楊寶仲

北京邁弛科技發(fā)展有限公司

分析系統(tǒng)高壓現(xiàn)象對液壓挖掘機的危害及液壓挖掘機散熱系統(tǒng)熱平衡設(shè)計要點

楊寶仲

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液壓挖掘機在工作過程中，其系統(tǒng)都會出現(xiàn)不同程度的高溫現(xiàn)象，嚴重影響了其工作效率。文章主要針對液壓挖掘機系統(tǒng)出現(xiàn)高溫現(xiàn)象的危害進行分析，明確了設(shè)備出現(xiàn)高溫的原因；并且對液壓挖掘機散熱系統(tǒng)熱平衡設(shè)計要點進行研究分析，希望設(shè)備能夠滿足實際的工作需求，從而提高其工作效率。

挖掘機；發(fā)動機；熱平衡；高溫

在挖掘機工作過程中，液壓系統(tǒng)是其重要的構(gòu)成部分，是設(shè)備運行的根本保證，在使用過程中，由于體積小、重量輕、易安裝、功率密度大、響應(yīng)快、可控制性強、工作平穩(wěn)并且還能夠?qū)崿F(xiàn)無極調(diào)速，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。液壓系統(tǒng)雖然是挖掘機系統(tǒng)構(gòu)成中的一個子系統(tǒng)，但是其作用很大，對于挖掘機的工作效率以及工作質(zhì)量具有直接影響。其在工作過程中，容易出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，嚴重影響了相關(guān)工作的開展，因此，積極對液壓系統(tǒng)高溫顯現(xiàn)進行研究分析勢在必行。

一、系統(tǒng)出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象分析

1.發(fā)動機發(fā)熱現(xiàn)象以及其危害分析

系統(tǒng)在運行過程，工作人員打開水箱蓋以后，里面的水已經(jīng)被燒開，并且偶爾向外噴濺，此種現(xiàn)行是發(fā)動機水泵在循環(huán)工作出現(xiàn)的現(xiàn)象。

發(fā)動機按在運行過程中，會受到強烈加熱的汽 缸 、 缸蓋、活塞、噴油器等一些零件，如果不能及時對其進行冷卻，就會導(dǎo)致可燃混合氣出現(xiàn)早燃的現(xiàn)象，從而使得整個發(fā)動機出現(xiàn)過熱的現(xiàn)象，并且還會使得整個發(fā)動的機的工作一直處于高溫的循環(huán)狀態(tài)，嚴重影響了發(fā)動機的安全運行。并且，由于發(fā)動機一直都處在高溫狀態(tài)下，就會導(dǎo)致其功率下降，不能保證其作用最大化，同時，還會導(dǎo)致充氣系數(shù)降低，混合氣體變濃，使得發(fā)動機排放的氣體有害物質(zhì)濃度增加，對環(huán)境造成一定的污染。

2.液壓系統(tǒng)發(fā)熱現(xiàn)象及其危害

一般來說，在正常狀態(tài)下，液壓系統(tǒng)在運行過程中達到平衡熱以后，液壓油的溫度應(yīng)該在50℃-80℃的范圍以內(nèi)，如果超出此范圍，就屬于液壓系統(tǒng)發(fā)熱。其故障主要表現(xiàn)為：挖掘機在冷車工作過程中，各項性能都可以正常使用，隨著工作時間的逐漸增加，機器的溫度也會逐漸升高，液壓油發(fā)生油溫在出現(xiàn)變化以后，液壓執(zhí)行動作就會十分緩慢，使得整個系統(tǒng)不能有力運行。

二、升溫過快的原因探究

1.發(fā)動機系統(tǒng)發(fā)熱故障原因分析

通常來說，液壓挖掘機在出廠時就對發(fā)動機的熱平衡性能進行了實驗，保證其能夠滿足實際的工作需求。在實際的使用過程中，由于節(jié)溫器開啟操作方式不完善，散熱器表面被雜物堵塞，風扇皮帶松動致風力不足、水泵葉輪過度磨損使翻水能力降低、冷卻液液面過低等原因造成散熱器效果不良，冷卻效果低；發(fā)動機噴油正時滯后、汽缸墊或汽缸體損壞串水；高溫氣流急劇冷卻，容易造成高溫狀況。

在設(shè)備運行過程中，如果工作時間較長，并且負荷較大，散熱系統(tǒng)工作效率低下，導(dǎo)致熱量聚集過多，使得溫度一定程度上逐漸升高，就會對整個系統(tǒng)造成一定的影響，因此，嚴禁設(shè)備在高負荷狀態(tài)下進行超長時間工作。

