1.工程機(jī)械的熱平衡

　　(1)?發(fā)熱源

　　工程機(jī)械在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生熱量趋肖，其發(fā)熱源主要有3種：一是柴油機(jī)燃燒系產(chǎn)生的熱源青烙；二是液壓傳動(dòng)和其他傳動(dòng)系的運(yùn)動(dòng)副在運(yùn)行中產(chǎn)生摩擦熱；三是液壓油在液壓系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)產(chǎn)生的壓力能轉(zhuǎn)化為熱量辖京，散發(fā)到液壓油和機(jī)件中帝匙。此外，在有太陽(yáng)輻射的場(chǎng)合作業(yè)克干，還要承受太陽(yáng)的輻射熱反狞，其作業(yè)環(huán)境溫度可達(dá)37～60℃。在工程機(jī)械主要發(fā)熱源中讽噪，柴油燃燒的廢熱量約占工程機(jī)械廢熱量的74%跳清，液壓傳動(dòng)及其他傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的摩擦熱約占24%，太陽(yáng)輻射熱約占2%鸭荡。

　　(2)?散熱源

　　工程機(jī)械散熱源的功能是通過(guò)冷卻裝置驅(qū)動(dòng)冷卻介質(zhì)垄减，吸收和散發(fā)工程機(jī)械發(fā)熱源產(chǎn)生的廢熱。散熱源包括冷卻介質(zhì)和冷卻裝置稻猜。冷卻介質(zhì)有冷卻水牙枕、液壓油、變矩器油坦康、機(jī)油和空氣竣付；冷卻裝置有風(fēng)扇、水泵滞欠、風(fēng)扇液壓馬達(dá)(或風(fēng)扇電動(dòng)機(jī))古胆、液壓泵、冷卻水散熱器筛璧、液壓油散熱器逸绎、變矩器油散熱器、機(jī)油散熱器夭谤、渦輪增壓中冷器棺牧、空調(diào)冷凝器和油箱等巫糙。

　　(3)?熱平衡

　　工程機(jī)械是集發(fā)熱源和散熱源為一體的機(jī)械，其熱平衡超過(guò)或未達(dá)到熱平衡溫度范圍(即過(guò)熱或過(guò)冷)颊乘，都會(huì)對(duì)工程機(jī)械運(yùn)行的可靠性参淹、環(huán)保性和效率等產(chǎn)生不利影響。理論和實(shí)踐表明乏悄，當(dāng)工程機(jī)械的發(fā)熱和散熱達(dá)到最佳平衡時(shí)浙值，可使工程機(jī)械處于高效、節(jié)能和環(huán)保的運(yùn)行狀態(tài)褥辰。工程機(jī)械的最佳熱平衡參數(shù)如下：柴油機(jī)水溫75～95℃构鸭，液壓油溫55～75℃，變矩器油溫85～90℃河美，機(jī)油油溫55～75℃奸涤。

　　2.工程機(jī)械過(guò)熱的原因

　　(1)?發(fā)熱源產(chǎn)生過(guò)量廢熱

　　過(guò)量廢熱產(chǎn)生有3種渠道：一是柴油機(jī)燃燒工況差，如噴油壓力調(diào)整不當(dāng)殊划、配氣相位失調(diào)祷燥、噴油定時(shí)不準(zhǔn)、燃油中含水量超標(biāo)登徐、柴油機(jī)進(jìn)氣量過(guò)多等翁乌；二是液壓傳動(dòng)和其他傳動(dòng)系產(chǎn)生的摩擦熱增多，如潤(rùn)滑不良使摩擦加動幢俊蒙搅；三是壓力損失轉(zhuǎn)化的熱量過(guò)多，如液壓管路堵塞或彎度過(guò)大使沿途壓力損失增大母逸，閥組動(dòng)作過(guò)于頻繁潘尿，節(jié)流和溢流造成能量損失過(guò)大。

　　(2)?散熱源冷卻能力不足

　　散熱源冷卻能力不足表現(xiàn)在冷卻液質(zhì)量差徒溪、散熱能力下降忿偷，如冷卻水為硬水，液壓油和機(jī)油黏度過(guò)大臊泌，風(fēng)扇鲤桥、水泵、液壓泵和散熱器失修使冷卻能力不足等渠概。此外茶凳，環(huán)境溫度過(guò)高、操作失誤都可使廢熱產(chǎn)生過(guò)多播揪。

