裝載機(jī)適應(yīng)高原環(huán)境的技術(shù)對(duì)策

1、裝載機(jī)適應(yīng)高原環(huán)境的技術(shù)對(duì)策我國(guó)擁有世界上最遼闊的高原地域，面積約為270萬(wàn)km2,平均海拔2 0004 500m。青藏高原是其中代表性的，平均海拔4500m,其獨(dú)特的氣候特點(diǎn)：空氣稀薄、氣壓低、含氧量少、晝夜溫差大、低溫動(dòng)土、紫外線輻射強(qiáng)、風(fēng)沙塵大、降雨少、氣候干燥等。建設(shè)青藏鐵 路不緊要解決高原凍土區(qū)的鐵路勘察、設(shè)計(jì)、工程建設(shè)問(wèn)題,也需要解決施工裝備在該地區(qū) 的“高原病”。這些問(wèn)題在世界上毫無(wú)先例,需要我們基于當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)水平,解放思想, 不斷創(chuàng)新,去攻克施工建設(shè)中的一道道技術(shù)難題。常林股份有限公司針對(duì)青藏高原特殊的環(huán)境, 在 2000年就將高原型工程機(jī)械列為技術(shù)攻 關(guān)項(xiàng)目（被國(guó)家經(jīng)貿(mào)委

2、列為 2000 年度技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目） 。經(jīng)過(guò)廣泛的調(diào)查研究、技術(shù)分析與設(shè) 計(jì)開(kāi)發(fā)、高原實(shí)驗(yàn)與改進(jìn)驗(yàn)證,對(duì)裝載機(jī)的高原適應(yīng)性技術(shù)進(jìn)行了一系列研究。1 動(dòng)力系統(tǒng)1.1 高原環(huán)境的影響1）隨著海拔升高、大氣壓降低、空氣密度減少,空氣中的氧分量也減少,這對(duì)以內(nèi)燃機(jī)為的動(dòng)力的工程機(jī)械影響十分突出。實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)自然吸氣型內(nèi)燃機(jī),海拔每上升1000m,其功率、扭矩下降 8% 13%、油耗上升 6% 9%、熱強(qiáng)度增加 2 % 5%；當(dāng)海拔達(dá)到 4 000m 時(shí)其功率降低 45%左右。這是由于缸內(nèi)充氣量減小,散熱性能下降,熱負(fù)荷增加,燃燒不充 分等原因所致,因此高原環(huán)境對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能影響十分嚴(yán)重。2）高原地區(qū)氣

3、壓低、含氧量少、晝夜溫差大、寒冷季節(jié)長(zhǎng),使內(nèi)燃機(jī)的壓縮壓力和溫度隨海拔升高而降低。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，海拔每升高1000m,內(nèi)燃機(jī)壓縮壓力降低 17%溫度下降 23%原機(jī)最低極限啟動(dòng)溫度提高22 C左右，同時(shí)，輔助裝置在高原使用時(shí)凡涉及點(diǎn)火、燃燒、耗氧性能均表現(xiàn)出不同程度的不適應(yīng)性，尤其在低壓缺氧條件下啟動(dòng)困難程度超過(guò)低海 拔許多。3）高原地區(qū)多沙塵, 空氣中的含塵量是低海拔地區(qū)的 515倍, 它增加了進(jìn)氣阻力, 使 濾清效果下降,又由于空氣中含氧量少,使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能迅速下降,不僅使功率下降, 而且更加速了柴油機(jī)零部件的磨損,縮短了空濾器等部件的使用壽命。1.2 對(duì)策1 ）為充分保證裝載機(jī)在高

4、原環(huán)境下使用的可靠性和適應(yīng)性,我們選擇了上柴引進(jìn)Cat3306B 技術(shù)生產(chǎn)的 C6121 高原補(bǔ)償增壓發(fā)動(dòng)機(jī), 配用進(jìn)口增壓器, 在高海拔地區(qū)柴油機(jī)的 功率降小于 3%、煙度低于 3.0 ,從而克服了高原環(huán)境下功率下降造成動(dòng)力不足的問(wèn)題。2） 采用容量大、免維修的進(jìn)口沃鐵馬固體電平， 可在4065C內(nèi)正常工作；在發(fā)動(dòng)機(jī) 系統(tǒng)中增加一套乙醚助燃裝置或作為選購(gòu)件的水套預(yù)熱裝置，使裝載機(jī)在高原地區(qū)-25 C正 常啟動(dòng)。3） 采用低吸氣阻力的三級(jí)旋流大容量型空濾器,并在排氣消音器上安裝排氣引射管實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)排塵,解決了高原地區(qū)風(fēng)沙塵大、易使空濾器堵塞而影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的問(wèn)題。2 散熱系統(tǒng)2.1 高原環(huán)