2.液壓系統(tǒng)發(fā)熱故障原因分析

在實際的工作過程中，工作人員所選擇液壓油的性不能滿足相應(yīng)的要求，使得液壓油粘度過高或者過低，從而導(dǎo)致易乳化變質(zhì)和發(fā)生氣蝕、析出氣泡等，液壓油散熱翅片出現(xiàn)變形、堵塞，風扇的冷卻效果差；液壓油散熱器內(nèi)部管道出現(xiàn)阻塞。

三、熱平衡設(shè)計及解決措施

1.發(fā)動機冷卻系統(tǒng)

在發(fā)動機運行過程中，必須按照相應(yīng)的要求安裝節(jié)溫器，同時，還應(yīng)該滿足相關(guān)的規(guī)定，使其在40℃的環(huán)境也能夠正常工作。廠家在對相關(guān)零件生產(chǎn)過程中應(yīng)該將機油的溫度控制在85℃±5℃。冷卻液出口處的溫度應(yīng)該穩(wěn)定在80℃±5℃。

如果采用的是康明斯B3.3系列的發(fā)動機，其冷卻液應(yīng)該采用蠟式、底通型節(jié)溫器，發(fā)動機只能通過節(jié)溫器才能將其控制在正常的工作溫度，如果將節(jié)溫器拆除，就會嚴重影響發(fā)動機的正常工作。同時，工作人員還要采用防凍液并增加副水箱儲備冷卻液，才能滿足實際的工作需求。通常來說，一般的防凍液冰點是零下40℃，優(yōu)質(zhì)防凍液的冰點為零下60℃，其沸點為109℃～110℃，在冷卻過程中，不可避免的會出現(xiàn)消耗。因此，及時的增加一個副水箱，能夠為發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)儲備一定的冷卻液，在自然狀態(tài)下，能夠?qū)崿F(xiàn)對消耗的防凍液進行自我補充。另一方面， 工作人員還應(yīng)該保證進氣阻力和進氣溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)。通常來說，康明斯B系列的發(fā)動機其進氣溫度如果到38℃以上，平均增加6℃，發(fā)動機的功率下降1%。散熱量增加1.5%，如果由于各種因素的影響，使得進氣阻力加大，此時發(fā)動機的功率下降5%，并且消耗也會增加。工作人員應(yīng)該對相關(guān)零件進行更換，保證其工作質(zhì)量。

2.發(fā)動機散熱系統(tǒng)設(shè)計

在實際的設(shè)計過程中，工作人員應(yīng)該對不同區(qū)域進行綜合設(shè)計，出現(xiàn)這種狀況主要是由我國南北溫差較大，單一的冷卻系統(tǒng)不能滿足實際的工作需求，因此，應(yīng)該對其積極進行改進。

（1）對散熱器的改動

散熱器是發(fā)動機最重要的構(gòu)成部分，對于散熱效果具有直接影響，通常來說，發(fā)動機生產(chǎn)熱量可以通過以下公式進行計算：

在上述公式中，A表示傳給冷卻系統(tǒng)的熱量占據(jù)染料的比重，對于柴油機來說，A取值為0.18～0.25；ge表示內(nèi)燃的消耗狀況，kg/ kW.h；Ne表示內(nèi)燃機的功率，KW；hn——燃料低熱值，kJ/kg。工作人員通過對計算結(jié)構(gòu)進行分析，在挖掘機允許的狀況下，可以通過增加散熱面積來提高散熱效率。

3.安裝導(dǎo)風罩

通常來說，工作人員應(yīng)該在散熱器上安裝導(dǎo)風罩，能夠保證氣流均勻的通過散熱器的中心，避免出現(xiàn)紊亂的現(xiàn)象，從而能夠提高冷卻效率。在安裝過程中，工作人員應(yīng)該保證風扇和和護風罩之間存在一定的縫隙，才能保證設(shè)備的正常運行。

4.液壓油溫散熱系統(tǒng)

工作人員應(yīng)該選擇正確的液壓油，工作人員在選擇過程中，應(yīng)該嚴格按照說明書中的要求，保證液壓油能夠滿足實際需求。通常來說，柱塞泵液壓油的工作粘度8mm2/s＜1000mm2/s。齒輪泵液壓油工作粘度＜20mm2/s＜2000mm2/s。其次，還要對散熱系統(tǒng)進行改裝，工作人員將管片式冷卻器改為鋁制板翅式風冷冷卻器，能夠有效的提高散熱效率。

四、總結(jié)

綜上所述，積極對系統(tǒng)高壓現(xiàn)象對液壓挖掘機的危害及液壓挖掘機散熱系統(tǒng)熱平衡設(shè)計要點進行研究分析具有重要意義，能夠提高散熱效果，從而提高挖掘機的工作效率。

［1］鐘玉柱.挖掘機液壓系統(tǒng)熱平衡研究［J］.建設(shè)機械技術(shù)與管理，2014 （4）：121-124.