輪式裝載機集約式散熱系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動特性研究
發(fā)布時間:2017-03-16 06:02
本文關(guān)鍵詞:輪式裝載機集約式散熱系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:裝載機工作環(huán)境惡劣,根據(jù)不同的需求,需要完成鏟、裝、卸、運等一系列動作,作業(yè)工況多變,且具有多個熱源,系統(tǒng)發(fā)熱量較大,為保證整機高效、可靠地工作,需要及時將熱量散到大氣環(huán)境中去。傳統(tǒng)的裝載機散熱系統(tǒng)通常采用風(fēng)扇和多散熱器組合的形式,發(fā)動機直接驅(qū)動風(fēng)扇,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與發(fā)動機轉(zhuǎn)速按一定速比保持同步變化,時常引起各系統(tǒng)過冷或過熱,而冷卻風(fēng)扇和多散熱器組合的形式,受限于動力艙空間布置和散熱器間相互影響等約束,難于高效、可靠地保證各系統(tǒng)散熱要求,隨著國家節(jié)能減排要求的日趨嚴(yán)格以及整機熱負荷的不斷增加,裝載機散熱系統(tǒng)智能化、模塊化的發(fā)展趨勢日益明顯。本文以國內(nèi)某50型輪式裝載機散熱系統(tǒng)為研究對象,針對新型集約式散熱系統(tǒng),從降低散熱器間相互影響的角度出發(fā),研究集約式散熱系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動特性。 首先,以效率-傳熱單元數(shù)法為理論基礎(chǔ)對散熱器性能進行預(yù)估,分別得到車輛冷卻液散熱器和發(fā)動機冷卻液散熱器不同環(huán)境溫度、不同空氣流量下的散熱功率和空氣側(cè)壓力損失,結(jié)果表明:在不同環(huán)境溫度下,要想使散熱器散熱功率保持恒定,應(yīng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,從而改變流經(jīng)散熱器的冷卻空氣流量:低溫時,減小風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以降低空氣流量,避免散熱功率過大,高溫時,通過增大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增加空氣流量,消除溫差帶來的散熱功率下降。增大空氣流量能夠有效地增大散熱功率,但壓力損失同時增加,這將導(dǎo)致較大的風(fēng)扇軸功率。 其次,以冷卻風(fēng)扇試驗數(shù)據(jù)和風(fēng)扇性能計算式為基礎(chǔ),擬合風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與風(fēng)扇流量、靜壓、轉(zhuǎn)矩、軸功率的關(guān)系式,結(jié)合散熱功率計算式,得到基于環(huán)境溫度變化的冷卻風(fēng)扇調(diào)速模型,在保證散熱功率不變的情況下確定不同環(huán)境溫度下的風(fēng)扇驅(qū)動特性。 再次,將集約式散熱系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動分定量液壓驅(qū)動和變量液壓驅(qū)動展開研究,在定量液壓驅(qū)動中以電液比例溢流閥控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,變量液壓驅(qū)動中通過恒壓變量泵調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,以裝載機最大熱負荷,環(huán)境溫度為-30℃和45℃兩種極端工況進行仿真,分析系統(tǒng)的動態(tài)特性,從能耗角度出發(fā),將集約式散熱系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動分別與機械驅(qū)動、常規(guī)冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動進行對比分析,結(jié)果表明:低溫時,相比機械驅(qū)動,冷卻風(fēng)扇采用液壓驅(qū)動節(jié)能效果明顯,變量液壓驅(qū)動優(yōu)于定量液壓驅(qū)動,環(huán)境溫度高于某一值后液壓驅(qū)動能耗大于機械驅(qū)動,與常規(guī)冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動系統(tǒng)相比,集約式散熱系統(tǒng)在相同工況下液壓泵功率和冷卻風(fēng)扇軸功率均降低,達到節(jié)能效果,環(huán)境溫度越高效果越好。 最后,對集約式散熱系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動影響因素進行分析。建立與新風(fēng)扇匹配的集約式散熱系統(tǒng),分析其動態(tài)特性,并與匹配原風(fēng)扇的集約式散熱系統(tǒng)進行能耗對比分析;分析發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下系統(tǒng)的特性參數(shù)和液壓泵功率利用率的變化;通過改變各散熱器阻力特征,分析回油路阻力特征對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響;通過改變各散熱器散熱特征使液壓泵入口溫度達到不同的平衡溫度,分析冷卻液溫度對系統(tǒng)特性的影響。
【關(guān)鍵詞】:輪式裝載機 集約式 散熱器 冷卻風(fēng)扇 液壓驅(qū)動
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH243
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-12
- 第1章 緒論12-18
- 1.1 選題背景及意義12-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.1 散熱模塊研究現(xiàn)狀13-14
- 1.2.2 冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動研究現(xiàn)狀14-15
- 1.3 本文研究內(nèi)容15-18
- 第2章 散熱器性能預(yù)估18-30
- 2.1 集約式散熱系統(tǒng)簡介18-19
- 2.2 散熱器性能預(yù)估19-28
- 2.2.1 散熱器結(jié)構(gòu)特征19-21
- 2.2.2 散熱器性能計算模型21-24
- 2.2.3 散熱器性能分析24-28
- 2.3 本章小結(jié)28-30
- 第3章 冷卻風(fēng)扇驅(qū)動特性研究30-40
- 3.1 冷卻風(fēng)扇性能參數(shù)30-31
- 3.2 冷卻風(fēng)扇特性分析31-35
- 3.2.1 風(fēng)扇動力特性31-34
- 3.2.2 冷卻風(fēng)扇特性確定34-35
- 3.3 冷卻風(fēng)扇調(diào)速模型推導(dǎo)35-37
- 3.4 冷卻風(fēng)扇驅(qū)動特性37-39
- 3.5 本章小結(jié)39-40
- 第4章 集約式散熱系統(tǒng)仿真分析40-52
- 4.1 液壓系統(tǒng)參數(shù)計算及液壓元件確定40-42
- 4.2 仿真模型42-45
- 4.2.1 關(guān)鍵元件仿真模型42-45
- 4.2.2 系統(tǒng)仿真模型45
- 4.3 仿真結(jié)果分析45-50
- 4.3.1 動態(tài)特性分析46-49
- 4.3.2 能耗對比分析49-50
- 4.4 本章小結(jié)50-52
- 第5章 集約式散熱系統(tǒng)影響因素分析52-70
- 5.1 匹配新冷卻風(fēng)扇的集約式系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動仿真分析52-55
- 5.1.1 動態(tài)特性分析52-55
- 5.1.2 能耗對比分析55
- 5.2 發(fā)動機轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)影響分析55-60
- 5.3 回油路壓力損失影響分析60-66
- 5.3.1 集約式散熱系統(tǒng)定量液壓驅(qū)動回油路壓力損失影響分析60-64
- 5.3.2 集約式散熱系統(tǒng)變量液壓驅(qū)動回油路壓力損失影響分析64-66
- 5.4 冷卻液溫度影響分析66-69
- 5.4.1 集約式散熱系統(tǒng)定量液壓驅(qū)動冷卻液溫度影響分析66-69
- 5.4.2 集約式散熱系統(tǒng)變量液壓驅(qū)動冷卻液溫度影響分析69
- 5.5 本章小結(jié)69-70
- 第6章 總結(jié)70-72
- 參考文獻72-76
- 作者簡介76
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的科研成果76-78
- 致謝78
【引證文獻】
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 張欽國;工程車輛溫控獨立冷卻系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2016年
本文關(guān)鍵詞:輪式裝載機集約式散熱系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇液壓驅(qū)動特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:251374
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