吳佼，趙建東，?？桑瑥埛?，譚海，南玖駐，秦志光，王壯

（徐州徐工基礎(chǔ)工程機械有限公司，江蘇徐州 221001）

1 概述

鑿巖臺車通常都是在隧道、礦山等通風(fēng)不暢的狹小空間內(nèi)作業(yè)，發(fā)動機工作時產(chǎn)生大量的熱量，無法及時地散去。特別是大噸位的智能鑿巖臺車，其裝機功率更大，其進(jìn)風(fēng)道更容易被裝在發(fā)動機上的液力變矩器、減速機等遮擋，其出風(fēng)道處的油箱、電機尺寸也更大，因此鑿巖臺車更容易出現(xiàn)發(fā)動機散熱不暢而引起的過熱問題。本文提出一種發(fā)動機散熱系統(tǒng)，可以有效地解決發(fā)動機因散熱不暢而產(chǎn)生的過熱問題，并為設(shè)備的檢修留有充足的空間。

2 傳統(tǒng)發(fā)動機散熱方法

現(xiàn)有鑿巖臺車發(fā)動機散熱多采用發(fā)動機直驅(qū)散熱風(fēng)扇的方式，實現(xiàn)方案見圖1。現(xiàn)有技術(shù)方案包括減速機，發(fā)動機，風(fēng)扇，散熱器，油箱，安裝架。減速機通過法蘭聯(lián)軸器等連接到發(fā)動機上，發(fā)動機通過聯(lián)軸器連接風(fēng)扇，并驅(qū)動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，從進(jìn)風(fēng)道吸風(fēng)經(jīng)散熱器、風(fēng)道、油箱出風(fēng)，至此完成整個發(fā)動機散熱過程。使用發(fā)動機直驅(qū)散熱風(fēng)扇的方式來散熱發(fā)動機，至少存在下述三個問題：一是占用空間過大，維修不便。減速機+發(fā)動機+散熱風(fēng)扇+散熱器，采用直聯(lián)的方式，其長度一般會超過2 米。幾乎將底盤后部的維修空間完全擠占，維修保養(yǎng)人員無法進(jìn)入車架進(jìn)行維修；二是進(jìn)、出風(fēng)道不暢，散熱效果不理想。散熱風(fēng)扇直接安裝在發(fā)動機輸出軸上，其進(jìn)風(fēng)通道多被發(fā)動機和變矩器等遮擋。因為發(fā)動機通常安裝較低，散熱風(fēng)扇的出風(fēng)口有電機、筋板結(jié)構(gòu)件、油箱等遮擋，出風(fēng)不暢，如圖1 中箭頭所示。

圖1 散熱系統(tǒng)

3 利用散熱泵單元、散熱馬達(dá)組成的發(fā)動機散熱系統(tǒng)

鑒于傳動發(fā)動機散熱方法存在因散熱不暢而產(chǎn)生的過熱問題，本文提出一種鑿巖臺車發(fā)動機散熱系統(tǒng)，具體方法如圖2、圖3 所示。

圖2 中，鑿巖臺車發(fā)動機散熱系統(tǒng)，包括發(fā)動機1、散熱泵單元2、散熱馬達(dá)3、風(fēng)扇4、散熱器5、油箱6 和安裝架7，發(fā)動機1、散熱泵單元2和油箱6 分別安裝于安裝架7 底面。發(fā)動機1 和油箱6 分別設(shè)置于安裝架7 底面兩端，散熱馬達(dá)3、風(fēng)扇4 和散熱器5 依次設(shè)置于發(fā)動機1 與油箱6 之間，散熱馬達(dá)3 與風(fēng)扇4 可轉(zhuǎn)動連接，散熱馬達(dá)3 和散熱器5 固定在安裝架7 的側(cè)面上，散熱馬達(dá)3、風(fēng)扇4 和散熱器5 的安裝位置高于發(fā)動機1 和油箱6 的頂面。發(fā)動機1 通過發(fā)動機冷卻液進(jìn)油管8 和發(fā)動機冷卻液出油管9 與散熱器5 連接。散熱馬達(dá)3 與散熱泵單元2 通過壓力油管10 連接。散熱馬達(dá)3 通過散熱馬達(dá)回油管11 與油箱6 連接。散熱泵單元2 通過泵吸油管12 與油箱6 連接。上述結(jié)構(gòu)中，散熱系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口位于發(fā)動機1 與油箱6 的上部，與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口沒有其它設(shè)備阻擋，風(fēng)流可以順暢通過（如圖中箭頭所示）。在發(fā)動機1 與油箱6 之間保留了比較大的空間，作檢修用。發(fā)動機冷卻液進(jìn)油管8 和發(fā)動機冷卻液出油管9 通過散熱器5 散熱。圖3 中，液壓泵1 為定量泵或變量泵，散熱馬達(dá)3 為定量齒輪馬達(dá)。

圖2 散熱系統(tǒng)總裝圖

圖3 中，散熱泵單元包括液壓泵1、溢流閥2和補油單向閥3，溢流閥2 與補油單向閥3 并聯(lián)。其中溢流閥2 用于限定散熱系統(tǒng)的最高壓力，起到安全保護作用。補油單向閥3 的作用是，當(dāng)風(fēng)扇4 停止轉(zhuǎn)動時，液壓泵1 停止供油，但風(fēng)扇4 因慣性作用，會繼續(xù)帶動散熱馬達(dá)5 轉(zhuǎn)動。此時油箱6 的液壓油通過補油單向閥3 供油給散熱馬達(dá)5 繼續(xù)轉(zhuǎn)動，避免干摩擦損壞液壓元件。

圖3 散熱泵單元

上述系統(tǒng)使發(fā)動機散熱性能更好，且留有充足的檢修空間。

4 結(jié)論

本文提出的鑿巖臺車發(fā)動機散熱系統(tǒng)，第一點，占用空間小，維修方便。散熱風(fēng)扇、散熱器不再與發(fā)動機直聯(lián)，中間用管路連接，留出較大空間，裝配、調(diào)試及維修非常方便。第二點，風(fēng)道順暢，散熱效果好。散熱風(fēng)扇、散熱器組成的單元在發(fā)動機以上，風(fēng)道從發(fā)動機上方通過，進(jìn)入散熱風(fēng)扇后從電機上方通過。其進(jìn)風(fēng)道和出風(fēng)道全程無障礙物阻擋，風(fēng)道順暢，散熱效果大大提升。解決發(fā)動機因散熱不暢而產(chǎn)生過熱的問題，可提升鑿巖臺車整體工作性能，并大大提升工作效率。