4.治理過熱的技術(shù)措施
(1)?將風(fēng)扇改為獨立式
傳統(tǒng)機型的風(fēng)扇多為非獨立的機械連接式,即風(fēng)扇由柴油機曲軸通過膠帶輪和膠帶驅(qū)動,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)速同步。該方式在低速大負(fù)荷工況時,風(fēng)扇冷卻風(fēng)量不足,易導(dǎo)致大負(fù)荷時工程機械過熱;該方式在高速小負(fù)荷工況時,風(fēng)扇高速運轉(zhuǎn),冷卻風(fēng)量過大,易導(dǎo)致小負(fù)荷時工程機械過冷。
近年來很多公司新開發(fā)的機型均采用獨立式可按需調(diào)速的液壓、電子風(fēng)扇,國內(nèi)一些維修企業(yè)也參照上述機型,將原機的非獨立風(fēng)扇改裝為按需調(diào)速的獨立式風(fēng)扇。驅(qū)動風(fēng)扇的動力源可按機型的具體情況而定,液壓主回路、支回路可分別設(shè)置,也可獨立安裝液壓泵。
(2)?將散熱器改為分置式
傳統(tǒng)的散熱器組(模塊)由水散熱器、液壓油散熱器、變矩器油散熱器、機油散熱器等依次串聯(lián)成一組,安裝在風(fēng)扇前端。這種安裝型式有如下缺點:多個散熱器共用1臺風(fēng)扇冷卻,不能按各自的目標(biāo)冷卻溫度進行針對性冷卻;多個散熱器串聯(lián)在一起,使冷卻空氣通過各個散熱器的流動阻力增大,并有熱量累積效應(yīng),縮小了冷空氣與散熱器中冷卻液的溫差,降低了散熱效果。
山東某公路工程處對ZL50型裝載機的傳統(tǒng)散熱系統(tǒng)進行了改造。其采用雙輸出軸液壓馬達分別驅(qū)動水散熱器風(fēng)扇和水泵,安裝在發(fā)動機前端,對水散熱器進行冷卻,組成1個模塊;液壓油散熱器由電風(fēng)扇冷卻,與水散熱器分離,安裝在發(fā)動機另一側(cè)組成另一模塊。其液壓驅(qū)動風(fēng)扇和電動風(fēng)扇,均采用ECV智能控制,可按各自所需調(diào)速散熱。
(3)?改進散熱器材質(zhì)和排列方式
近年來,國內(nèi)外開發(fā)的散熱器新材料有鋁泡沫材料、石墨泡沫材料和鋁合金等幾種,其中美國開發(fā)的石墨泡沫材料中的石墨為球形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),接觸面很大,具有極高的熱擴散率,散熱系數(shù)比傳統(tǒng)銅質(zhì)散熱器高。鋁合金散熱器質(zhì)量輕,抗腐蝕性好,散熱效果為銅質(zhì)散熱器的106%。
鋁質(zhì)冷卻水散熱器、中冷散熱器和機油散熱器具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點,可將其從傳統(tǒng)的串聯(lián)式布置改為單層并列式布置,使多個散熱器可以同時接觸到風(fēng)扇的冷卻風(fēng),避免各散熱器熱交換的相互影響,有效提高散熱效果。合肥某公司生產(chǎn)的叉車,采用鋁質(zhì)板翅式散熱器代替?zhèn)鹘y(tǒng)銅質(zhì)散熱器,體積減小了50%。
(4)?采用可逆轉(zhuǎn)風(fēng)扇
沃爾沃公司新開發(fā)的EC210C挖掘機安裝了液壓驅(qū)動的可逆轉(zhuǎn)風(fēng)扇,在駕駛室內(nèi)即可操縱風(fēng)扇正、反轉(zhuǎn)(吹風(fēng)或吸風(fēng))。通常工況下,風(fēng)扇正轉(zhuǎn)(吸風(fēng));當(dāng)散熱器上黏有灰塵等顆粒物時,則可控制風(fēng)扇反轉(zhuǎn)(吹風(fēng)),將塵土等顆粒物吹掉。
(5)?改善冷卻介質(zhì)的散熱效率
若使用硬水作冷卻介質(zhì),會使水散熱器結(jié)垢,降低散熱效果,因此應(yīng)使用合格的軟水作冷卻水。若在軟水中加入1%體積濃度的CuO納米微粒。則可提高40%導(dǎo)熱率。俄羅斯開發(fā)的APBK潤滑油,可改善潤滑油(機油)的摩擦性能,對磨損部位進行動態(tài)修復(fù),降低運動副產(chǎn)生的摩擦熱,延長運動副的使用壽命。
(6)?其他措施
治理工程機械過熱的其他技術(shù)措施還包括:改進柴油機的燃燒工況,提高熱效率;改善液壓動力元件和執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)和質(zhì)量;回收制動、減速的慣性能量以及作業(yè)裝置下降的重力勢能,提高液壓能利用效率;優(yōu)化風(fēng)扇參數(shù)(葉片角度、風(fēng)道等)提高冷卻能力,采用雙水流散熱器提高散熱效率;優(yōu)化液壓管路布置和閥類元件動作工況,減小壓力損失;提高操作水平,防止超載作業(yè);加強地下室內(nèi)和深基礎(chǔ)作業(yè)場所的通風(fēng),并避免在太陽輻射最強的時段作業(yè)。
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