目前,国内部分推土机厂家已开发出高原型推土机,有的厂家为“车轮滚滚走西口”而不惜一切代价进行技术开发与合作、大力宣传其产品特点:
——山推于2002年开发出了TYG230、TYG220、TYG160系列高原型推土机;
——黄工于2002年开发出了TGY230高原推土机;
——宣工于2002年开发出了TG140高原推土机。
面对激烈的市场,徐工铲运机械分公司在DTl40B履带式推土机的基础上开发了适应性产品高原机。DTl40B高原型推土机增加了先进的特殊配置,提高了特殊环境的作业性能质量,尤其是提高了可靠性,确保充分适应西部地区高原和沙漠等恶劣气候环境的要求。
一、西部环境对履带式推土机的影响
1、对动力系统的影响
I、汽缸内充气量减少,过量空气系数下降,可燃混合气过浓,燃烧状况恶化,后燃现象严重。柴油机动力性能和经济性能变差,热负荷增加。
II、冷却风扇重量流量减少,冷却水沸点降低,导致散热能力下降,热负荷进一步增加。
Ⅲ、压缩终点压力与温度下降。机油粘度增大,起动阻力矩增加,蓄电池容量降低,致使内燃机低温起动困难。
Ⅳ、空气滤清器滤清效率下降,进气阻力增加,储尘能力降低,使用寿命缩短。
Ⅴ、废气中炭烟、未燃烃(HC)、CO、醛类等有害物排放量大大增加,排气烟度增大。
Ⅵ、燃烧室积炭严重,柴油机早期磨损,可靠性和寿命降低。
Ⅶ、增压柴油机增压器与内燃机匹配运行线发生变化,压气机效率降低,增压器出现超速,低速喘振的趋势增加,扭矩特性变差。
2、对整机性能的影响
I、整机匹配性能和动力性能的变化
高原条件下,受发动机外特性高原下降和匹配失准的双重影响,其牵引性能变化比较复杂,表现为无力、发热、油耗增大,造成了整机动力性、经济性及生产效率的严重下降;发动机外特性受高原影响大,而调速特性受高原影响相对较小,所以整机牵引性能下降严重,而空载最高车速变化相对较小。
II、传动系热平衡的变化
由于匹配性能恶化,除不能充分利用和发挥发动机最大功率外,传力不足和低效传动,使相当一部分功率内损而转换为热量,加上高原地区散热能力下降,形成恶性循环。所以高原型推土机对散热系统需进行重点改造使其具有较宽的环境温度适应范围(-40~40℃)和海拔高度适应范围(海拔4000m~5000m)。
III、高原低温起动
高原低温冷起动主要分为三个方面:
a.发动机的高原低温起动性能
高原低温起动特点是最低温度并不严酷(一般一25~一40℃),但起动是在低温缺氧条件下完成的。海拔4000m、-25℃条件下的低温起动难度相当于低海拔地区一40℃低温起动工况。
b.蓄电池的低温性能
蓄电池工作能力的下降也是影响起动性能的重要因素。一般蓄电池的标定容量是在30℃放电10小时情况下来确定的,当电池温度低于30℃时,每降低l℃容量降低1~1.5%(缓慢放电时),-30℃条件下,其容量仅为30℃容量的40%。另外,低温下充电能力下降。在-10℃时,蓄电池只能充到60%的额定容量,且温度愈低充电能力愈差。
e.整机各系统部件的起动随动性能
对整机的起动来讲,环境温度对油液粘度的影响,使传动系统各泵和变矩器泵轮的负荷也大为增加。
3、 对金属材料的影响
对于推土机的机架、台车架、推土铲等结构件,所用金属材料,除应满足强度外,需考虑低温下冲击韧性和脆性破面率等项指标。
二、DT140B高原型特种履带式推土机技术亮点
(1)功率恢复型的增压技术
普通型的增压柴油机是以强化现有柴油机功率,降低比功率,降低燃油消耗率、用衍生变型品种的方法来增加对主机的功率配套的覆盖面为目的的。它通过调整供油系统(增加循环供油量,调整喷油提前角等措施),限制机械负荷和热负荷来实现,在高原地区使用功率和经济性指标会下降并产生增压器转速升高、匹配喘振线右移、阻塞区左移、流量范围变窄、压气机工作范围缩小等问题。试验证明:热负荷的急剧增加和增压器的严重超速是影响增压柴油机可靠性的最重要的因素。高原功率恢复型增压,主要是对自然吸气型和增压型柴油机在高原功率下降的情况下采取增压措施,在某一设定的海拔高度内,使柴油机功率及经济指标、热负荷指标恢复到原机低海拔标定水平。它通过提高增压压比,满足高原海拔条件下气缸充气密度,以提高过量空气系数,达到缸内燃油充分燃烧,恢复平均有效压力及恢复功率的目的。DTl40B高原机采用上柴6135AZK一10型柴油机,该机经过对增压方案的优化和调整,在保持正常排温、油耗率增压器的转速的情况下,高原功率总下降值控制到了3%之内:而普通增压机型在海拔4000m,功率下降16%,油耗率上升12%,3000m排温均达到700℃。
(2)热平衡技术
解决高原冷却问题,要与柴油机恢复功率一起综合考虑。即柴油机因增压产生的热负荷,传动散热系统因高原散热能力下降引起的温升,DTl40B高原机在进行系统热平衡计算时,重点考虑了以下要素:即冷却风量、空气重度(海拔高度)、环境温度、散热器的散热能力、风扇转速、风扇几何参数、换热介质平均温差、与材料有关的传热系数等。DTl40B高原机水箱的散热面积≥45平方米,开启压力为70kPa。
(3)高原低温起动
由于高原对低温起动三个方面的影响(实际上是四种因素的影响,即气压、气温、蓄电池的能力、起动负荷)及高原增压柴油机增压器对发动机起动进气的阻滞作用,高原增压型推土机低温起动条件比较严酷。因此,DT140B高原机使用低温机油、低温蓄电池、乙醚冷起动、燃油加热锅炉等手段,解决了-40℃的低温启动问题。
(4)空气滤清
具有效率高、阻力小、流量大、成本低等性能的空滤器可以大幅度地提高柴油机的使用寿命。DT140B高原机采用KLB-14b-000高原防沙型空滤器,额定流量为900立方米/小时,滤清效率≥99.5‰
(5)驾驶室的特殊要求
DT140B高原机采用环保型无氟冷暖空调,并能与外界进行气体交换;密封防紫外线玻璃;并备有供氧等辅助装置。
(6)材料的耐用性
DT140B高原机采用低温流动性好的润滑脂;抗低温老化性能好的密封圈和防尘圈。
(7)液压系统
DT140B高原机工作液压系统采用派克公司的密封件、管接头和胶管,密封性能可靠、防温差老化性能好,具有一定的防紫外线功能。
(8)覆盖件
DT140B高原机采用六面体驾驶室,全封闭机罩,油箱、加热锅炉箱、多路阀箱浑然一体,造型美观。左、右机罩、左侧锅炉箱、右侧多路阀箱均可用气弹簧打开,方便维护。
(9)电气系统
DT140B高原机采用免维护蓄电池,能在低温下正常放电,冷起动性能好;采用科蒂斯仪表,保证在高原地区的正常使用。
热门推荐