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矿用车发动机冷却系统的优化设计矿用车是在矿山和采矿现场进行运输和工作的特种车辆，通常用于运输矿石、矿砂等大块物料。
在矿山作业环境中，矿用车通常需要长时间持续工作，运输过程中易受到粉尘、高温等因素的影响。
矿用车的发动机冷却系统的优化设计是非常重要的。
本文将从矿用车发动机的工作环境、冷却系统设计的现状和存在的问题等方面进行分析，提出优化设计方案，以期为矿用车的发动机冷却系统提供一些参考和借鉴。
一、矿用车发动机工作环境分析矿用车在矿山作业环境中通常需长时间、高强度地运输矿石等物料。
矿山地质条件复杂，通常存在大量的尘埃和颗粒物，这些粉尘和颗粒物会堵塞矿用车的散热器和冷却系统，影响发动机的冷却效果。
在高温和恶劣的环境下，矿用车的发动机容易过热，严重影响了矿用车的正常工作和使用寿命。
二、冷却系统设计现状分析目前矿用车的发动机冷却系统主要采用水冷式冷却系统。
该系统通过水冷却剂循环流动来吸收并带走发动机的热量，维持发动机的正常工作温度。
在矿山环境中，水冷却系统经常会受到粉尘和颗粒物的侵蚀，散热效果大打折扣。
目前矿用车的冷却系统往往设计较为简单，无法满足矿山环境下对于发动机冷却系统高效、稳定、耐用的需求。
三、存在的问题分析1. 散热效果差：矿山环境中大量的粉尘和颗粒物容易堵塞矿用车的散热器和冷却系统，导致散热效果差，发动机易过热。
2. 冷却系统设计简单：目前矿用车的冷却系统设计较为简单，无法满足矿山环境下对发动机冷却系统高效、稳定、耐用的需求。
3. 耐久性不足：矿用车冷却系统的零部件往往缺乏防尘、耐高温等设计，容易因此导致散热器等元件的损坏，降低了冷却系统的使用寿命。
四、优化设计方案提出1. 引入新型散热器：考虑到矿山环境中存在大量的粉尘和颗粒物，可以采用新型的散热器设计，增加散热器表面积，并采用防尘、易清洗的材质，以提高散热效果和延长使用寿命。
2. 加强滤清保护：在矿用车的设计中加强对散热器等冷却系统部件的保护，采用特殊的滤清装置和保护罩等设计，防止粉尘和颗粒物进入冷却系统，提高稳定性和耐久性。
矿用高压变频器水冷系统的改造实践梁鑫（山西焦煤集团有限责任公司屯兰矿，山西古交030206）0引言随着变频技术的成熟和工业生产节能降耗要求的提出，各种变频设备正越来越广泛地应用于煤矿、化工、冶金等领域。
作为电气驱动的核心设备，要求变频器必须具有较高的工作稳定性，而变频器对温度等因素的变化较为敏感，因此变频器需具有较强的散热能力。
尤其对于高压变频器，装置内部的大功率半导体和移相变压器，在工作过程中的功率损耗将转化为大量热量，如果热量得不到及时疏散，将导致内部元器件温度升高，影响元件的使用寿命和运行稳定[1-3]。
因此，对于不同应用环境下的高频变频器，需选择相适应的冷却散热方式。
近年来，随着煤矿机电设备的升级，综采工作面常见的重型刮板输送机、带式输送机等设备普遍采用了高压变频驱动技术。
但由于设备散热不当，时常发生因变频器温度超限而停机保护的状况，对煤炭生产效率产生较大影响。
针对这一问题，本文将以屯兰矿井下某综采工作面高压变频器冷却系统的改造为例，对矿用高压变频器水冷系统的应用和改造技术进行研究。
1高压变频器冷却方式高压变频器一般要求环境温度在0~40℃之间，超过40℃将触发温度保护。
常见的变频器冷却方式有强制风冷、直接水冷、空调冷却、空-水冷却等方式，具体如下：1）强制风冷。
一般利用送风风道，将外部的凉风送入需冷却部位，凉风与散热装置进行热交换后变热，然后再由出风风道将热风排出。
