全液压推土机液压系统散热方案
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工程机散热方案怎么写好引言随着工程机械的不断发展和应用,散热问题成为了工程机械设计中一个重要的问题。
在工程机械工作过程中,机械设备会因为长时间运行而产生大量热量,如果不能有效地散热,就会导致机械设备温度过高,从而影响机械的正常工作。
因此,设计一个合理有效的散热方案对保证工程机械设备的正常运行和寿命具有重要的意义。
一、散热原理散热是指将机械设备内部产生的热量,通过散热器(例如:散热风扇、散热片)和散热系统(例如:散热管道、冷却液循环等)的方式,将热量散发到外部环境中的一种方法。
具体来说,散热原理可以分为对流传热、辐射传热和传导传热。
1.对流传热:对流传热是通过流体(例如:空气、水等)对物体进行传热的方式。
在工程机械中,通常通过风扇将机械设备内部产生的热量传递给周围的空气,从而实现对流传热。
2.辐射传热:辐射传热是指物体通过辐射方式将热量传递给周围环境的一种方式。
在工程机械中,通过散热片将机械设备内部产生的热量辐射出去,在实现散热的过程中起着重要作用。
3.传导传热:传导传热是物体内部分子之间通过直接接触传递热量的一种方式。
在工程机械中,通过散热管道和冷却液循环的方式,将机械设备内部产生的热量传导出去。
二、散热方案设计在工程机械设计中,设计一个合理有效的散热方案对保证机械设备的正常运行和寿命是非常重要的。
散热方案设计包括散热系统设计和散热材料选择两个方面。
1. 散热系统设计(1)散热风扇设计散热风扇是工程机械散热系统中的重要组成部分,通过不断循环空气实现对机械设备内部产生的热量散热。
在散热风扇设计中,需要考虑风扇的大小、叶片数、叶片形状、风速和散热量等参数,以确保风扇能够有效地将热量散发到外部环境中。
(2)散热片设计散热片是工程机械散热系统中的另一个重要组成部分,通过辐射方式将机械设备内部产生的热量散发到外部环境中。
在散热片设计中,需要考虑散热片的材料、表面积、结构和散热效率等参数,以确保散热片能够有效地散发热量。
液压设备散热系统的分析和设计方法一、概述液压散热系统的组成和重要性液压系统通常有四部分组成,分别为动力源部分、执行部分、控制部分和辅助部分,散热系统划归在系统的辅助部分。
液压系统在工作过程中,压力、容积和机械损失均会构成系统总的能量损失,这些能量损失转换为热量,使系统的液压介质--液压油油温升高,如果此温度不处于各元件和系统能承受的范围,则必须增加布置系统进行额外的散热冷却,以便使系统温升得以控制,从而确保设备的整体性能的可靠、稳定、元件的寿命和系统的运行效率得以保证。
由于液压系统驱动的设备纷繁复杂,各系统本身元件规格、作业工作等级、环境温度都不相同,而目前行业教课书或冷却设备厂商对如何选型说明的比较简略,因此如何判断一个设备是否需要额外增加散热设备以及散热设备的能量都需要有科学的分析依据和可行的方法,这是本文探讨的重点。
二、液压设备的散热分析以及散热设备的计算选项目前风冷冷却器厂家对于冷却器的选型通常推荐有两种方法,一种是通过测算已有的设备一定时间内油的温升,从而根据油的温升来计算功率损失,来倒推选择额外的冷却器规格;另一种是采用估算系统功率损失的方式,对于没有变量类,散热功率取驱动功率的15-20%,对于有变量时取约功率的30%。
以上选型方法一,是根据已有液压系统的温升结果来倒推为冷却器选型,既不能满足设备在现实生产中的持续使用,也不能满足设备建造早期为整个液压动力站作一体化设计和生产,不值得推广。
