粉尘环境挖掘机冷却系统的改进与维护(姚斌)浅析.ppt

粉尘环境挖掘机冷却系统的改进与维护 机务部流机队 姚 斌 我港现有日立ZX200型挖掘机12台，都是以柴油发动机作为动力装置，发动机是整台机器的“心脏”，从某种意义上来说，整机的效能主要取决于发动机使用寿命的长短、故障率的高低以及维护等方面的经济性。 柴油发动机作为动力装置，长时间高速运转，其精密度比较高，对发动机的冷却系统及进气环境等要求非常高。而我港做为散杂货码头因其本身的固有特性，现场作业环境比较差，尤其在仓库和船舱内作业，环境更加恶劣，粉尘浓度相当高。 我港的12台挖机中其中有6台采用了五十铃6BG1直喷式发动机，该机型在作业时较为稳定，另外6台采用了五十铃4HK1电喷式发动机，该机型具有体积小、功率大、油耗低、环保等优点，但同时也比较“娇气”，对冷却系统等要求相当高，极易产生故障导致发动机急剧磨损甚至“拉缸”。 一、发动机冷却系统的作用及原理 发动机工作过程中，气缸与燃烧室内的气体温度可高达2000℃左右，若不及时冷却，将造成发动机零部件温度过高，尤其是直接与高温气体接触的零部件，如缸体、缸盖、活塞、气门等，会因受热膨胀影响正常的配合间隙，导致运动件受阻甚至卡死。此外，高温还会造成发动机零部件的机械强度下降，使润滑油失去作用等。 发动机工作时，利用冷却水吸收高温机件的热量，再将这些吸收了热量的冷却水送至散热器，通过散热器将热量散发到大气中，使发动机保持正常的工作状态。 二、粉尘条件下粉尘对发动机的损害 挖掘机在作业过程中产生大量粉尘，挖掘机在长时间的运行中，粉尘吸附在水箱散热器片内部和表面，使散热器片大部分堵塞甚至堵死，造成发动机冷却系统进风量不足、使发动机散热不良、机体温度迅速升高出现“开锅”现象，发动机缸体、缸盖等极易变形甚至出现“拉缸”。 另外这些粉尘被吸入气缸内直接被缸套壁上的机油粘附成磨料，形成了缸套、活塞和环之间的磨料磨损；另一方面随混合气泄漏到曲轴箱，导致润滑油在短期内变质，失去其原有的润滑功能，并进一步导致磨损加快。 三、电喷发动机挖掘机冷却系统在我港使用出现的问题 由于当时的国家政策考虑到环保问题（其排放达到欧4标准），我港购置的6台电喷挖掘机与直喷机相比配置上有所改动，其一、发动机由六缸改为四缸，每缸配有四气门，且发动机体积明显变小，各缸之间的距离比较小，发动机散热效果较差，发动机过热后造成缸体、缸盖变形的机率明显增大。其二、冷却水散热器明显减小，只有直喷机的三分之一大小，储水容量只有7升，“开锅”后很容易造成缺水导致拉缸。其三、散热器冷却水加注口较小，司机在作业过程中添加或检查冷却水时易被烫伤，存在一定的安全隐患。 四、电喷发动机冷却系统的改进 由于电喷发动机冷却系统散热器体积及储水容量的减小，加之我港粉尘作业环境对散热片的严重堵塞，发动机水箱因散热不良极易“开锅”，“开锅”使发动机高温造成的机损不在少数，据统计，一次发动机大修所更换的材料费用约为4万元左右。为减少机损及安全事故，针对我港作业情况，在现有的基础上对发动机冷却系统做了一些改进，即:南方因天气较热，空调暖气基本用不上，所以利用暖气管接口增加了一个8升容量的副水箱，封堵散热器原注水口，在散热器上水室内侧新开口与副水箱连通。 五、改进的意义及效果 1、由于冷却水储存量的增加，作业过程中司机加水的工作量明显减小；同时因水箱“开锅”缺水造成的机损事故明显减少，节约了修理成本； 2、副水箱为透明罐体，司机在驾驶室便可观察冷却水量情况； 3、司机加注冷却水时直接从副水箱加入，避免了在散热器原注水口加水时易被烫伤的安全隐患。 六、冷却系统的维护 1、加强对司机的安全、技术宣传及培训，提高司机的责任心及整体队伍素质，使每个司机不但要会开车，还要会简单的保养及维修常识。 2、作业过程中注意观察仪表指示灯，如有报警应立即停车检查并报修。 3、作业过程中要定期停车清洁散热器上吸附的粉尘，确保散热器通风，清洁时注意不要将散热片冲倒塌；此外还要清洁空气滤清器，保证发动机进气畅通。 4、发动机“开锅”后不应立即熄火，应保持怠速运转片刻，使发动机温度下降，因为若此时熄火，机件都处于膨胀状态，各配合间隙很小，停机后会造成有些软金属脱落，有的甚至会造成黏缸。 5、发动机“开锅”后不应立即加水及冲洗发动机，这样做可能会造成发动机缸体由于骤冷而炸裂，酿成不可修补的后果；此外立即加水还可能会造成人员的烫伤，因为散热器内水沸腾后，内部有一定的压力，此时若立即打开散热器加水口，热水会向外喷出，造成人员烫伤。 6、尽量不要使发动机长时间处于高速运转状态下工作，一般情况下，作业时使发动机转速调至最高转速的80%-90%较为合理。长期高速运转作业促使发动机温度过高、润滑条件变差、加剧机油老化及零件磨损。 * * 电喷机的水箱散热器只有直喷机的三分之一大小，储水量较小。