工程车液压散热系统设计与检验

新液压2018-06-22 13:01:36

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    某工程车的使用环境温度在-40℃+46℃,海拔要求在4000m以上,这给发动机和液压系统的散热带来了严峻的考验。对于有特殊工况需求的工程车,传统的散热系统已不能满足要求。在高海拔使用此工程车容易出现过热,严重时甚至出现发动机开锅;在低温使用时又容易出现过冷现象。为解决好散热系统在使用过程中出现的这些问题,某工程车设计了一种新的冷却系统电控液压散热系统,此系统中冷却风扇转速与发动机转速无直接关系,系统根据冷却介质温度按照预定的控制策略进行实时调节,从而达到满足冷却系统散热能力的目的,确保冷却介质始终处于最佳工作温度范围内,提高了动力使用效率。

    1散热系统设计

    1)设计要求

    某工程车发动机额定功率为74 kw,额定转速为2500 rmin,最大扭矩点的转速为1500 rmin

    工程车液压系统由行走液压系统和作业液压系统组成。行走液压系统采用静液压传动,作业液压系统采用液压驱动。液压系统发热主要包括:液压泵容积效率等造成的功率损失H1马达容积效率等造成的功率损失H2管路及其他损失造成的功率损失H3

    当车辆处于上长坡工况时为液压系统发热最恶劣工况,此时发动机动力除部分供给发动机辅助系统外,其他均输入行驶液压系统,发动机辅助系统消耗功率为6 kW,即输入液压系统功率约为68kw

    补油泵消耗的功率为:

式中:pb为补油泵工作压力,pb=2.4 MPaQb为补油泵最大流量;ηb为补油泵总效率。因此,行驶液压系统输入功率Px为:

          Px=68-Pb            (44)

    液压泵的功率损失:

      H1=Px×(1-ηx)   (45)

    式中:ηx为液压泵的总效率,ηx=0.858

    液压管路及其它损失造成的系统功率损失,一般可取全部能量的3~5%,取中间值,即:

      H3=0.04Px    (46)

    马达的功率损失:

    

    式中:ηm为马达的总效率,ηm=0.828

    因此,液压系统最大的发热功率为:

计算得到了行驶液压系统最恶劣工况的发热量,即Hx=20.9 kW

    为使行驶液压系统正常且可靠工作,散热系统设计时充分考虑了以上问题,很好地解决此车上长坡散热困难的问题。

    同时,该散热系统设计需要满足发动机36 kW散热功率的需求,冷却效果应达到22规定。

    22  冷却介质工作温度范围

注:转载请与作者联系授权,作者:广州市新欧机械有限公司黄志坚教授,020-82333916 

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