　　3.治理過(guò)熱的原則

　　治理工程機(jī)械過(guò)熱的目標(biāo)是減少發(fā)熱贮喧、合理散熱和實(shí)現(xiàn)熱平衡，治理時(shí)可遵循如下的原則。

　　(1)?全方位原則

　　工程機(jī)械熱平衡是一項(xiàng)系統(tǒng)工程箱沦，若出現(xiàn)過(guò)熱和過(guò)冷故障窟蓝，必須從發(fā)熱源、散熱源和熱平衡等全方位分析原因并制定維修對(duì)策饱普。

　　(2)?順序原則

　　在分析過(guò)熱原因時(shí)，建議采用如下順序原則：環(huán)境溫度→操作→發(fā)熱源→散熱源→綜合分析和治理茶踪。采用順序原則可保證發(fā)現(xiàn)問(wèn)題早杉源、查找問(wèn)題準(zhǔn)、治理效果好教叽。

　　(3)?防假原則

　　汽缸體墙哲、汽缸蓋有裂紋以及汽缸墊密封失效，都會(huì)使汽缸內(nèi)的氣體進(jìn)入冷卻水道嘶忘，引起水散熱器中的冷卻水未到沸點(diǎn)而沸騰氏石；高原地區(qū)氣壓低，水散熱器的冷卻水也會(huì)出現(xiàn)未到沸點(diǎn)即沸騰現(xiàn)象躁银；另外愿航，溫度傳感器失效會(huì)將水溫、油溫誤報(bào)蔑辽。因此身音，在分析過(guò)熱原因時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析，防止誤判触尚。

　　(4)?改進(jìn)原則

　　近年來(lái)叔收，國(guó)外新型工程機(jī)械普遍采用高效、低耗柴油機(jī)傲隶，同時(shí)采用按需調(diào)速的獨(dú)立式液壓驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和新材質(zhì)散熱器饺律，所以對(duì)老舊工程機(jī)械發(fā)熱源和散熱源系統(tǒng)進(jìn)行維修時(shí)，建議采用新技術(shù)對(duì)老舊工程機(jī)械進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)跺株，以實(shí)現(xiàn)最佳熱平衡复濒。

　　4.治理過(guò)熱的技術(shù)措施

　　(1)?將風(fēng)扇改為獨(dú)立式

　　傳統(tǒng)機(jī)型的風(fēng)扇多為非獨(dú)立的機(jī)械連接式，即風(fēng)扇由柴油機(jī)曲軸通過(guò)膠帶輪和膠帶驅(qū)動(dòng)帖鸦，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)速同步芝薇。該方式在低速大負(fù)荷工況時(shí)，風(fēng)扇冷卻風(fēng)量不足作儿，易導(dǎo)致大負(fù)荷時(shí)工程機(jī)械過(guò)熱洛二；該方式在高速小負(fù)荷工況時(shí)，風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)攻锰，冷卻風(fēng)量過(guò)大晾嘶，易導(dǎo)致小負(fù)荷時(shí)工程機(jī)械過(guò)冷。

　　近年來(lái)很多公司新開(kāi)發(fā)的機(jī)型均采用獨(dú)立式可按需調(diào)速的液壓、電子風(fēng)扇垒迂，國(guó)內(nèi)一些維修企業(yè)也參照上述機(jī)型屁坛，將原機(jī)的非獨(dú)立風(fēng)扇改裝為按需調(diào)速的獨(dú)立式風(fēng)扇。驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的動(dòng)力源可按機(jī)型的具體情況而定笨拯，液壓主回路宽缎、支回路可分別設(shè)置，也可獨(dú)立安裝液壓泵讶粹。

　　(2)?將散熱器改為分置式

　　傳統(tǒng)的散熱器組(模塊)由水散熱器着雪、液壓油散熱器、變矩器油散熱器贩仇、機(jī)油散熱器等依次串聯(lián)成一組瞎励，安裝在風(fēng)扇前端。這種安裝型式有如下缺點(diǎn)：多個(gè)散熱器共用1臺(tái)風(fēng)扇冷卻切役，不能按各自的目標(biāo)冷卻溫度進(jìn)行針對(duì)性冷卻蒜肥；多個(gè)散熱器串聯(lián)在一起，使冷卻空氣通過(guò)各個(gè)散熱器的流動(dòng)阻力增大蕉妇，并有熱量累積效應(yīng)碟堵，縮小了冷空氣與散熱器中冷卻液的溫差，降低了散熱效果腹忽。