5、境的影響1）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言,由于汽缸內(nèi)空氣減少,過(guò)量空氣系數(shù)下降,燃燒狀況不良,后燃現(xiàn)象嚴(yán)重, 使發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷增加； 由于空氣重度降低, 使冷卻風(fēng)扇質(zhì)量流量減少； 由于海拔升高, 冷卻水的沸點(diǎn)降低（青藏線水的沸點(diǎn)是7885 C）,這些均導(dǎo)致熱散能力下降，熱負(fù)荷進(jìn)一步增強(qiáng)。2）對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)而言， 由于匹配性能趨于惡化， 除不能充分利用和發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的功率外， 還存在傳力不足和低效傳動(dòng)，使部分功率因內(nèi)損而轉(zhuǎn)化為熱能，造成整機(jī)作業(yè)溫度超過(guò)規(guī)定 值，影響正常工作。2.2 對(duì)策1）采用加大型風(fēng)扇并使風(fēng)扇的線速度在合理范圍內(nèi)；采用加大散熱面積的增加型水箱， 保證低氣壓下有足夠的散熱面積。2）優(yōu)化傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配

6、和液壓管路系統(tǒng)布置，采用特殊的散熱系統(tǒng)， 使裝載機(jī)具有適合的作業(yè)溫度。3 橡膠件與密封件3.1 高原環(huán)境的影響高原地區(qū)日照時(shí)間長(zhǎng)、紫外線強(qiáng)烈、晝夜溫差變化大，青藏線地區(qū) 年平均氣溫為2745 C,日平均氣溫在0C以下達(dá)235330d,這些環(huán)境使液壓膠管加速 龜裂，使橡膠件和封閉件加速老化。3.2 對(duì)策轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、工作液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等膠管采用德國(guó)漢莎福萊克斯公司生 產(chǎn)的產(chǎn)品，可耐低溫-40C，抗紫外線能力是一般膠管的8倍以上。油缸等關(guān)鍵部件的密封件采用進(jìn)口件，保證低溫環(huán)境使用的可靠性和耐用性。4 駕駛室與人機(jī)工程高原地區(qū)缺養(yǎng)環(huán)境使駕駛員所能承受的勞動(dòng)強(qiáng)度僅為平原地區(qū)的40%60%，工作的持續(xù)性

7、和耐久性更差，因?yàn)楣ぷ鳁l件和健康安全措施顯得更加重要，這主要體現(xiàn)在駕駛室的設(shè)計(jì) 上。我們采用了密封性能良好、帶冷暖空調(diào)具有防紫外線輻射功能的彩色玻璃，可濾去70%左右的紫外線，同時(shí)配置了吸氧裝置，可保證在2L/min流量下持續(xù)吸氧 4h,有效的保障了駕駛員的體力和安全。5 其它1）高原環(huán)境氣溫變化大， 為防止低溫水汽結(jié)凍而影響制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性， 在保證整機(jī)具 有良好性能價(jià)格比的前提下采取液頂液鉗盤(pán)制動(dòng)的行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)，關(guān)鍵部件采用進(jìn)口件，保 證低溫下的制動(dòng)性能。2） 普通低壓電氣元件不能有效地適應(yīng)高原低溫環(huán)境，因此采用能滿足-40 C低溫工作要 求的開(kāi)關(guān)、接插件、電線保護(hù)套等元件，并對(duì)電機(jī)和電氣

8、元件適當(dāng)加大容量。3）合理選用適應(yīng)于高原環(huán)境下的油料，它們具有閃點(diǎn)高、凝點(diǎn)低、粘溫性能變化小，抗 氧、抗腐、防銹、抗泡的特點(diǎn)，保證了在低溫條件下具有良好的潤(rùn)滑性能和高溫條件下具有 較高的油膜強(qiáng)度；高原增壓柴油機(jī)的潤(rùn)滑機(jī)油應(yīng)兼有良好的低溫分散性能。常林股份有限公司的 ZLM50E3G 高原型裝載機(jī)經(jīng)國(guó)家高原工程機(jī)械檢測(cè)機(jī)構(gòu)機(jī) 械工業(yè)高原工程機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心在青海公路海拔4 200m的西大灘和大坂山試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了型式試驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)論：動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、熱平衡性能、排放性能、啟動(dòng)性能等各項(xiàng)性 能指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足海拔4 0005 000m高原地區(qū)的使用要求。作為首創(chuàng)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外高原裝載機(jī)產(chǎn)品

9、的空白，將為青藏鐵和西部大開(kāi)發(fā)的建設(shè)作出貢獻(xiàn)。備注說(shuō)明，非正文，實(shí)際使用可刪除如下部分。本內(nèi)容僅給予閱讀編輯指點(diǎn)：1、 本文件由微軟 OFFICE辦公軟件編輯而成，同時(shí)支持WPS。2、文件可重新編輯整理。3、建議結(jié)合本公司和個(gè)人的實(shí)際情況進(jìn)行修正編輯。4、因編輯原因，部分文件文字有些微錯(cuò)誤的，請(qǐng)自行修正，并不影響本文閱讀。Note: it is not the text. The followingparts can be deleted for actual use. This content only gives reading and editingin structi ons:1. This docume nt is edited by Microsoft office office software and supports WPS.2. The files can be edited and reorganized.3. It is suggested to revise and edit accord ing to the actual situati on of the compa ny and in dividuals.4. Due