这种冷却方式施工简单，成本投入低，但受限于外部环境温度，且存在散热能力不足、风机体积大、噪声大等问题，无法满足大功率高压变频器的散热要求。
2）直接水冷。
也称为“水-水循环冷却”，是目前较为先进的电气设备冷却方式。
其系统分为内、外双循环两部分，内循环水采用高阻抗的去离子纯水，直接与设备接触吸收热量，由于水的比热容是空气的5300倍，因此其散热能力较强；外循环水采用普通工业用水，通过热交换将内循环水的热量带走。
这种冷却方式冷却效率高、冷却装置体积小、静音性能好、安全环保，尤其适合大功率高压变频器的冷却。
矿用车发动机冷却系统的优化设计一、矿用车发动机冷却系统原理及现状矿用车发动机冷却系统的主要作用是将发动机排放的热量散发到外部环境中，以保证发动机在正常工作温度范围内运行。
目前，矿用车发动机冷却系统一般采用水冷式冷却系统，其主要工作原理是通过水泵将冷却液从水箱中抽吸到发动机水套内，经过发动机散热后回到水箱，形成循环。
目前矿用车发动机冷却系统存在一些问题：一是散热效率低，难以满足矿用车长时间高负荷工作的需求；二是系统结构复杂，易于损坏和维护成本高；三是冷却水温度波动大，容易造成发动机过热或过冷的情况，影响矿用车的正常工作。
二、矿用车发动机冷却系统的优化设计方案为解决目前矿用车发动机冷却系统存在的问题，需要进行系统的优化设计，主要从以下几个方面入手：1. 提高散热效率矿用车发动机长时间高负荷工作，需要一个高效的冷却系统来保证发动机的正常运行。
可以在矿用车发动机上设置更大的散热器，并采用更高效的散热材料，以提高散热效率。
可以考虑在矿用车发动机上增加喷水冷却装置，通过向散热器喷水来提高散热效率。
2. 简化系统结构目前矿用车发动机冷却系统的结构较为复杂，易于损坏和维护成本高。
可以考虑采用更简单的结构设计，减少系统中的管道和连接件，从而降低系统的损坏率和维护成本。
可以采用一体化设计，将水泵、散热器和水箱等元件集成在一起，以减少系统的占用空间和重量。
3. 控制冷却水温度矿用车发动机冷却系统中的冷却水温度波动大，容易造成发动机过热或过冷的情况。
可以考虑引入智能温控系统，通过传感器对冷却水温度进行实时监测，并采用电子控制阀来实现冷却水温度的精确控制，从而使冷却水温度在一个稳定的范围内波动，保证发动机在正常工作温度范围内运行。
4. 优化冷却液配方当前矿用车发动机冷却系统中的冷却液配方一般为水和防冻液的混合物，但存在冷热膨胀系数大、蒸汽性能差等问题。
可以考虑采用新型的冷却液，如聚合物冷却剂，具有耐高温、低粘度、不挥发等特点，能够提高冷却效果和延长更换周期。
采煤机用隔爆水冷三相电动机的散热优化设计段小燕【摘要】针对采煤机常采用JOY 30EB500J型电机散热性能不足时常导致电机烧毁的问题,对电动机发热的原理进行了分析,从电磁设计、机械结构设计和绝缘设计三方面进行了优化设计.通过实测电动机在连续开机8h后,电动机中心转子的温度由优化前的95.4℃降低到优化后的64.6℃.说明改进设计符合生产使用中散热的要求.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2018(033)012【总页数】3页(P13-14,24)【关键词】JOY 30EB500J型电机;电磁设计;机械结构设计;绝缘设计【作者】段小燕【作者单位】山西省吕梁市柳林县煤炭工业局, 山西吕梁 033300【正文语种】中文【中图分类】TM302引言采煤机是地下煤矿生产过程中的关键设备，采煤机的工作效率直接决定着综采工作面的原煤产量。
在实际生产中为保证持续生产，采煤机截割部电机就会不停运转。
由于电机在运转过程中会产生热量，尤其是在电机运行时间过长且散热效率过低时，就会导致电机温度过高[1]。