而选型方法二,采用简单的估算方法,忽视了每个系统的工况个性,如机构动作的周期间隔、油箱内液压油本身在设备运行时温升时的吸热能力、各工序发热功率不均衡的情况,往往会导致冷却器选型的浪费或规格不足,也不能科学的应用于现代化设备的设计和生产中。
在现实的工程项目中,如何做到可靠、经济的散热系统选型,需要对系统的发热情况进行统计分析,然后再找出规律和方法。
液压系统设备由液压油泵、阀件、管路、油箱、油缸或液压马达、液压介质组成。
设计计算DESIGN & CALCULATION液压挖掘机散热系统热平衡设计钟玉柱,高希祥,马士存(山东卡特重工机械有限公司,山东临沭276700)[摘要]简述系统高温现象对液压挖掘机的危害,分析研究机器高温现象的原因,对其系统热平衡的重新设计,采取了解决高温问题的措施,达到了挖掘机在极端工况和高温环境中工作需求。
[关键词]挖掘机;发动机;热平衡;高温[中图分类号]TU621 [文献标识码]B [文章编号]1001-554X(2014)04-0094-04Study on heat balance design of cooling system for hydraulic excavatorsZHONG Yu-zhu,GAO Xi-xiang,MA Shi-cun山东卡特重工机械公司新开发的CT68小型液压挖掘机采用原装进口康明斯发动机、日本KYB 液压元件,样机在32℃~38℃环境温度下进行施工时,遇到发动机高温、液压系统温升过高(超出50℃~80℃正常工作范围)的现象,不能适应各种极端工况和高温环境中工作需求。
液压系统过热会出现各液压执行机构无力、工作动作滞缓的情况,严重时会造成机器失效。
针对该液压挖掘机温度过高的现象,经全面系统的分析,对挖掘机发动机散热系统和液压系统两个方面进行热平衡设计验证,提出改进方案。
1 系统的发热现象1.1 发动机发热现象及其危害根据用户反馈的产品高温,即发动机“开锅”现象,是指打开水箱盖后,水箱里的水已经“烧开”,不时往外喷溅,这是发动机水泵工作时水循环所发生的现象。
发动机运转时,受到强烈加热的汽缸、缸盖、活塞、喷油器等零部件如冷却不及时,易造成可燃混合气的早燃,加剧发动机的过热现象,整个工作循环的温度高并形成恶性循环,使发动机处于过热状态。
同时,造成发动机功率下降、运行无力,充气系数下降,混合气相对变浓,废气中的有害物质浓度增大,增加环境污染。
在高温、高压下工作时,发动机机油的抗氧化安定性变坏,加剧了其热分解、氧化和聚合过程,引起机油变质,机油粘温性发生变化,粘度下降、稠度变稀,润滑性能变差。
浅析液压系统中的发热和散热摘要:本文主要探讨了液压系统中的发热和散热问题,分析了发热机制、发热对液压系统性能的影响以及液压系统的散热方法。
文章首先介绍了液压系统中的发热机制,液压泵、液压马达和阀的内部泄漏,液压油的黏度与发热量,机械磨擦和压力损失等都会引起系统发热。
其次,分析了发热对液压系统性能的影响,包括液压油性能降低、系统稳定性的影响、对液压元件寿命的影响以及系统效率的降低。
最后,探讨了液压系统的散热方法,如使用散热器和冷却器,调整液压系统设计以提高散热效果,选择合适的液压油以降低发热,提高液压系统运行效率以降低发热。
通过对这些问题的研究,可以更好地理解液压系统的发热和散热问题,从而为设计和优化液压系统提供理论支持。
关键词:液压系统;发热机制;性能影响;散热方法一、简述液压系统中的发热和散热问题的重要性液压系统中的发热和散热问题具有显著的重要性。
发热现象是由于系统内部各种因素,如泄漏、黏度、机械磨擦以及压力损失等造成的。
这些因素共同导致系统的能量损失,进而转化为热量,使系统温度升高。
