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《針對液壓挖掘機(jī)發(fā)動機(jī)過熱故障分析及優(yōu)化改進(jìn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com—等等液壓挖掘機(jī)發(fā)動機(jī)過熱故障分析及優(yōu)化改進(jìn)劉浩，甘新貴，孫寶舟(常林股份有限公司)摘要：液壓挖掘機(jī)普遍采用水冷式柴油發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)過熱將影響整機(jī)的使用性能，并且會迅速降低發(fā)動機(jī)的使用壽命。通過對小批量液壓挖掘機(jī)發(fā)動機(jī)出現(xiàn)的過熱故障進(jìn)行分析，F(xiàn)在不更換散熱器，不更改風(fēng)扇直徑及轉(zhuǎn)速的前提下，對相關(guān)部件做一系列優(yōu)化改進(jìn)，最終使散熱效果達(dá)到理想狀態(tài)，發(fā)動機(jī)過熱故障得到解決。關(guān)鍵詞：發(fā)動機(jī)過熱；熱平衡；散熱系統(tǒng)；優(yōu)化改進(jìn)作為挖掘機(jī)動力的核心，發(fā)動機(jī)性能的好壞，經(jīng)過散熱器的風(fēng)速，縱坐標(biāo)為散熱器在進(jìn)出風(fēng)溫差將直接影響挖掘機(jī)的性能。冷卻系統(tǒng)是發(fā)動機(jī)最重AT
2、為5Oc(=時的散熱量，為散熱器中冷卻液流要的組成部分之一，發(fā)動機(jī)經(jīng)常在高溫下工作，會量。在圖2所示的風(fēng)扇特性曲線圖中，不同曲線代箍一0一腳《衽3221l造成燃燒不正常(爆燃、早燃等)，機(jī)油變質(zhì)或燒損，表風(fēng)扇的不同轉(zhuǎn)速。結(jié)合圖l和圖2可核算散熱器加OOOOOOOO00Mm842OOO0OOO∞∞∞∞∞∞吣零件的摩擦和磨損加劇，導(dǎo)致動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠的散熱功率。性和耐久性全面惡化口-5]。我公司生產(chǎn)的ZG3235—9型履帶式液壓挖掘機(jī)』喧采用康明斯6BTAA5．9一C178型發(fā)動機(jī)，配備日本·-●··-東京散熱器、韓國東明負(fù)流量控制液壓系統(tǒng)。在投≯f■放市場一段時間后，服務(wù)人員
3、反映，部分地區(qū)銷售的挖掘機(jī)在環(huán)境溫度30～35時出現(xiàn)發(fā)動機(jī)過熱--．-·-(發(fā)動機(jī)“開鍋”)故障。●●★2468得知該消息后，我公司相關(guān)人員聯(lián)合發(fā)動機(jī)廠風(fēng)速／(m／s)家服務(wù)人員趕赴現(xiàn)場了解情況。經(jīng)用戶介紹，一臺圖1散熱器性能曲線該型挖掘機(jī)在工作100h前水溫尚好，但工作120h后問題突然惡化。具體現(xiàn)象為：2h內(nèi)的短時間工作▲、尚好，一旦長時間連續(xù)工作即出現(xiàn)水溫報警。現(xiàn)場＼～＼_檢查發(fā)現(xiàn)，該機(jī)共使用244h，除散熱器有少量積、＼。＼，。、灰，其他使用狀況基本正常，不存在使用不當(dāng)問題。{．t．繼續(xù)檢查散熱器周邊的密封情況，發(fā)現(xiàn)機(jī)罩頂部有一、．、‘＼些許縫隙，現(xiàn)場使用海綿對縫隙進(jìn)行
4、封堵并清洗散／2／一‰、、、、、熱器芯體后交用戶繼續(xù)使用，發(fā)動機(jī)過熱問題依0．0oO2．0004．o006．0008．00010．000舊?？紤]到小批量出現(xiàn)發(fā)動機(jī)過熱問題的嚴(yán)重性，-．~-2ooor／min-．Its2200r／min～l50Gr／min,-11~2500r／rain設(shè)計人員立即對該故障進(jìn)行討論研究，采取逐一排風(fēng)速，(m／s)查的方法進(jìn)行分析。圖2風(fēng)扇特性曲線發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速為2000r／min，速比0．97，因為1散熱器散熱功率原因?qū)嶋H用戶使用8擋進(jìn)行工作，此時，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速在圖1所示的散熱器性能曲線圖中，橫坐標(biāo)為為1800r／min，故風(fēng)扇轉(zhuǎn)速約為1700r／
5、rain，風(fēng)扇工作者簡介：劉浩(1982一)，男，浙江嵊州人，工程師，學(xué)士，研究方向：動力系統(tǒng)及整機(jī)設(shè)計。一55一學(xué)兔兔www.xuetutu.com作于風(fēng)扇特性曲線2和曲線3之間。根據(jù)經(jīng)驗，取℃的環(huán)境溫度顯然不會導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)溫度過高。但是，發(fā)動機(jī)艙靜壓為500Pa。由圖2可見，由于風(fēng)扇各如果存在熱風(fēng)回流將會導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)溫度高于環(huán)境溫轉(zhuǎn)速曲線為近似平行線，可估算出此時風(fēng)扇風(fēng)量約度。仔細(xì)檢查后，除本文開始提到的頂部封堵不嚴(yán)為4m3／s。根據(jù)散熱器芯體尺寸820mm×808mm，外，還發(fā)現(xiàn)其他設(shè)計問題。可計算散熱器迎風(fēng)面積為0．66In，則此時風(fēng)速為由于機(jī)頂罩上的排風(fēng)口過于靠前，致使進(jìn)、出
6、4／0．66=6m／s?？陂g距僅稍大于100mm，如圖4機(jī)頂罩開孔示意圖按照發(fā)動機(jī)所提供參數(shù)，水泵在1800r／min，流所示，很容易使熱風(fēng)返回進(jìn)風(fēng)道，使進(jìn)氣溫度升高。阻34kPa(散熱器阻力)時，流量為100L／min。則根機(jī)頂罩過多的開孔雖然有利于降低進(jìn)風(fēng)阻力，但過據(jù)散熱器性能曲線圖可知，在△T=50~C時，散熱功早地使“冷風(fēng)”排出發(fā)動機(jī)艙，會導(dǎo)致冷風(fēng)利用率率為118kW。因為考慮到實際△未必能達(dá)到5O低。因為，經(jīng)過散熱器的熱風(fēng)，相對發(fā)動機(jī)艙和機(jī)體cIC，為保證準(zhǔn)確性，取保守值30℃，計算得散熱器所的溫度還是較低的，完全可以利用其繼續(xù)冷卻發(fā)動能提供的散熱功率為70kW。按照
7、發(fā)動機(jī)技術(shù)要求，機(jī)機(jī)艙和機(jī)體。發(fā)動機(jī)所需最大散熱功率為59．2kW，功率儲備值高達(dá)18％。理論上該批量挖掘機(jī)的散熱功率足夠。．廠C===)C==：)C===)00茸2風(fēng)扇風(fēng)速原因C===)間l。00蓋現(xiàn)場使用風(fēng)速儀對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為1800r／minC===)樂基量量芤C：==)C===)C===)C===)時的風(fēng)速進(jìn)行測試，得到一組數(shù)據(jù)(見圖3)，將風(fēng)速C=：=)C===)分布九宮圖(數(shù)字在九宮圖中的位置分別代表散熱C===)器迎風(fēng)側(cè)中的上下左右等各位置)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出實際平均風(fēng)速為5．2
