內(nèi)燃平衡重式叉車?yán)鋮s系統(tǒng)過(guò)熱故障分析與排除.doc

內(nèi)燃平衡重式叉車?yán)鋮s系統(tǒng)過(guò)熱故障分析與排除對(duì)于現(xiàn)在的內(nèi)燃平衡重式叉車（簡(jiǎn)稱叉車）來(lái)說(shuō)都是以柴油機(jī)或汽油機(jī)作為動(dòng)力源的。而柴油機(jī)或汽油機(jī)普遍采用的是活塞式內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)只應(yīng)用了熱能的30%左右，其余的熱能大部分被排氣所帶走，剩余的則被內(nèi)燃機(jī)的零部件所吸收。內(nèi)燃機(jī)在工作時(shí)，氣缸內(nèi)的溫度可高達(dá)17302400，因此，那些與高溫燃?xì)庵苯咏佑|的零部件（如氣缸體、氣缸蓋、活塞、氣門等）的溫度將升高。如果這些零部件的溫度過(guò)高：（1）則降低了充氣效率，導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的功率下降；（2）使金屬材料的機(jī)械性能降低，造成零件的變形，破壞零件之間的配合間隙，引起零件的急劇磨損，嚴(yán)重時(shí)還可能發(fā)生零件斷裂事故；（3）高溫也會(huì)引起氣缸壁機(jī)油變質(zhì)，使其失去潤(rùn)滑性能甚至結(jié)焦，加劇了零件的摩擦和磨損，甚至卡死活塞。因此，為了保證內(nèi)燃機(jī)正常工作，必須設(shè)有冷卻系統(tǒng)。內(nèi)燃機(jī)的冷卻方式有水冷卻系（或其它液體冷卻液）和空氣冷卻系兩種。由于叉車的行駛速度低、結(jié)構(gòu)特征要求傳動(dòng)系統(tǒng)必須布置在叉車尾部，同時(shí)溫度很高的消聲器也在附近，因此排風(fēng)不暢，散熱困難，而且熱源集中，這就從結(jié)構(gòu)上決定了叉車必須采用閉式水冷卻系統(tǒng)。但由于種種原因，仍有可能使內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)溫度過(guò)高的情況，因此，本文將就導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)溫度過(guò)高，即冷卻系統(tǒng)過(guò)熱的原因及其應(yīng)對(duì)措施，結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析討論。1冷卻系統(tǒng)過(guò)熱的原因造成冷卻不良的因素很多，主要有以下幾個(gè)方面。1.1內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)包括水泵、風(fēng)扇皮帶輪（含主動(dòng)和被動(dòng)）、內(nèi)燃機(jī)（氣缸套）、風(fēng)扇皮帶、節(jié)溫器等。如果水泵工作不正常或風(fēng)扇皮帶輪的主動(dòng)輪和被動(dòng)輪之間的中心距不正確，造成皮帶松弛打滑，使被動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速下降，水泵轉(zhuǎn)速下降，水泵流量下降；或內(nèi)燃機(jī)氣缸套之間的管路堵塞，使水流不暢；或節(jié)溫器失靈，使整個(gè)系統(tǒng)水循環(huán)中止等；以上因素都會(huì)使內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部水溫急劇上升，導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)過(guò)熱。此外，內(nèi)燃機(jī)因點(diǎn)火時(shí)間不正確等其它故障，也會(huì)使冷卻系統(tǒng)過(guò)熱。1.2散熱器系統(tǒng)散熱器系統(tǒng)包括散熱器和護(hù)風(fēng)罩等。散熱器又叫水箱，它由進(jìn)水室、出水室及散熱芯等三部分組成。