工程机械的高原病主要症状
1.对内燃机动力性能的影响。随海拔升高大气压下降,空气密度减小,空气中的含氧量随之减少,对以内燃机为动力的工程机械影响十分突出。对自然吸气的内燃机,由于过量空气系数减少,燃烧恶化,功率、扭矩相应下降,排温、比油耗、烟度值增高,机械作业效率下降,油耗高。试验表明,海拔每升高1000米,内燃机的功率、扭矩下降8%~13%,油耗上升6%~9%,热强度增加2%~5%,从而使内燃机的动力性、经济性大幅下降。在建设黄河上游龙羊峡水电站时,工程机械的功率损失达31%。ZL40装载机只能在海拔2800米的工地勉强工作,而在海拔3000米的工地作业时,铲斗举升能力下降一半,作业效率大大降低,无法正常使用;格尔木地区驻军某管线团使用的6135—64kW柴油发电机组,由于“高原反应”,供电不足;武警103部队装备的D80—12日本产推土机在海拔较低的新疆地区使用性能满意,而用于唐古拉山修路时,空车运行都感吃力。因此,高原环境对内燃机动力性能的影响十分严重。
2.对启动性能的影响。由于高原地区气压低,含氧量减少,气温低,昼夜温差大,寒冷季节长,使内燃机的压缩压力和温度随海拔升高而降低。试验结果显示,海拔平均每升高1000米,内燃机压缩压力降低17%,温度下降23℃,原机最低极限启动温度提高2℃左右。同时,辅助装置在高原使用时,凡涉及到在高原点火、燃烧、耗氧性能等均存在不同程度的不适应性,有些在海拔3000米以上就无法使用。
3.对各类机械用材料的影响。高原低温、强紫外线辐射,对各类机械用材料也造成影响。橡胶密封材料容易老化、脆裂、磨损,可靠性下降;金属材料存在着严重的低温冷脆问题,从而影响到工程施工机械的正常施工。在龙羊峡水电站施工时,使用较多的装载机工作油缸、活塞杆和油缸连杆头经常断裂,传动轴常工作不到500小时就发生断裂;WY100挖掘机在额定工作压力下,仅工作1~2台班高压油管就发生爆裂。
高原病已被我国攻克
我国的一些科研机构特别是西宁高原工程机械研究所对工程机械的高原反应进行了多年持续深入的研究,通过对工程机械用柴油机在不同海拔高度进行的试验研究,摸清了高原环境对工程机械动力性能的影响规律;通过对柴油机冷却系统在高原冷却效果的研究和柴油机空滤器的研究,摸清了柴油机散热性能及热负荷随海拔高度变化的规律;通过对柴油机在不同海拔高度,不同环境温度的启动试验,摸清了低温低气压综合因素对工程机械启动性能的影响规。这些研究成果为研制在高原特殊环境下正常使用的工程机械及关键零部件技术攻关积累了资料,提供了依据。在掌握规律的基础上,将部分研究成果运用于产业,先后研制出一些适应高原环境的机械装备和附加装置。采用了高原适应性技术和装置的工程施工机械在高原使用时可达到原机器出厂时的各项指标,功率得以恢复,热负荷也相应降低,供油率和燃油消耗状况等经济指标也有了较大的改善,较好地解决了高原低温启动问题;工程机械用内燃机冷却系统散热能力有明显改善。开发研制出了高原轮式装载机、高原轮式推土机等高原型工程施工机械装备,取得了良好的社会效益。
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