TC85液压挖掘机整体式散热器优化设计

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1、机械管理开发总第154期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTTotalof1542016年第2期No．22O16机械分析与设计TC85液压挖掘机整体式散热器优化设计原涛(太原工业学院机械工程系，山西太原030008)摘要：分析TC85液压挖掘机动力系统，由油冷道依茨DeutzBF4M2011更改为水冷Yan—mar4TNV98T柴油机，出现柴油机水温过高问题，对整体式散热器导风板等零件结构优化设计，合理调整散热器主要部件。_Y-程现场测试数据表明，新结构整体式散热器整机热平衡达标，成功解决了柴油机过热问题。关键词：散

2、热器；热平衡；导风板中图分类号：TU621文献标识码：A文章编号：1003．773X(2016)02．0042．04DoI：10．16525／i．cnki．cn14．1134／th。2016．02．015引言率可以满足发动机和液压系统散热要求。TC85液压挖掘机是TEREX公司近年研发整体散热器由浙江台州浙江银轮生产，由液压一款结构紧凑型小半径回转液压挖掘机，为了降油散热器与柴油机冷却水散热器并联而成。采用低采购成本，动力系统由油冷道依茨DeutzBF4M管带式结构，优点是结构合理、散热效率高。使用冷2O11更改为水冷Yanmar4TNV98T柴油

3、机。为轧铜带和铜管等散热材料生产工艺、焊接工艺流水了便于固定安装，有效节省挖掘机平台上部空问，线先进。散热器前置，通过托架与柴油机合为一体。将油散和柴油机散热水箱并联组合在一起。散热使用一个Mutilt-wing吸风式风扇，最大限度缩小风器采用强制风冷方式，借助柴油机风扇冷却。研扇叶尖与导风圈间隙6mm。空气经过右侧机罩进发初期工程的现场测试，发现存在散热器水温偏风口吸入发动机室，先穿过空调冷凝器，再进入散热高，柴油机过热现象。国内大部分液压挖掘机使器，穿过柴油机表面，温升后带走热量。冷却水系统用工况相当恶劣，具体表现在机手重操作轻维护包括水泵、管

4、路水道、水箱、调温器、液压油散热器、保养、台班时间长、土方任务重、设备负载变化大、风扇，冷却风道。水泵与液压油泵分别驱动防冻液施【=环境温度高，经常发生柴油机开锅现象。和液压油，在冷却系统中强制循环。1整体式散热器的结构特征TC85液压挖掘机由零回转平台放大设计，液国产TC85液压挖掘机总重8．50t，斗容压系统油箱结构紧凑只有180L容积，必须匹配高0．36m。。该机型是2010年推出的新产品，具有效强制冷却方式才能有效控制液压油温升。挖掘动力性好，生产效率高等特点。根据市场需求配机作业时，液压系统发热量主要来源于液压主泵，套了YANMAR4TN

5、V98T柴油机，排量3．3L，功是系统油液温度升高主要原因。液压系统最高温率53kW，最大扭矩236N·m。工程现场反馈，夏升如果过大，容易造成各液压元件密封性能下降。季高温工况，经常出现柴油机过热现象。研发人液压系统在热平衡后，油散进口最高温度必须小员通过计算核算，认为整体式散热器设计散热功于8O℃。否则在南方高温工程现场，很容易发生挖掘机作业效率下降，柴油机开锅等故障。研发收稿日期：2015—12—19初期把空调冷凝器前置，与散热器简单叠加在一作者简介：原涛(1971一)，男，山西晋城人，工学起，加大了空气流动阻力，穿过散热器表面空气流学士，讲

6、师，现就职于太原工业学院机械工程系。量和流速都相应减少，人为导致散热器散热表面原涛：TC85液压挖掘机整体式散热器优化设计2016年第2期·43·与气流温差减小。PP=VpPp／'7一10～。×1．5×10×10一。／2水温过高原因分析0．6×0．9—0．3kw(10)在工况、柴油机性能一致条件下，水温过高因散热器计算：素主要有：冷却水循环能力、单位有效通风量、散正面积：热面积。本次降温优化设计就从风扇选型、改变FR—Va／va一3／8=0．375m(11)散热器散热面积、改善系统结构组成以减少风阻、水管数量：增大进风量4个方面进行。i—V／vfR

7、=0．6／0．6×0．375=3根(12)在设计冷却系统时，柴油机最高出水温都散热器面积：明确规定小于100℃，环境温度设计值。在整Fs=Qw／KRAt一39／0．1×53．1—6m。(13)体式散热器空气侧温度效率￡定义为：At=tDt。=92℃一35℃，e=AT／(Tw1一Td1)(1)公式(2)表明，通过改变冷却系统结构，可以式中：△为空气通过散热器的温升。提高冷却风量Va，这样就能改变△。进气温度△T：1一To2(2)相同工况下，随着冷却风量Va提高，通过液压油一般取10~30℃。散热器后空气温度会降低。同样工况，只要穿过式中：Q为系统应散

8、走总热量，kJ／h；Pa为水箱空气温度明显降低，就可能解决开锅问题。空气的密度，1．01kg／m。；Cpa为空气定压比热在