一、油散的選型配置:
目前,散熱器型式比較多,國外由于散熱材料比較過關(guān),工藝比較先進(jìn),工程機(jī)械多采用管片式油散或其延伸產(chǎn)品,如日本,韓國,美國等。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,容易實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn),且風(fēng)阻較小,容易清洗,方便布置等,但材料性能要求較高。我國受基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)限制,工程機(jī)械用油散多采用鋁制板翅式風(fēng)冷冷卻器。我公司的挖掘機(jī)也選用鋁制板翅式風(fēng)冷冷卻器,該冷卻器每兩層油板間裝設(shè)橫向或縱向的波浪形散熱翅片板(厚度為0.2~0.3mm的鋁片)結(jié)構(gòu),以增加局部散熱系數(shù)和散熱面積(散熱面積可達(dá)光管的8~10倍),為防塵,外部裝濾網(wǎng)。翅片式冷卻器的冷卻效果比其他冷卻器提高數(shù)倍,體積和重量相對減小許多,其冷卻效果好、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小強(qiáng)度高。翅片式冷卻器采用鋁片,不僅造價(jià)低,而且不易生銹,但風(fēng)阻大、易堵塞、難清洗。
二、油散的選型計(jì)算:
油散的計(jì)算主要是根據(jù)熱交換量確定所需的散熱面積,油散的散熱功率P2應(yīng)等于系統(tǒng)的發(fā)熱功P與油箱、管路等元件的散熱功率之差,本計(jì)算不考慮油箱、管路等的散熱,同時(shí)忽系統(tǒng)溢流損失,并假設(shè)冷卻進(jìn)出風(fēng)量足夠。
為平衡油溫,冷卻器的熱交換量等于液壓油放出的熱量
液壓油放出的熱量計(jì)算:
P2=CQP (t2-t1)
油液的出口溫度
油液的進(jìn)口溫度
油的密度
油的流量
油的比熱容
式中:c=1675~2093J/(kg.K)取c=2000J/(kg.K)
Q=2×230L/min
p=900kg/m3
t2-t1=2℃取進(jìn)出油的溫差為2℃
計(jì)算得p2=26.9Kw
油散的散熱面積計(jì)算:A=
K——油散的傳熱系數(shù),K=30~350W/(m2.K)取K=50W/(m2.K)
△tm——油和風(fēng)之間的平均溫差
△tm= -
式中:t1——液壓油進(jìn)口溫度,根據(jù)系統(tǒng)發(fā)熱情況確定
t2——液壓油出口溫度,根據(jù)系統(tǒng)對油溫的控制要求確定
t1——冷卻風(fēng)進(jìn)口溫度,一般為環(huán)境溫度
t2——冷卻風(fēng)出口溫度
△tm= ℃-℃ =19℃
計(jì)算得出:A=28-3m2
在計(jì)算所需的散熱面積后,根據(jù)JB/t7261-94《鋁制板翅式換熱器技術(shù)條件》制造和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)選用油散規(guī)格型號(hào),再結(jié)合油散的外部尺寸等要求確定平板的片數(shù)等。
油散的主要性能參數(shù)如下:
①油液流量Q=2×230L/min;
?、陲L(fēng)側(cè)冷卻面積S=50m2;
?、塾蛡?cè)工作壓力p=1.2Mpa;
?、苡蛡?cè)壓力損失≤0.15Mpa
主要技術(shù)要求如下:
?、俑骱缚p須焊透,不得有氣孔和裂紋,成型美觀,外表無嚴(yán)重磕碰劃傷;
②強(qiáng)度試驗(yàn)水壓2.4Mpa,歷時(shí)30min不泄露;
?、蹥饷苄栽囼?yàn)氣壓1.6Mpa,歷時(shí)5mn不泄露;
?、芸諝鉃V網(wǎng)網(wǎng)孔2mm,鋼絲直徑0.4mm;
⑤包裝前徹底清除污垢和碎片,吹干內(nèi)部,管口封口。
三、油散的安裝:
油散采用強(qiáng)制風(fēng)冷方式,借助發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇冷卻。將油散和發(fā)動(dòng)機(jī)散熱水箱組合在一起,便于固定安裝,有效節(jié)省挖掘機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)上部空間,可以達(dá)到預(yù)計(jì)冷卻效果。對于一些大功率工程機(jī)械,如30t以上級(jí)挖掘機(jī),也可以用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,對油散單獨(dú)冷卻。
四、油散的使用及改進(jìn):
2002年,投放市場的WY系列產(chǎn)品。夏季施工時(shí),由于環(huán)境溫度過高,導(dǎo)致油溫上升,有些用戶反饋油液溫度過高,也發(fā)生過系統(tǒng)回油單向閥堵塞或回油壓力過高、油散本身質(zhì)量差等原因造成油散開裂,我們針對這一問題進(jìn)行了原因分析和質(zhì)量改進(jìn),在設(shè)計(jì)中通過優(yōu)化管路等系統(tǒng)設(shè)計(jì)降低油液發(fā)熱、利用油箱充分散熱、優(yōu)選配套廠家等措施以控制油溫,另外,因油散、水扇相連,有部分用戶反饋發(fā)動(dòng)機(jī)水箱的散熱效果不好,有些水箱溫度很高、經(jīng)常“開鍋”,今年上半年我們結(jié)合水箱問題綜合考慮又對油散熱器本身結(jié)構(gòu)作了改進(jìn)和試用,采用薄型油散熱器,以減小風(fēng)扇吸風(fēng)阻力、增強(qiáng)空氣流通和循環(huán),經(jīng)市場使用反饋良好,我們下一步擬對發(fā)動(dòng)機(jī)水箱和油散的匹配進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)和試驗(yàn),目的是為了更進(jìn)一步的提高水散、油散的散熱效果。
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