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  小型挖掘机造成高温的原因及种类

  原公司设计的6吨级小型发掘机,机重5780kg。标准斗容0.2ms,发动机为日本洋马柴油机,功率40kW,具有动力性好,出产效率高的特点。在下线试验过程中出现高温现象。当时正值夏季,试验时的环境温度在35—39℃之间,一般挖掘机允许在50%以下温度工作。2台样机在外工作约30rain就相继出现高温报警.水温达到102。C,油温也大于90℃,经反复多次试验,高温问题一直未能得到有效解决。

  一般情况下,造成高温的原因有:(1)匹配不合理.即散热器的散热功率小于发动机需冷却的功率和液压系统产生的热量之和。

  (2)风扇的参数不合理.包括风扇的外形尺寸、转数、叶片角度、叶片数等。因风扇的参数不合理,就不能产生合理的风量、风压,就不能达到散热的效果。

  (3)散热器相对于风扇的安装位置不正确.叶片尖与导风罩的间隙过大,产生回流,风扇与散热器芯部的距离不合适,不能达到散热的效果。

       (4)散热器的设计不合理,即散热器本身的参数、结构不合理。

小型挖掘机造成高温的原因及种类
  液压系统的高温原因有:

  (1)油品选择不当,油的品牌、质量和粘度等级不符合要求.或不同牌号的液压油混用,造成液压油粘度指数过低或高。若油液粘度过高,则功率损失增加,油温上升;如果粘度过低,则泄漏量增加,油温升高。

  (2)污染严重,施工现场环境恶劣,随着机械工作时间的增加,油中易混入杂质和污物,受污染的液压油进入泵、马达和阀的配合间隙中。会划伤和破坏配合表面的精度和粗糙度,使泄漏增加,油温升高。

  (3)液压油箱内油位过低。若液压油箱内的油量太少,将使液压系统没有足够的流量带走其产生的热量,导致油位升高。

  (4)液压系统中混入空气,混入液压油中的空气.在低压区时会从油中析出并形成气泡,当其运动到高压区时,这些气泡将被高压油击碎,受到急剧压缩而放出大量的热量,引起油温升高。

  (5)滤油器滤芯、冷却器芯和细管路堵塞,细小颗粒、杂质和灰尘等通过这些部位时。会被吸附在滤油器的滤芯上,造成吸油阻力和能耗的增加,引起油温升高。

  (6)零部件磨损严重,齿轮泵的齿轮与泵体和侧板,柱塞泵和马达的缸体与配流盘、缸体孔与柱塞,换向阀的阀杆与阀体等都是靠间隙密封的.这些元件的磨损将会引起其内部泄漏增加和油温的升高。

  原因分析

  经过对整机的检查及结构的分析和对整机参数的查阅,发现高温的原因为散热器的设计不合理。

  该机使用的是日本洋马发动机4TNV一94.这款发动机被广泛应用于6吨级挖掘机上。风扇为发动机自带的,风扇的转数及外形尺寸是可信的,检测风扇叶片距散热器芯部的距离为100ram,稍近但还没到极限位置,叶尖与导风罩的距离12mm比较合理。该款发动机是较成熟的。并被广泛应用,配置上没有问题。同时,对发动机的进排气、冷却液的循环管路以及节温器等部件作了仔细的检查,没有发现问题。
小型挖掘机造成高温的原因及种类
  液压系统采用的是德国力士乐负载传感(LUDV)系统,因为该系统的特点,用一定微小压力差值来实现压力补偿作用,因为存在压力差,所以会有一定能量损失,产生热量。这个热量不会对系统造成太大的影响,很多厂家都在使用,较为常用的成熟系统。

  外机罩的通风孔经计算,通风量足够,冷热舱隔板密封良好,不会产生回流。散热器为水散和油散前后串联形式。翅片式结构.前部安装空调的冷凝器,其芯部的翅片缝隙非常清洁,没有堵塞,其中水散功率为19kW,油散功率为8.7kW,这个参数匹配也较为合理。风扇叶片与散热器芯部的距离100,略微近些,但也在允许范围之内。

  空调的冷凝器会对散热器的的性能有一定的影响,当空调在制冷工作的时候,冷凝器会散发出热量,对进入散热器的空气加热,使空气升温,散热器的散热性能与散热器前后空气温度差关系很大,温差大效果明显,温差小效果就差,由于进入散热器的空气被加热.温差就小,就会影响散热器的散热性能。此空调厂家是生产制造挖掘机空调专业厂家,此款空调也为许多6吨级挖掘机采用,是较合适的配置。
小型挖掘机造成高温的原因及种类
  由于散热器的安装平面与发动机的安装平面平齐,且在平台的“工”字梁上面,散热器下面有很大空间没有利用.而散热器本身的尺寸受到很大限制,致使散热器的正面积(迎风面积)过小。散热器主要由上水室、下水室及芯部组成,芯部是散热器的主要散热部件.目前常用的芯部结构有管片式、管带式和翅片式。此机型是翅片式,中间是水管,一般都是扁平状,是冷却液的通道,管外按一定规律钎焊翅片,用以增加散热面积,许多这样的翅片管单元并列摆放一起,并以上下水室焊接成整体。风从管片之间通过,带走热量,实现散热的目的。散热器的散热面积是由这些翅片的疏密程度决定的,翅片的密度小,散热面积就大,由它产生的风阻也大;反之,密度大,散热面积就小,由它产生的风阻也小。影响挖掘机散热器性能的因素主要是散热器的散热面积。还有是单位时间内通过散热器的风量以及系统的介质(冷却液)的循环性能。散热器的通风量决定于风扇产生的风压、风量和散热器的风阻。而风扇是发动机带的,参数及尺寸已经固定.所以散热器的风阻就决定了通风量的多少。对于板式散热器来说,如果散热器的结构一样,散热功率(面积)相同,如果正面积很小,那么就得把散热器的芯子做得很厚,才能达到目标。厚的芯子就会产生很大的风阻,风阻大,风量就会小,由于热量是靠风这种介质进行交换的.所以少的风量导致很差的散热效果,同时。风阻的增大也会给风扇带来很大的功耗,导致发动机的功率下降。

  尽管散热器的计算功率很大,但风量、风压等参数没有满足,所以,它的散热功能没有发挥出来,这就是它发热的原因。
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