解决三一挖掘机过热,高温的六个法宝

　　解决三一挖掘机过热,高温的六个法宝
　　
　　1.三一挖掘机的热平衡
　　
　　(1) 发热源
　　
　　挖掘机在运行中会产生热量,其发热源主要有3种：一是柴油机燃烧系产生的热源；二是液压传动和其他传动系的运动副在运行中产生摩擦热；三是液压油在液压系统内流动产生的压力能转化为热量,散发到液压油和机件中.此外,在有太阳辐射的场合作业,还要承受太阳的辐射热,其作业环境温度可达37 ～60 ℃.
　　
　　在挖掘机主要发热源中,柴油燃烧的废热量约占三一挖掘机废热量的74%,液压传动及其他传动系统运动的摩擦热约占24%,太阳辐射热约占2%.
　　
　　(2) 散热源
　　
　　三一挖掘机散热源的功能是通过冷却装置驱动冷却介质,吸收和散发三一挖掘机发热源产生的废热.散热源包括冷却介质和冷却装置.冷却介质有冷却水、液压油、变矩器油、机油和空气；冷却装置有风扇、水泵、风扇液压马达（或风扇电动机）、液压泵、冷却水散热器、液压油散热器、变矩器油散热器、机油散热器、涡轮增压中冷器、空调冷凝器和油箱等.
　　
　　(3) 热平衡
　　
　　三一挖掘机是集发热源和散热源为一体的机械,其热平衡超过或未达到热平衡温度范围（即过热或过冷）,都会对三一挖掘机运行的可靠性、环保性和效率等产生不利影响.理论和实践表明,当三一挖掘机的发热和散热达到最佳平衡时,可使三一挖掘机处于高效、节能和环保的运行状态.三一挖掘机的最佳热平衡参数如下：柴油机水温75～95 ℃,液压油温55～75 ℃,变矩器油温85～90 ℃,机油油温55～75 ℃.
　　
　　2.三一挖掘机过热,高温的原因
　　
　　(1) 发热源产生过量废热
　　
　　过量废热产生有3种渠道：一是柴油机燃烧工况差,如喷油压力调整不当、配气相位失调、喷油定时不准、燃油中含水量超标、柴油机进气量过多等；二是液压传动和其他传动系产生的摩擦热增多,如润滑不良使摩擦加剧；三是压力损失转化的热量过多,如液压管路堵塞或弯度过大使沿途压力损失增大,阀组动作过于频繁,节流和溢流造成能量损失过大.
　　
　　(2) 散热源冷却能力不足
　　
　　 散热源冷却能力不足表现在冷却液质量差、散热能力下降,如冷却水为硬水,液压油和机油黏度过大,风扇、水泵、液压泵和散热器失修使冷却能力不足等.此外,环境温度过高、操作失误都可使废热产生过多.
　　
　　3.治理挖掘机过热,高温的原则
　　
　　治理三一挖掘机过热的目标是减少发热、合理散热和实现热平衡,治理时可遵循如下的原则.
　　
　　(1) 全方位原则
　　
　　三一挖掘机热平衡是一项系统工程,若出现过热和过冷故障,必须从发热源、散热源和热平衡等全方位分析原因并制定维修对策.
　　
　　(2) 顺序原则
　　
　　在分析过热原因时,建议采用如下顺序原则：环境温度→操作→发热源→散热源→综合分析和治理.采用顺序原则可保证发现问题早、查找问题准、治理效果好.
　　
　　(3) 防假原则
　　
　　汽缸体、汽缸盖有裂纹以及汽缸垫密封失效,都会使汽缸内的气体进入冷却水道,引起水散热器中的冷却水未到沸点而沸腾；高原地区气压低,水散热器的冷却水也会出现未到沸点即沸腾现象；另外,温度传感器失效会将水温、油温误报.因此,在分析过热原因时应认真分析,防止误判.
