F分布_ZL50F轮式装载机冷却系统高温攻关

时间：2019-04-11 03:30:01　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要本文介绍了ZL50F轮式装载机冷却系统高温产生原因、解决方法。　　关键词水散热器开锅；高温原因分析；高温解决方案；试验结论　　中图分类号TH11 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）70-0098-01
　　1 高温现象
　　两台ZL50F轮式装载机(配满足欧三排放要求的珀金斯发动机)在建设高速公路，环境温度28℃，铲装-运输-卸料循环作业不到30min时，水散热器溢流孔滴水，说明水散热器开锅。并且打开发动机机罩，内部温度很高，风扇有轻微的软化现象。(油冷却系统和变矩油冷却系统，空空中冷系统均符合发动机热平衡要求)
　　2 高温原因分析
　　1）发动机机罩左右门为全封闭式，顶部开有通风口，内侧粘贴隔音材料，经测试，机罩内侧温度已超过允许温度值；
　　2）散热器总成与发动机机罩两侧间隙较大，有涡流现象，降低了散热效率；
　　3）风扇与散热器总成分析。
　　风扇：风扇为吹风式，最大直径为φ711 mm；风扇材质为PAG（尼龙）；叶片为弯曲叶片，共7片，叶片安装角度为40度，风流量为8.01 m3/s；静压头为733 Pa。
　　散热器总成：水散热器芯片尺寸高×宽×厚＝825.5×900×112.8，结构型式：管片式，散热面积： 56.7m2；液压油散热器芯片尺寸高×宽×厚＝207×900×80，结构型式：管带式散热面积：11.6m2；变矩油散热器芯片尺寸高×宽×厚＝593×900×80，结构型式：管带式，散热面积：33m2；空空中冷器芯片尺寸高×宽×厚＝813.5×460×65，结构型式：管带式，散热面积：19.8m2。
　　复式加水口盖出气阀开启压力：50±5kPa，进气阀开启压力：0.98kPa~1.12kPa。布局形式：前中冷器—中水散热器—后液压油散热器和变矩油散热器并排具体参数见风扇与散热器总成布局表（表1）。
　　风扇导风罩直径 φ750 mm
　　风扇后端面与中冷器前端面距离 76mm
　　风扇后端面与水散热器前端面距离 182 mm
　　风扇后端面与油散热器前端面距离 324 mm
　　散热器总厚度（中冷器前端面与油散热器后端面距离） 328 mm
　　表1 风扇与散热器总成布局表
　　风扇直径φ711mm，导风罩直径φ750 mm，叶片与散热器导风罩间隙19.5（一般要小于12.5mm），空气回流量大，降低了散热效率，风扇后端面与中冷器前端面距离76mm（一般不小于100mm），气流对散热器芯片不均匀，而散热器总厚度328 mm，风阻很大，通风性能不好，并导致风扇变形量很大，导致风扇叶片与风扇护罩碰撞，风扇被打断。
　　在试验过程中，水温到100℃开锅，复式加水口盖出气阀开启压力：50±5kPa过小。（发动机允许最高水温度110℃，允许最高环境温度46℃，允许水压100 kPa）。
　　3 高温问题解决方案
　　1）发动机机罩左右门均开7行4列矩阵长形孔，去掉左右门内侧粘贴的隔音材料，散热器总成与发动机机罩两侧之间用橡胶板将其封闭，从而增加了进风和通风性能以及减少回风量，提高散热效率；
　　2）散热器总成重新设计。增大水散热器散热面积，减小散热器总成总厚度，芯片管间距比原来加大，这样可降低风阻，增大通风量；减小导风罩的直径，使叶片与散热器导风罩间隙为10mm(因散热器总成和发动机安装为弹性安装，防止装载机工作中因颠簸，风扇与导风罩发生碰撞)，这样可降低回风量，提高散热效率。
　　具体更改如下：
　　散热器总成：水散热器芯片尺寸高×宽×厚=878×828×144，结构型式：管带式，散热面积：71.4m2；液压油散热器芯片尺寸高×宽×厚=330×828×70，结构型式：管带式散热面积：16.3m2；变矩油散热器芯片尺寸高×宽×片=100×558×17，结构型式：翘板式油水交换器，散热面积：1.839m2；空空中冷器芯片尺寸高×宽×厚=452×828×70，结构型式：管带式，散热面积：21m2。
　　复式加水口盖出气阀开启压力：90±5kPa，提高水的沸点。前中冷器——后液压油散热器和水散热器并排，变矩油散热器安装至水箱下水室内，具体参数如表2风扇与散热器总成布局表。
　　风扇导风罩直径 φ730 mm
　　风扇后端面与中冷器前端面距离 110mm
　　风扇后端面与水散热器前端面距离 225 mm
　　散热器总厚度（中冷器前端面与水散热器后端面距离） 264 mm
　　表2 风扇与散热器总成布局表
　　4 试验结论
　　ZL50F轮式装载机(配满足欧三排放要求的珀金斯发动机) 更换改进后的散热器总成，在建设高速公路，环境温度28℃，铲装-运输-卸料循环作业3小时，发动机水温一直保持在90℃，油温80℃，变矩油温100℃，改进获得成功。
　　参考文献
　　[1]唐经世，等编.工程机械（上、中、下册）[M].中国铁道出版社，1981.
　　[2]东风汽车股份有限公司.冷却系的选择与匹配[M].机械工业出版社，1996.

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