高原用滑移装载机冷却系统设计研究

发布时间：2019-08-06 19:41

【摘要】：伴随西部大开发的不断进展，为满足西部经济建设的需要，滑移装载机的使用要求也在不断提高。目前我国研制生产的滑移装载机在低海拔地区使用时，性能均很好，冷却系统一般不会出现过热问题。但在海拔高度在3000m以上的高原地区使用时，只要载荷稍大，冷却系统就会出现过热甚至严重的过热问题，影响工程进度和施工质量。为解决滑移装载机高原使用过程中的过热问题，有关工程机械研发和生产厂家过了很多工作，如增大散热器的散热面积、加大风扇叶片尺寸等，但效果都不是很明显。本文作者借鉴相关领域的理论成果，结合具体的项目，提出了一套与发动机转速无直接关系的电控液压驱动风扇冷却系统方案。论文的主要创新性成果和内容如下： 1．拟定了一套较详细的散热器传热计算和流阻的计算方法，收集了空气、水、防冻液、液压油以及空气在不同海拔高度的热物理性能参数：其中包括温度范围为0℃～140℃，温度间隔为10℃时的密度、比热容、导热系数、动力粘性系数、运动粘性系数以及普朗特数。为各种不同规格散热器的设计提供了可靠的基础数据。 2．对处于平原地区的滑移装载机，其发动机的额定工况和最大扭矩工况时的两种种散热器的传热和流动阻力进行了计算，这些计算结果与实测结果基本相符。即在液压驱动下，其冷却系统的散热能力都能满足要求；但对于传统的驱动方式，在额定工况下，其散热能力富余量很大，但在最大扭矩条件下却达不到要求，其换热仅为要求能力的70%左右。 3．对处于海拔高度为4500m的高原条件下工作的滑移装载机，其发动机在额定转下和最大扭矩工况下冷却系统的传热及流动阻力进行了计算；并进行了相关性能参数的换算，提出了估算散热器在额定转速和最大扭矩工况时散热量的计算方法。并推导出散热器的换热量随海拔高度不同的变化规律，，并计算出海拔3000m处仅为平原（100m）的75%，海拔4000m和5000m仅为平原的68%和62%。 4．设计、安装和调试了一种能随大气条件、发动机负荷变化而自动满足冷却系统中多个散热器不同散热量要求的电控液压驱动风扇冷却系统；对该系统的原理、主要部件的功能等作了介绍。并开发了控制系统的核心元件电控单元。液压驱动系统采用定量齿轮泵与定量齿轮马达组合的方案，最高工作压力为21.7MPa，采用电磁比例溢流阀调节系统的压力和流量，使风扇的转速从0至2500r/min连续可调，从而改变了冷却系统的换热能力，使系统的冷却介质温度可精确控制。
【图文】：

高原用滑移装载机冷却系统设计研究,邹少军;2012年

固定传动比驱动的冷却风扇其冷却能力不能随发动机，在发动机低速大负荷工作时其冷却能力不足，经常通运输车辆（货车和客运车）重要的不同点之一是滑况下工作，发动机的散热量较大，但发动机的转速很的转速也很低，因此风扇驱动的冷却风量很小，冷却机散热器过热的主要原因之一。而发动机在高转速中重过剩，传热损失太多，造成燃油的大量浪费。工作时，发动机的进气量减少，而发动机的喷油量未余气系数减小，燃烧产物的温度升高，燃气向缸壁的高。能力下降，大气压力随高度的增加而迅速下降，与此同减小，实验结果与理论分析表明，空气的散热能力与比。高原地区空气密度显著下降，空气冷却能力的减小度过高的重要原因之一；器散热面积的确定未进行较准确的理论计算，散热器的

高原用滑移装载机冷却系统设计研究,邹少军;2012年

第一章绪论文件中提出的[14]，该专利首次提出了用电动冷却风扇取的冷却风扇，当车辆低速大负荷行驶时，由于迎面气，发动机水温逐渐上升，当发动机达到某一设定温度，防止发动机产生过热。当车辆高速行驶时，由于迎足以保持发动机的正常工作温度，电动冷却风扇就会辆行驶中迎面气流对散热器进行冷却，从而减小了驱短了发动机的预热时间，这对提高发动机的经济性和意义。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH243

【参考文献】