浦机器厂是我国履带式推土机专业制造厂,是我国唯一同时引进美国卡特匹勒和日本小松推土机设计制造技术的工厂。工厂在履带式推土机生产中,采用了上述二家公司的先进技术和标准,推土机的技术水平和质量可靠性,在全国占领先地位。 彭浦机......浦机器厂是我国履带式推土机专业制造厂,是我国唯一同时引进美国卡特匹勒和日本小松推土机设计制造技术的工厂。工厂在履带式推土机生产中,采用了上述二家公司的先进技术和标准,推土机的技术水平和质量可靠性,在全国占领先地位。 彭浦机器厂高原型履带式推土机的研制从 86 年开始,在中国人民解放军工程兵部的共同参与协作下,首先研制了 PD120A-G 型高原推土机,八九年通过了中国人民解放军工程兵部和西宁高原工程机械研究所的鉴定,并成为中国人民解放军工程兵唯一的推土机定点厂。后在此基础上又开发制造了 PD140G 高原型推土机。 98 年彭浦机器厂根据市场需要和我国西部开发的展开,相继进行了 PD165Y、PD220Y、PD320Y 高原型推土机的研制工作。在分析总结 PD120A-G、PD140G 高原推土机经验的同时,利用部分引进技术和我厂承担的国家"七五""八五"重大科技攻关项目所取得的成果,在西宁高原工程机械研究所和发动机制造厂的配合协作下,经过大量的、长期的试验研究,PD165YG、PD22OYG 高原型推土机得到了国家高原工程机械检测中心的认证,PD32OYG 高原型推土机在上述二个机型的基础上正在进行试验认证工作。因此,彭浦机器厂的高原型推土机的开发研制是超前的。取得了国内同行业领先的地位,积累了丰富的高原履带式推土机的设计制造经验。 回顾总结我厂高原推土机的研制过程,主要进行了以下几方面工作和取得了以下一些技术以及生产制造上的优势。 1. 合理配置柴油机 为使推土机在高原上取得良好的动力性和经济性,并能安全可靠地工作,合理配置柴油机是非常重要的。在这方面,我厂与发动机制造厂经过几上高原,反复试验,对柴油机性能参数不断优化,取得了能适应海拔5000米正常工作的动力装置。主要解决了: 1.1 发动机高原功率补偿与性能恢复 在高原地区运行的发动机,由于空气稀薄、大气压力低、进气充量不足,使得气缸内的进气压缩终了点压力和温度达不到应有的水平,其结果是发动机燃烧压力降低,燃烧不完全,起动困难、输出功率达不到平原出厂时的标定功率,而且性能恶化。 ...随着海拔高度的增加,柴油机性能参数变化加大。工程机械在高原使用,尤其是在海拔2000 m以上的高原地区作业时,如果原来采用的是非增压柴油机,功率匹配余量较小的,需要加装增压器以恢复功率、改善其性能参数。原则上3000 m以上地区均需要采用涡轮增压以实现功率补偿和性能恢复。高原增压柴油机不同于平原增压柴油机,应具有较宽流量范围和有较强适应变工况能力、增压压比高,增压器转速和涡轮进口温度允许值有一定储备、转动惯量小的增压器。在动力匹配时,必须注意柴油机的运行稳定性,保证增压器在低速时不喘振、在高速时不超过许用转速。 我厂 T160Y 用的 G6135Z 型以及 T220Y 用的NT855-280增压柴油机,经过4000 m高原台架多方案的性能配试,确定了最佳性能配置,输出功率得到恢复,燃油消耗及烟度获得补偿,并具备了较高的高原性能余量,并由此设计出适用于5000 m以下不同海拔地区作业的高原型推土机。 1.2 高原低温起动性能的研究 在低温条件下,发动机气缸内压缩终了的油气混合物的自燃性变差、着火困难,造成起动延时或起动失败,同时在排气中伴有大量未燃烧油气排出形成白烟、污染环境。 1.2.1 低温起动要求 为了减少低温条件下发动机起动阻力,必须选用合适的机油、柴油、液压油和冷却液,并选用较大功率的启动马达和低温防冻电瓶。 (1)对机油的要求 2)对柴油的要求 环境温度越低、须选用凝点较低的柴油,为了保证必要的流动性,柴油凝点要比柴油机使用时的最低环境温度低5~100C。 3)对液压油的要求 一般情况下参照发动机的机油牌号选用。 (4)防冻液要求 水冷发动机在温度为 0℃ 时水冷却液结冰,冻坏发动机或散热器,因此需要使用冰点低于 0℃ 的液体作冷却液,统称防冻液。推荐适用乙二醇一水防冻液。 乙二醇一水防冻液:最低冰点可达-68℃,但是对金属有腐蚀、比热小、有一定毒性。与防腐剂一起使用,常年使用防腐蚀剂、防结垢,是主要防冻液。 (5)对蓄电池的要求 随着温度下降,蓄电池电解液(稀硫酸溶液)黏度增加,电阻率增加,从而导致蓄电池起动输出功率急剧下降。提高蓄电池在低温条件下输出功率,一般有两个:采用低温性能好的高放电率蓄电池,另一个是对蓄电池采用保温。 (6)起动马达 在低温条件下起动马达应动作灵活、啮合正常,应该适当加大标称功率。 1.2.2 低温起动辅助装置 在严寒地区特别是高原低气压低温条件下,柴油机起动应该采取特殊的辅助起动方式。目前经过试验并且定型的技术和措施有: (1)发动机保温 通过交流加热器对发动机的机油和冷却液进行过夜加热保温,冷起动效果最好,但是需要交流电源。 (2)进气预热 是把蓄电池电能转变为热能的进气预热装置,虽然减少了通过起动冬季电力降低了起动系统的起动输出功率,但是结构简单使用方便工作可靠。现有塞型和炉型电热进气预热装置。 (3)火焰进气预热 是通过预热塞(燃烧器)使柴油在进气管内燃烧,形成火焰加热进气。它由预热塞、供油系统及控制系统组成。 (4)起动液加注(乙醚喷射) 向进气管喷射乙醚起动液电磁控制阀、储液管、喷嘴、管路等组成。 (5)冷却液循环加热 利用柴油燃烧加热冷却液,使加热的冷却液循环预热发动机机体和润滑油后,启动发动机。 不同冷起动辅助装置性能对比 起动装置 进气预热 火焰进气预热 起动液 柴油机保温 冷却液加热 起动温度℃ 0℃ -20℃ -35℃ -40℃ -40℃ 1.3 防风沙粉尘、提高进气净化能力 1.3.1 提高尾气抽尘能力 采用美国唐纳森公司的废气引射技术,增加抽尘流量和提高抽尘的真空度,提高尾气抽尘的效率。 1.3.2 提高滤清效率 发动机进气采用三级进气滤清。粗滤为直通旋流加上废气引射,精滤为双级纸质滤芯,滤纸为进口材料,规格分为室内、交通和重负、多灰尘三种。后一种的名义过滤直径为 15μm 最大孔径 6Oμm。 滤清总效率为 99.99 %。 1.4 高原散热性能、冷却能力提高的措施 由于海拔升高,环境温度、大气压力、水的沸点均要降低,这将使冷却空气的风压和质量减小,高原地区风扇的重量风速下降,在单位功率时间内的散热量增加,闭式循环风速冷却能力降低,将导致平衡水温上升,因此柴油机冷却系统必须采取相应的加强措施。 (1)加大散热器加水口盖的压力 可根据使用最高的海拔高度选择开启压力,原则是使冷却液的沸腾温度 ≥100 0C。目前国内加水口盖开阀压力有 30、50、70、90 kPa 四种,平原地区均采用开阀压力为 30 kPa 的水散热器盖;3000 m以上高原地区可用开阀压力 50 kPa 和 70 kPa 的水散热器盖。 (2)增加散热器的散热面积和迎风面积 增加散热器的散热面积和加大风扇直径或适当提高风扇转速,都能提高冷却能力。这对平原地区使用的柴油机改动难度较高,但在新设计或专为高原地区使用的柴油机是可取的。 2. 根据高原气候寒冷的特定环境,主要部件配制使用了耐低温材料,这些材料具有非常高的低温(-40℃)冲击性能,保证推土机在严寒条件下作业不会发生零件脆裂质量事故。 3. 应用"七五""八五"国家重大科技攻关项目所取得的成果--低温焊接技术,保证推土机焊接制造质量能适压高原寒冷地区作业工况。 4. 根据高原地区一般风沙较大的特点,对高原型推土机除发动机在进气系统上改进外,另外又开发制造了沙漠型空滤器并成功地在我厂出口伊拉克 18 台 PD320Y 推土机上得到了应用。 5. 对推土机液压元件及密封(如橡胶管等)都适当提高了耐压值,并选用抗紫外线材料保证推土机在高原低气压工作条件下能可靠使用。 6. 对操纵系统作了较大的改进提高,充分考虑了人机功能,采用转向制动液压联锁机构,大大降低了推土机操作力,使推土机操作轻便舒适灵活,改善了司机的劳动强度,以满足能在高原上长期工作。 7. 新颖美观的六角型驾驶室,司机视野广阔,密封、隔热性能好,可配置冷气空调、暖风装置和防紫外线门窗,以及防翻滚保护骨架。 8. 采用了能适合于高原寒冷地区使用的高性能免维护蓄电池。 9. PD165Y 高原型推土机能配置 G6135,康明斯 NT855 和斯太尔WD615 柴油机。PD22OY-1 高原推土机配置 NTS55 柴油机。PD32OY-1 高原推土机配置 NTA855 柴油机。 10. 我厂以上几个型号的高原推土机,不仅能在 5000 米高原上正常发挥功率,安全可靠地使用,在平原地区也能正常作业。