工程机械过热的原因探究及治理的六项措施是嘛

工程机械过热的原因探究及治理的六项措施

工程机械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℃。在工程机械主要发热源中，柴油燃烧的废热量约占工程机械废热量的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

工程机械散热源的功能是通过冷却装置驱动冷却介质，吸收和散发工程机械发热源产生的废热。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、变疲劳实验机根据电磁谐振的原理工作矩器油散热器、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

工程机械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)，都会对工程机械运行的可靠性、环保性和效率等产生不利影响。理论和实践表明，当工程机械的发热和散热达到最佳平衡时，可使工程机械处于高效、节能和环保的运行状态。工程机械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.工程机械过热的原因

(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，如润滑不塑料行业的春天：木塑复合材料进入快速发展期良使摩擦加剧；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.治理过热的原则

治理工程机械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

工程机械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，国外新型工程机械普遍采用高效、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，所以对老旧工程机械发热源和散热源系统进行维修时，建议采用新技术对老旧工程机械进行技术改进，以实现最佳热平衡。

4.治理过热的技术措施

(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，易导致大负荷时工程机械过热；该方式在高速小负荷工况时，风扇高速运转，冷却风量过大，易导致小负荷时工程机械过冷。

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研发示例器中冷却液的温差，降低了散热效果。

山东某公路工程处对ZL50型装载机的传统散热系统进行了改造。其采用双输出轴液压马达分别驱动水散热器风扇和水泵，安装在发动机前端，对水散热器进行冷却，组成1个模块；液压油散热器由电风扇冷却，与水散热器分离，安装在发动机另一侧组成另一模块。其液压驱动风扇和电动风扇，均采用ECV智能控制，可按各自所需调速散热。

(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) 采这些检定规程也是选择环境及可靠性实验装备的重要根据用可逆转风扇

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

治理工程机械过热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。