冷卻液（水）在散熱器芯內(nèi)流動(dòng)，空氣在散熱器芯外通過(guò)，這樣就可將冷卻水從內(nèi)燃機(jī)內(nèi)吸收的熱量傳給外界空氣，使冷卻水溫下降，以再次循環(huán)。護(hù)風(fēng)罩的作用是使風(fēng)扇吸進(jìn)的空氣全部通過(guò)散熱器，以提高風(fēng)扇效率。如果散熱器芯中的管道堵塞或管道與散熱片之間出現(xiàn)脫焊或虛焊，都將大大降低散熱性能。與此同時(shí)，散熱器在運(yùn)輸、裝配和使用過(guò)程中，散熱器芯上的散熱片極易碰傷，使得過(guò)風(fēng)面積減少，風(fēng)阻上升，散熱性能降低。護(hù)風(fēng)罩損壞或風(fēng)扇與散熱器之間的間隙過(guò)大，風(fēng)扇不能全部進(jìn)入護(hù)風(fēng)罩，使風(fēng)量損失，也會(huì)影響散熱性能。1.3風(fēng)扇系統(tǒng)風(fēng)扇一般安裝在散熱器前面并與水泵同軸。風(fēng)扇的作用是提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和流量，以增強(qiáng)散熱器的散熱能力。若冷卻風(fēng)量不足或皮帶輪打滑，都會(huì)影響散熱效果。1.4其它若叉車配重后出風(fēng)口太小，熱風(fēng)不能及時(shí)排出而倒流回來(lái)，對(duì)叉車各部件二次加熱，使冷卻系統(tǒng)過(guò)熱。若風(fēng)扇回轉(zhuǎn)中心與散熱器中心不同心，則散熱器面積利用率下降，散熱能力也下降。如果冷卻系統(tǒng)漏水，使散熱器中水量不足，就不能充分利用散熱器的全部散熱面積，影響散熱能力的發(fā)揮，當(dāng)水量減少到一定程度時(shí)，冷卻系統(tǒng)就會(huì)過(guò)熱。2.1內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)調(diào)整皮帶輪的中心距，使皮帶張緊力合適，保證被動(dòng)輪不打滑、不丟轉(zhuǎn)。確保內(nèi)燃機(jī)氣缸套之間的管路通暢。更換已經(jīng)失靈的節(jié)溫器。調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間，使內(nèi)燃機(jī)燃燒正常。加大水泵排量，水泵排量增加，則單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)散熱器的水量將增加，散熱性增加，而水泵排量則取決于水泵轉(zhuǎn)速，水泵轉(zhuǎn)速取決于被動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，被動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速取決于主動(dòng)輪或被動(dòng)輪的直徑，因此我們總是希望增加水泵的轉(zhuǎn)速，但是，如果水泵轉(zhuǎn)速過(guò)快則會(huì)縮短水泵使用壽命；水泵吸空，水泵效率降低，散熱能力反而下降，所以在保證水泵進(jìn)水管中的水流速不超過(guò)3m/s的條件下，可以適當(dāng)加大皮帶輪的直徑，這樣可以增加水泵排量。2.2散熱器系統(tǒng)提高焊接質(zhì)量，防止脫焊或虛焊的發(fā)生。散熱器在運(yùn)輸、裝配和使用時(shí)注意不要碰傷散熱片。也可選用管帶式散熱器芯。實(shí)踐證明，這種散熱器芯的散熱能力強(qiáng)，制造簡(jiǎn)單，重量輕，成本低，但結(jié)構(gòu)剛性差。加大散熱器的散熱表面積，散熱能力必然加大。增加散熱器正面面積，沿著散熱器的正面和厚度方向，減小散熱片和管子的節(jié)距以及使散熱器加厚，都可以增加散熱表面積。然而，后一種措施效果不大。例如，如果散熱器的厚度增加50%，其散熱能力增加15%，而當(dāng)散熱器厚度增加100%時(shí)，其散熱能力僅增加20%。