　　山東某公路工程處對(duì)ZL50型裝載機(jī)的傳統(tǒng)散熱系統(tǒng)進(jìn)行了改造谢鹊。其采用雙輸出軸液壓馬達(dá)分別驅(qū)動(dòng)水散熱器風(fēng)扇和水泵，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端留凭，對(duì)水散熱器進(jìn)行冷卻佃扼，組成1個(gè)模塊；液壓油散熱器由電風(fēng)扇冷卻蔼夜，與水散熱器分離兼耀，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)另一側(cè)組成另一模塊。其液壓驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和電動(dòng)風(fēng)扇求冷，均采用ECV智能控制瘤运，可按各自所需調(diào)速散熱。

　　(3)?改進(jìn)散熱器材質(zhì)和排列方式

　　近年來(lái)匠题，國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的散熱器新材料有鋁泡沫材料拯坟、石墨泡沫材料和鋁合金等幾種，其中美國(guó)開(kāi)發(fā)的石墨泡沫材料中的石墨為球形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)韭山，接觸面很大郁季，具有極高的熱擴(kuò)散率，散熱系數(shù)比傳統(tǒng)銅質(zhì)散熱器高腻危。鋁合金散熱器質(zhì)量輕弹双，抗腐蝕性好碰素，散熱效果為銅質(zhì)散熱器的106%。鋁質(zhì)冷卻水散熱器战辨、中冷散熱器和機(jī)油散熱器具有體積小媒邀、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)莱火，可將其從傳統(tǒng)的串聯(lián)式布置改為單層并列式布置滴推，使多個(gè)散熱器可以同時(shí)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驻碟，有效提高散熱效果指胡。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)散熱器晋丑，體積減小了50%。

　　(4)?采用可逆轉(zhuǎn)風(fēng)扇

　　沃爾沃公司新開(kāi)發(fā)的EC210C挖掘機(jī)安裝了液壓驅(qū)動(dòng)的可逆轉(zhuǎn)風(fēng)扇药封，在駕駛室內(nèi)即可操縱風(fēng)扇正嚼债、反轉(zhuǎn)(吹風(fēng)或吸風(fēng))。通常工況下吠谢，風(fēng)扇正轉(zhuǎn)(吸風(fēng))土童；當(dāng)散熱器上黏有灰塵等顆粒物時(shí)，則可控制風(fēng)扇反轉(zhuǎn)(吹風(fēng))工坊，將塵土等顆粒物吹掉献汗。

　　(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(huì)使水散熱器結(jié)垢王污，降低散熱效果罢吃，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納米微粒昭齐。則可提高40%導(dǎo)熱率尿招。俄羅斯開(kāi)發(fā)的APBK潤(rùn)滑油，可改善潤(rùn)滑油(機(jī)油)的摩擦性能阱驾，對(duì)磨損部位進(jìn)行動(dòng)態(tài)修復(fù)就谜，降低運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)生的摩擦熱，延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)副的使用壽命里覆。

　　(6)?其他措施

　　治理工程機(jī)械過(guò)熱的其他技術(shù)措施還包括：改進(jìn)柴油機(jī)的燃燒工況丧荐，提高熱效率；改善液壓動(dòng)力元件和執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)和質(zhì)量哮瓦；回收制動(dòng)圣辩、減速的慣性能量以及作業(yè)裝置下降的重力勢(shì)能，提高液壓能利用效率岛盗；優(yōu)化風(fēng)扇參數(shù)(葉片角度藤侦、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(dòng)作工況樊何，減小壓力損失特血；提高操作水平，防止超載作業(yè)秀彤；加強(qiáng)地下室內(nèi)和深基礎(chǔ)作業(yè)場(chǎng)所的通風(fēng)猜著，并避免在太陽(yáng)輻射最強(qiáng)的時(shí)段作業(yè)。

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