发热异常可能会烧坏绝缘，导致线路短路致使绕组损坏；铜条的端环出现热塑形变而造成铜条断裂和轴承膨胀抱死而烧毁电机等事故。
并且在有限的采煤工作面之中，由于割煤或打锚杆等作业产生煤尘在电机表面覆盖堆积导致电机外壳热量无法释放，最终造成人员烫伤甚至爆炸事故[2]。
亟待对采煤机截割部上转载的隔爆水冷三相电动机的散热进行改进。
本文以采煤机截割部常用的JOY 30EB500J型电机（JOY 30EB500J型电机的功率为750 kW，额定电压为3300 V，采用水冷设计）为例，进行散热优化，为采煤机的持续安全运行提供保障。
1 电动机散热改进分析电动机在运转过程中将电能转化为电磁能，利用转子在磁场中受到的磁场力作用而转动。
在转子转动的过程中，会出现电磁互换，定子绕组与转子电枢中会有持续的电流流动。
由于定子绕组与转子电枢中不可避免的会有电阻，因此会产生热能。
矿用车发动机冷却系统的优化设计矿用车作为煤矿生产中的重要设备之一，在运输矿石、矿渣等物料时需要具备较高的性能和稳定性。
而发动机作为矿用车的动力源，其冷却系统的设计优化对于保证发动机的正常运转和延长设备的使用寿命具有重要意义。
本文将探讨矿用车发动机冷却系统的优化设计。
发动机冷却系统的作用是通过循环冷却液来带走发动机内部产生的热量，以保持发动机的工作温度在适宜范围内。
在矿区作业环境中，矿用车面临着高温、尘土大量等恶劣条件，因此发动机冷却系统的设计应考虑到这些特殊因素，确保在矿用车运行过程中能够有效地降低发动机温度，提高工作效率，延长设备寿命。
矿用车发动机冷却系统的设计应考虑到矿区作业环境的特殊性。
矿区通常存在大量尘土，对冷却系统的散热器造成堵塞，降低了散热效率。
可以通过增加冷却系统的通风口面积和换热器的散热面积，提高换热效率，保证发动机正常运转。
矿用车发动机冷却系统的设计应考虑使用寿命的延长。
在高温、尘土大量等恶劣条件下，发动机冷却系统易受损，影响发动机的正常工作。
可以通过选用耐高温、耐腐蚀的材料制造冷却系统的零部件，提高冷却系统的可靠性和稳定性，延长设备的使用寿命。
矿用车发动机冷却系统的设计应考虑工作效率的提高。
在高温环境下，发动机易产生过热现象，降低工作效率，造成能源浪费。
可以通过优化冷却系统的循环流速和增加冷却液的流量，提高散热效率，确保发动机在高温环境下的正常工作。
矿用车发动机冷却系统的设计还应考虑到安全性和环保性。
在高温环境下，发动机易产生高温辐射，对环境和操作人员造成安全隐患。
可以通过增加散热器的保护罩和设置温度报警装置，提高冷却系统的安全性。
可以通过优化冷却液的配方和增加冷却液的循环利用率，减少对环境的污染，提高冷却系统的环保性。
矿用车发动机冷却系统的优化设计矿用车是煤矿、金矿、铁矿等矿山开采作业中使用的专用车辆，它在恶劣的环境条件下运行，需要具备强大的动力和良好的可靠性。
而矿用车的发动机冷却系统是其关键部件之一，对于车辆的运行和性能起着至关重要的作用。
对矿用车发动机冷却系统进行优化设计，是提高矿用车整体性能和可靠性的重要措施之一。
本文将就矿用车发动机冷却系统的优化设计进行深入探讨。
一、矿用车发动机冷却系统的基本原理矿用车发动机冷却系统的基本原理是通过循环冷却液来吸收和带走发动机的热量，确保发动机工作在适宜的温度范围内。
矿用车冷却系统通常采用水冷式，其工作原理是将冷却液通过水泵从水箱中抽出，沿着发动机水道循环流动，利用散热器散热后再回到水箱，如此循环往复，实现对发动机的冷却。
在矿山作业环境下，矿用车发动机冷却系统面临着诸多问题，主要包括以下几个方面：1. 温度过高：在高温、高湿的环境中，矿用车发动机容易出现温度过高的问题，严重影响发动机的运行性能和寿命。
