2散热系统
2.1高原环境的影响
1)对发动机而言,由于汽缸内空气减少,过量空气系数下降,燃烧状况不良,后燃现象严重,使发动机热负荷增加;由于空气重度降低,使冷却风扇质量流量减少;由于海拔升高,冷却水的沸点降低(青藏线水的沸点是78~85℃),这些均导致热散能力下降,热负荷进一步增强。
2)对于传动系统而言,由于匹配性能趋于恶化,除不能充分利用和发挥发动机的最大功率外,还存在传力不足和低效传动,使部分功率因内损而转化为热能,造成整机作业温度超过规定值,影响正常工作。
2.2对策
1)采用加大型风扇并使风扇的线速度在合理范围内;采用加大散热面积的增加型水箱,保证低气压下有足够的散热面积。
2)优化传动系统的匹配和液压管路系统布置,采用特殊的散热系统,使装载机具有适合的作业温度。
3橡胶件与密封件
3.1高原环境的影响
高原地区日照时间长、紫外线强烈、昼夜温差变化大,青藏线地区年平均气温为-27~-45℃,日平均气温在0℃以下达235~330d,这些环境使液压胶管加速龟裂,使橡胶件和封闭件加速老化。
3.2对策
转向系统、工作液压系统、制动系统等胶管采用德国汉莎——福莱克斯公司生产的产品,可耐低温-40℃,抗紫外线能力是一般胶管的8倍以上。油缸等关键部件的密封件采用进口件,保证低温环境使用的可靠性和耐用性。
4驾驶室与人机工程
高原地区缺养环境使驾驶员所能承受的最大劳动强度仅为平原地区的40%~60%,工作的持续性和耐久性更差,因为工作条件和健康安全措施显得更加重要,这主要体现在驾驶室的设计上。我们采用了密封性能良好、带冷暖空调具有防紫外线辐射功能的彩色玻璃,可滤去70%左右的紫外线,同时配置了吸氧装置,可保证在2L/min流量下持续吸氧4h,有效的保障了驾驶员的体力和安全。
5其它
1)高原环境气温变化大,为防止低温水汽结冻而影响制动系统的可靠性,在保证整机具有良好性能价格比的前提下采取液顶液钳盘制动的行车制动系统,关键部件采用进口件,保证低温下的制动性能。
2)普通低压电气元件不能有效地适应高原低温环境,因此采用能满足-40℃低温工作要求的开关、接插件、电线保护套等元件,并对电机和电气元件适当加大容量。
3)合理选用适应于高原环境下的油料,它们具有闪点高、凝点低、粘温性能变化小,抗氧、抗腐、防锈、抗泡的特点,保证了在低温条件下具有良好的润滑性能和高温条件下具有较高的油膜强度;高原增压柴油机的润滑机油应兼有良好的低温分散性能。
常林股份有限公司的ZLM50E——3G高原型装载机经国家高原工程机械权威检测机构——机械工业高原工程机械产品质量监督检测中心在青海公路海拔4200m的西大滩和大坂山试验点进行了型式试验,检验结论:动力性、经济性、热平衡性能、排放性能、启动性能等各项性能指标达到了设计标准,满足海拔4000~5000m高原地区的使用要求。作为首创填补了国内外高原装载机产品的空白,将为青藏铁和西部大开发的建设作出贡献。