　　
　　(4) 改进原则
　　
　　近年来,国外新型挖掘机普遍采用高效、低耗柴油机,同时采用按需调速的独立式液压驱动风扇和新材质散热器,所以对老旧挖掘机发热源和散热源系统进行维修时,建议采用新技术对老旧挖掘机进行技术改进,以实现最佳热平衡.
　　
　　4.治理挖掘机过热,高温的技术措施
　　
　　(1) 将风扇改为独立式
　　
　　传统机型的风扇多为非独立的机械连接式,即风扇由柴油机曲轴通过胶带轮和胶带驱动,风扇转速与曲轴转速同步.该方式在低速大负荷工况时,风扇冷却风量不足,易导致大负荷时挖掘机过热；该方式在高速小负荷工况时,风扇高速运转,冷却风量过大,易导致小负荷时挖掘机过冷.
　　
　　近年来很多公司新开发的机型均采用独立式可按需调速的液压、电子风扇,国内一些维修企业也参照上述机型,将原机的非独立风扇改装为按需调速的独立式风扇.驱动风扇的动力源可按机型的具体情况而定,液压主回路、支回路可分别设置,也可独立安装液压泵.
　　
　　(2) 将散热器改为分置式
　　
　　传统的散热器组（模块）由水散热器、液压油散热器、变矩器油散热器、机油散热器等依次串联成一组,安装在风扇前端.这种安装型式有如下缺点：多个散热器共用1台风扇冷却,不能按各自的目标冷却温度进行针对性冷却；多个散热器串联在一起,使冷却空气通过各个散热器的流动阻力增大,并有热量累积效应,缩小了冷空气与散热器中冷却液的温差,降低了散热效果.
　　
　　(3) 改进散热器材质和排列方式
　　
　　近年来,国内外开发的散热器新材料有铝泡沫材料、石墨泡沫材料和铝合金等几种,其中美国开发的石墨泡沫材料中的石墨为球形网状结构,接触面很大,具有极高的热扩散率,散热系数比传统铜质散热器高.铝合金散热器质量轻,抗腐蚀性好,散热效果为铜质散热器的106%.
　　
　　铝质冷却水散热器、中冷散热器和机油散热器具有体积小、质量轻、结构紧凑等优点,可将其从传统的串联式布置改为单层并列式布置,使多个散热器可以同时接触到风扇的冷却风,避免各散热器热交换的相互影响,有效提高散热效果.合肥某公司生产的叉车,采用铝质板翅式散热器代替传统铜质散热器,体积减小了50%.
　　
　　(4) 采用可逆转风扇
　　
　　沃尔沃公司新开发的EC210C挖掘机安装了液压驱动的可逆转风扇,在驾驶室内即可操纵风扇正、反转（吹风或吸风）.通常工况下,风扇正转（吸风）；当散热器上黏有灰尘等颗粒物时,则可控制风扇反转（吹风）,将尘土等颗粒物吹掉.
　　
　　(5) 改善冷却介质的散热效率
　　
　　若使用硬水作冷却介质,会使水散热器结垢,降低散热效果,因此应使用合格的软水作冷却水.若在软水中加入1%体积浓度的CuO纳米微粒.则可提高40%导热率.俄罗斯开发的APBK润滑油,可改善润滑油（机油）的摩擦性能,对磨损部位进行动态修复,降低运动副产生的摩擦热,延长运动副的使用寿命.
　　
　　(6) 其他措施
　　
　　治理三一挖掘机过热,高温的其他技术措施还包括：改进柴油机的燃烧工况,提高热效率；改善液压动力元件和执行元件结构和质量；回收制动、减速的惯性能量以及作业装置下降的重力势能,提高液压能利用效率；优化风扇参数（叶片角度、风道等）提高冷却能力,采用双水流散热器提高散热效率；优化液压管路布置和阀类元件动作工况,减小压力损失；提高操作水平,防止超载作业；加强地下室内和深基础作业场所的通风,并避免在太阳辐射最强的时段作业.

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