一般可致Δpa=100-1000Pa,本文選 取Δpa=500Pa

　　η----軸流式風(fēng)扇的效率,取η=0.4 故P4=0.7kW

　　3 結(jié)論

　　按照上述排除高溫故障的措施,先后對四臺(tái)ZL50裝載機(jī)液壓油路進(jìn)行了技術(shù)改造,經(jīng)施工中實(shí)際應(yīng)用,均能保持系統(tǒng)的油溫在70ºC以下,能連續(xù)正常工作,故障外理效果較好。