持续或过度的发热会对液压系统的性能造成负面影响,包括液压油性能的降低、系统稳定性的破坏、液压元件寿命的缩短以及系统效率的降低。
因此,如何有效地进行散热,以减少发热对系统性能的影响,对于保障液压系统的稳定运行和提高其工作效率显得尤为重要。
这就需要通过使用散热器和冷却器、调整液压系统设计、选择合适的液压油以及提高系统运行效率等方式来实现。
二、液压系统中的发热机制液压系统中的发热机制复杂且多样,主要包括液压泵、液压马达和阀的内部泄漏,液压油的黏度与发热量,以及机械磨擦和压力损失引起的发热。
首先,液压泵、液压马达和阀的内部泄漏是液压系统发热的一个重要原因。
液压系统中的设备与组件往往需要在高压条件下工作,这就可能导致内部泄漏的发生。
当液压介质在压力作用下通过泄漏缝隙时,会发生大量的能量损失,这部分能量在通过泄漏缝隙时被转化为热能,使得系统的温度升高。
液压挖掘机散热器管片式油散的设计及应用一、油散的选型配置:目前,散热器型式比较多,国外由于散热材料比较过关,工艺比较先进,工程机械多采用管片式油散或其延伸产品,如日本,韩国,美国等。
其优点是结构简单,制造方便,容易实现流水线生产,且风阻较小,容易清洗,方便布置等,但材料性能要求较高。
我国受基础产业限制,工程机械用油散多采用铝制板翅式风冷冷却器。
我公司的挖掘机也选用铝制板翅式风冷冷却器,该冷却器每两层油板间装设横向或纵向的波浪形散热翅片板(厚度为0.2~0.3mm的铝片)结构,以增加局部散热系数和散热面积(散热面积可达光管的8~10倍),为防尘,外部装滤网。
翅片式冷却器的冷却效果比其他冷却器提高数倍,体积和重量相对减小许多,其冷却效果好、结构紧凑、体积小强度高。
翅片式冷却器采用铝片,不仅造价低,而且不易生锈,但风阻大、易堵塞、难清洗。
二、油散的选型计算:油散的计算主要是根据热交换量确定所需的散热面积,油散的散热功率P2应等于系统的发热功率P与油箱、管路等元件的散热功率之差,本计算不考虑油箱、管路等的散热,同时忽系统溢流损失,并假设冷却进出风量足够。
为平衡油温,冷却器的热交换量等于液压油放出的热量液压油放出的热量计算:p2=CQp(t2一t1)油液的出口温度油液的进口温度油的密度油的流量油的比热容式中:c=1675~2093J/(Kg.K)取c=2000J/(Kg.K)Q=2×230L/minp=900Kg/m3t2-t1=2℃取进出油的温差为2℃计算得p2=26.9Kw油散的散热面积计算:A=k——油散的传热系数,k=30~350W/(m2.K)取k=50W/(m2.K)△tm——油和风之间的平均温差△tm=-式中:t1——液压油进口温度,根据系统发热情况确定t2——液压油出口温度,根据系统对油温的控制要求确定t1′——冷却风进口温度,一般为环境温度t2′——冷却风出口温度△tm=℃-℃ =19℃计算得出:A=28′-3m2在计算所需的散热面积后,根据JB/T7261-94《铝制板翅式换热器技术条件》制造和验收标准选用油散规格型号,再结合油散的外部尺寸等要求确定平板的片数等。
液压挖掘机散热系统的优化设计摘要:液压挖掘机的散热系统是保证其正常工作的关键部分,而液压油温度的升高会影响机器的使用寿命和性能。
本文从液压挖掘机的散热原理入手,探讨了散热系统的设计和优化,在此基础上提出了一种新型的散热系统方案,以提高液压挖掘机的工作效率和使用寿命。
关键词:液压挖掘机;散热系统;优化设计引言:液压挖掘机是现代工程机械中广泛应用的一种机械设备,其主要应用于大规模土方、挖掘、矿山开采等工程领域。
由于液压挖掘机长时间工作时产生的摩擦与散热,使得机器需要有一个高效的散热系统来保证其正常工作。