2. 凝固结冰：在寒冷的环境中，矿用车发动机冷却系统容易出现冷却液结冰的问题，导致发动机无法正常工作。
3. 震动冲击：矿用车在矿山作业中经常会受到颠簸和震动，这些震动会对发动机冷却系统造成损害，影响其正常运行。
4. 保养困难：矿用车的工作环境复杂，矿山内尘土飞扬，充满大量杂质，对发动机冷却系统的日常保养和维护带来一定困难。
为了解决矿用车发动机冷却系统存在的问题，需要在设计上采取一些优化措施。
优化设计的原则如下：1. 适应恶劣环境：矿用车发动机冷却系统的设计必须考虑到矿山作业环境的特点，具有良好的耐高温、耐湿润和抗震性能。
2. 提高冷却效率：提高冷却系统的散热效率，确保发动机在各种工况下都能保持适宜的工作温度。
4. 简化维护：优化设计要尽量简化冷却系统的结构，方便日常保养和维护。
1. 选用耐高温材料：优化设计时，可以选择一些在高温环境下性能稳定的材料，如高温合金、耐磨合金等，用于制造冷却系统的关键部件，提高系统的耐高温性能。
矿用车发动机冷却系统的优化设计1. 引言1.1 研究背景矿用车发动机冷却系统的优化设计对于矿山行业具有重要意义。
随着矿山深度和规模的不断扩大，矿用车的工作环境变得越来越苛刻，发动机高温运行和大功率输出导致发动机冷却系统的工作负荷增大，存在着散热不足、冷却效率低、耐久性差等问题。
研究和优化矿用车发动机冷却系统的设计具有迫切性和重要性。
目前，矿用车发动机冷却系统的设计主要还停留在传统水冷式散热系统的基础上，缺乏针对矿山作业环境的特殊要求进行优化的考虑。
本文旨在探讨矿用车发动机冷却系统的优化设计，以提高散热效率、延长零部件使用寿命、降低维护成本和提高工作效率为目标，从而为矿山行业带来实际的经济效益和技术进步。
通过对发动机冷却系统的结构、工作原理和问题进行深入分析，可以为矿用车发动机冷却系统的优化设计提供理论基础和实践指导。
1.2 问题提出矿用车在矿山作业中承担着重要的运输任务，而发动机冷却系统作为矿用车的重要部件之一，对矿用车的正常运行起着至关重要的作用。
随着矿用车的工作环境复杂多变，发动机冷却系统在实际运行中存在一些问题需要解决。
矿用车在恶劣的工作条件下长时间运行，导致发动机温度易过热，造成发动机性能下降，甚至损坏发动机零部件。
现有的发动机冷却系统设计未能充分考虑矿山环境的特殊性，无法满足矿用车长时间高负荷工作的需求，导致发动机冷却效果不佳。
矿用车通常需要在恶劣的工作条件下长时间工作，发动机冷却系统的散热效率不高，无法及时有效地降低发动机温度，影响了矿用车的工作效率和安全性。
针对矿用车发动机冷却系统存在的问题，需要进行优化设计，提高其性能和可靠性。
1.3 研究意义矿用车发动机冷却系统的优化设计是为了提高矿用车的工作效率和安全性。
随着矿山开采规模的不断扩大，矿用车在煤矿、金属矿山等领域的作用日益重要。
而发动机冷却系统作为矿用车的重要部分，直接影响着车辆的使用寿命和性能。
矿用车发动机冷却系统的优化设计可以有效解决目前系统存在的问题，提高散热效率和热量分布均匀性，从而降低发动机温度过高导致的故障率和损耗，延长发动机的使用寿命。
矿用车发动机冷却系统的优化设计随着矿山开采的不断发展，矿用车已成为矿山生产中不可或缺的重要设备。
矿用车的发动机是其核心部件之一，对其发动机冷却系统的设计优化，能够提高矿用车的运行效率和延长设备的使用寿命。
本文将就矿用车发动机冷却系统的优化设计展开讨论，并探讨其在矿山生产中的重要意义。
矿用车发动机冷却系统的主要作用是降低发动机的工作温度，有效散热，并确保发动机能够在适宜的温度下运转。
