1.散熱系統(tǒng)存在的問題
集裝箱正面吊運機、集裝箱空箱堆高機、平衡式重型叉車等大型輪式港口起重運輸機械多采用液力變矩器傳動、多片濕式制動器制動。這些機械負載較大,行駛、減速和制動頻繁,其變矩器液力傳動油和制動油的溫度容易急劇上升,若不能有效降溫,會導(dǎo)致制動器和變矩器出現(xiàn)故障。
港口起重運輸機械變矩器和制動器因油溫過高出現(xiàn)的故障有油液戮度降低、密封件老化、控制閥漏油、制動失靈、變矩器輪受熱變形、齒輪泵燒壞等。為了解決散熱問題,可從合理選擇安裝位置、增加散熱器、設(shè)置獨立冷卻系統(tǒng)這3種方法進行改進。
2.散熱系統(tǒng)改進方法
(1)合理選擇安裝位置
選擇有利于通風(fēng)和散熱的位置安裝散熱器并對管路和線束進行合理布置,即可提高散熱器的散熱效果。此類改進比較簡單且節(jié)約成本,但該方法的散熱效果提高不大(約提高約5%)。
(2)增加散熱器
若工作環(huán)境溫度較高、設(shè)備負荷過大,增加散熱器可有效提高散熱效率。選用原散熱器散熱功率1/3~1/2的散熱器與原散熱器串聯(lián)起來,這樣在連續(xù)、高強度作業(yè)中,散熱效率可提高50%。增加變矩器油散熱器的改進方法如圖1所示。

增加變矩器油散熱器后,要對液壓和電路進行相應(yīng)改進。為了充分發(fā)揮2個散熱器的散熱能力,在2個散熱器上分別安裝溫控開關(guān)SW1、SW2。根據(jù)2個散熱器的散熱功率,在控制器程序中預(yù)先設(shè)定2個散熱器的溫度值,使溫控開關(guān)SW2的閉合溫度大于溫控開關(guān)SW1的閉合溫度,通過溫控開關(guān)SW 1、SW2控制冷卻風(fēng)扇電磁閥S1、S2的得電,從而實現(xiàn)散熱器的溫差分段散熱。這樣既可在相應(yīng)溫差段得到最佳的散熱效果,又可最大限度實現(xiàn)節(jié)能。散熱器溫度控制原理如圖2所示。

(3)設(shè)置獨立冷卻系統(tǒng)
傳統(tǒng)輪式港口起重運輸機械采用1臺齒輪泵,分別向液力變矩器和制動器供油,油液最終流回液力變矩器油箱。將變矩器傳動油與驅(qū)動橋制動油分開,分別設(shè)置循環(huán)系統(tǒng)和油箱,可按照變矩器與制動系統(tǒng)液壓元件對油液清潔度和工作溫度的不同要求,對變矩器傳動油與制動油的散熱器工作溫度進行單獨設(shè)定,分別進行散熱。
變矩器精度較高,液力傳動油溫度不能過高,需要嚴(yán)格控制油溫,以便對變矩器進行保護,為此可將液力傳動油散熱器溫度開關(guān)設(shè)定為65℃。制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單,制動器對溫度要求不敏感,可將驅(qū)動橋制動油散熱器溫度開關(guān)設(shè)定為75℃。
這樣分別設(shè)置循環(huán)系統(tǒng)和油箱,既可提高散熱效率,又可分別對油液進行過濾,減小變矩器和制動器的磨損。
3.改進實例
SRSC45C型集裝箱正面吊運機整備質(zhì)量及載質(zhì)量較大,我們在該機上設(shè)置獨立冷卻系統(tǒng),并采用德國易福門牌(IFM)控制器控制冷卻溫度及相關(guān)報警裝置,該獨立冷卻系統(tǒng)電氣連接方法如附表所示。

制動油溫高報警開關(guān)與控制器對應(yīng)接點為K1:12,其電氣連接方法如圖3a所示,變矩器油溫高報警開關(guān)與控制器對應(yīng)接點為Q1:11,其電氣連接方法如圖3b所示。

在該機上設(shè)置獨立冷卻系統(tǒng)后,有效減少了因油液清潔度低造成的磨損和漏油,制動更加靈敏,制動齒輪泵燒壞現(xiàn)象基本杜絕,延長了液力傳動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)使用壽命,因散熱不良引起的故障減少約35%,消除了制動失靈的安全隱患。