现在液压挖掘机市场上的品牌众多,但不同品牌的液压挖掘机在散热系统的设计和优化上存在差异,因此需要对液压挖掘机的散热系统进行深入地研究,以便制定出更加科学、合理的设计方案,提高机器的工作效率和使用寿命。
本文从液压挖掘机的散热原理入手,探讨散热系统的设计和优化,最后提出一种新型的散热系统方案。
一、液压挖掘机散热原理液压挖掘机的散热系统直接影响机器的工作效率和使用寿命,因此需要对其散热原理进行了解。
液压挖掘机的散热系统主要是通过散热器将液压油温度降低到适合工作的范围内。
在液压挖掘机工作时,液压油通过泵液器进入液压缸中驱动油缸的活塞运动。
由于液压油传递过程中会受到摩擦和阻力的影响,导致其温度升高。
如果液压油温度过高,就会造成油封老化、密封失效、流量减少等问题,从而影响液压挖掘机的正常工作。
因此,在液压挖掘机中需要采用散热器来降低液压油的温度。
液压挖掘机散热器的原理是,将液压油流经铜管,利用铜管的导热性质使液压油的温度传递到铜管外部的散热片上,通过散热片将热量散发到周围的空气中。
在液压油温度过高时,需要增大散热器的散热面积或增强风扇的风力,来提高散热效果。
另外,也可以通过调整液压泵的排量、增加散热油箱的容积等方法,来降低液压油的温度。
二、散热系统存在问题液压挖掘机在作业过程中,由于外部环境因素、负载波动等原因,会使散热系统出现以下问题:1.散热面积不足由于液压挖掘机需要在恶劣的环境下工作,散热器经常会被覆盖尘土或者堆积杂草等物,这些都会导致散热器散热面积的减小。
液压系统发热及降温措施摘要:描述了液压系统发热而产生的危害,分析了液压系统热量的来源,提出了保证液压元件正常工作而采取的针对性降温措施.关键词:液压系统,发热,降温ABSTRACT:Describe the harm caused by the hydraulic system heating,analysis the source of the heating.Take effective measures to guarantee the hydraulic components in its normal condition.KEYWORDS:hydraulic system,heating,lower the temperature引言工程机械液压系统的油温一般控制在30~60度,最高不超过60~70度,此温度下工作效率最高,但液压系统经常因油液发热出现工作性能差,甚至故障。
1.液压系统发热所造成的危害液压系统发热是捆扰液压系统正常工作的重要问题之一。
温升不仅使液压系统泄露增大、容积效率下降,而且使控制元件的性能发生变化。
比如,由于油温上升引起油液黏度降低,导致溢流阀锥阀阻尼降低,使锥阀稳定性变坏,引起自激振荡噪声。
溢流阀产生高频啸叫,使溢流阀不能正常工作。
温升还使油液及液压系统中的橡胶密封圈软管等加快老化,影响其使用寿命。
此外,温升会引起机械结构的热变形造成机械卡死和破坏已有的精度。
具体表现为:⑴机械产生热变形,液压元件中热胀系数不同的运动部件因其配合间隙变小而卡死,引起动作失灵、影响液压系统的传动精度,导致部件工作质量变差。
⑵使油的粘度降低,泄漏增加,泵的容积效率和整个系统的效率会显著降低。
由于油的粘度降低,滑阀等移动部件的油膜变薄和被切破,摩擦阻力增大,导致磨损加剧。
⑶使橡胶密封件变形,加速老化失效,降低密封性能及使用寿命,造成泄漏。
⑷加速油液氧化变质,并析出沥青物质,降低液压油的使用寿命。
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