在矿山生产中，矿用车经常需要在恶劣的环境条件下工作，如高温、尘土等，需要足够的冷却系统来保证发动机的正常工作，避免因过热而导致的损坏和故障。
二、矿用车发动机冷却系统存在的问题在矿山生产中，矿用车发动机冷却系统存在一些常见的问题，如散热效果差、易堵塞、耐磨性差等。
这些问题严重影响了矿用车的运行效率和使用寿命，需要通过优化设计来解决。
1. 散热效果差：由于矿用车在矿山工作环境中需要长时间运转，发动机会产生大量热量，如果冷却系统的散热效果不佳，会导致发动机过热，影响矿用车的正常工作。
2. 易堵塞：矿山环境中充满尘土、杂物等，易导致冷却系统的堵塞，降低了散热效果，甚至会造成发动机损坏。
3. 耐磨性差：矿用车在矿山的工作环境下，冷却系统需要具备良好的耐磨性，以面对恶劣的矿山环境下的长时间工作。
以上问题的存在，严重制约了矿用车发动机冷却系统的性能，需要进行优化设计来解决。
1. 散热效果优化：通过增加冷却系统的散热面积、提高散热效率、选用散热材料等方式来优化冷却系统的散热效果。
增加散热器的面积、优化散热风道设计、选用高效的散热材料等方法来提高冷却系统的散热效果。
2. 防堵塞设计：采用防堵塞设计的方式，如增加冷却系统的过滤装置、改进冷却系统的管道布局等手段，减少因尘土杂物导致的堵塞问题。
3. 耐磨材料应用：选用具有较高耐磨性的材料来制造冷却系统的关键部件，如水泵、散热器等，以提高冷却系统的耐磨性，延长使用寿命。
4. 温度控制优化：通过优化温度控制系统，合理调节发动机的工作温度范围，提高矿用车发动机的运行效率，减少过热导致的损坏。
矿用设备水冷板承压情况分析在煤矿防爆变频设备中，水冷板是通过带走热量保证器件在正常温度下运行的至关重要的部分。
在正常使用时，可能出现水冷板渗水、鼓等影响冷却效果的现象。
本文通过简化建模进行有限元分析，从水冷板承压、制造角度说明，如何布局水道才能更好的保证水道强度。
标签：防爆设备：水冷板；承压能力1 引言受煤礦工作环境影响，煤矿应用中大功率耗能设备多样，特别是高电压大功率电机、以及控制设备防爆变频器等，为保证设备更长有效运行，设备在设计时往往采用水冷方式进行散热。
对于防爆电机而言，水冷水道形式一般为螺旋水道、折返水道（轴向平行水道）[2]；对于防爆变频器而言，往往采用长方形水道结构形式。
水冷板的设计主要考虑散热，但需要根据实际情况满足需求方供水系统压力要求。
因煤矿设备需要连续运行及使用条件限制，水冷板承压能力设计时要比实际规定设计得更高一些。
2 计算分析冷却板水道的结构形式繁多，为便于实际加工及降低成本，建議矿用水冷板水道采用方形水道；本文暂只讨论方形水道的相关情况，从而强度计算可简化为“矩形外壳强度计算”[1，3]，本文不进行详述。
本文通过简单的水道模型，进行水冷板的承压能力分析。
因水冷板水道及焊板布局相同，故对水冷板模型进行了简化，水冷板材料为Q235，对其中一部分水道进行有限元分析，如下图1～4。
如按照图纸焊接加工，理论保守分析在8.5Mpa压力下，水冷板不会损坏。
水压达到8Mpa左右时，会超过材料的屈服强度，此时水冷板才会有较大的变形，长时间处在此工作状态，会使变形无法恢复，可能会影响到直接固定在冷却板上的功率原件，所以对直接固定在冷却板上的功率元器件，平面度要求较高的，建议设计时此处不要超过材料屈服强度。
在制造过程中请注意以下几点：（1）建议焊接应使用二氧化碳气体保护焊，与Q235材料匹配的焊丝应为40公斤级的焊丝；切勿使用焊条或低等级焊丝；（2）焊接时盖板需要周边打破口，必须先打底焊接，才能保证与底板有很好得焊接熔合，从而保证焊接强度；（3）保证中间焊接间隙至少为5mm，切勿过小；如果焊接加工工艺达不到，建议盖板搭接2～3mm，焊缝几乎可以熔透。