根據(jù)公式=0/A（式中：散熱器厚度；0散熱器的總散熱面積；散熱器正面面積；散熱器緊湊性容積系數(shù)）可知，在散熱器總散熱面積不變的情況下，增加散熱器正面面積，就可減少散熱器厚度，而散熱器厚度減少則通風(fēng)阻力就會(huì)下降，通過(guò)散熱器的風(fēng)量就會(huì)增加，散熱能力大大提高。調(diào)整風(fēng)扇與散熱器之間的距離。對(duì)于不同叉車的冷卻系統(tǒng)，風(fēng)扇與散熱器之間的最佳距離是不同的，只有通過(guò)試驗(yàn)找到最佳距離，才能充分發(fā)揮冷卻系統(tǒng)的潛能和作用，達(dá)到最佳效果。2.3風(fēng)扇系統(tǒng)加大風(fēng)扇直徑、增加葉片數(shù)目、增加葉片安裝角、增大葉片弦的寬度、提高葉片最大圓周速度，使用凸面葉片等措施，都可增大通風(fēng)量，提高散熱性能。但葉片安裝角不能太大，當(dāng)其超過(guò)某一臨界值時(shí)，排風(fēng)的風(fēng)向?qū)㈦S著葉片安裝角的增加，軸向排風(fēng)將逐漸減少，而徑向排風(fēng)將逐漸增大，徑向排風(fēng)不但不能冷卻散熱器，而是對(duì)叉車各部件進(jìn)行了二次加熱。同時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速也不能太快，因?yàn)轵?qū)動(dòng)風(fēng)扇的功率與風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的三次方成正比。若轉(zhuǎn)速太快，則內(nèi)燃機(jī)功率損失太大。2.4其它可把配重后出風(fēng)口開(kāi)大，讓熱風(fēng)盡快排出，以免倒流回來(lái)。調(diào)整風(fēng)扇回轉(zhuǎn)中心與散熱器中心同軸，使散熱器面積利用率最大。堵住漏水部位，保證水位不下降。3結(jié)束語(yǔ)導(dǎo)致叉車?yán)鋮s系統(tǒng)過(guò)熱的因素很多，采取的措施也要有針對(duì)性。在實(shí)際工作中，叉車?yán)鋮s系統(tǒng)過(guò)熱及散熱問(wèn)題是叉車設(shè)計(jì)中一個(gè)需要特別注意的問(wèn)題。只有對(duì)冷卻系統(tǒng)的綜合治理，才能從根本上解決冷卻系統(tǒng)過(guò)熱問(wèn)題，提高冷卻系統(tǒng)的冷卻能力和冷卻系統(tǒng)的可靠性，保證叉車正常工作。例如針對(duì)老式CPQ2型叉車在夏天容易過(guò)熱的問(wèn)題，天津叉車總廠采取了如下的措施加以解決：由于老式492汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不帶液壓泵，液壓泵的動(dòng)力只有通過(guò)曲軸皮帶輪經(jīng)過(guò)聯(lián)軸節(jié)獲得，這樣就使散熱器中心與風(fēng)扇回轉(zhuǎn)中心不同軸，護(hù)風(fēng)罩只能是多半圓的，不能完全護(hù)住風(fēng)，使風(fēng)量損失很大，同時(shí)風(fēng)扇葉直徑也受到限制，因此發(fā)動(dòng)機(jī)容易過(guò)熱。在采用新型可帶液壓泵的492汽油發(fā)動(dòng)機(jī)后，風(fēng)扇回轉(zhuǎn)中心與散熱器中心同軸了，護(hù)風(fēng)罩可以作成整圓的了，風(fēng)量損失減少很多，并且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸皮帶輪的直徑適當(dāng)增加了幾個(gè)毫米，同時(shí)加大了風(fēng)扇葉片的直徑，并把6葉風(fēng)扇改為10葉風(fēng)扇；另外，風(fēng)扇葉安裝角也適當(dāng)?shù)募哟罅?；其次，在配重重量不減少的情況下，把出風(fēng)口的尺寸加大。經(jīng)過(guò)采取以上這些措施以后，CPQ2型叉車在夏天容易過(guò)熱的問(wèn)題基本得到解決。第 5 頁(yè) 共 5 頁(yè)