摘 要:稀漿封層車施工環(huán)境惡劣,使用一段時間后出現(xiàn)溫升異常的問題,本文通過檢測施工現(xiàn)場的設(shè)備工作情況,校核液壓系統(tǒng)設(shè)計工況,分析溫升異常原因,從整車使用維護(hù)、液壓系統(tǒng)設(shè)計的方面,排除了故障,并優(yōu)化了液壓系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:稀漿封層車;液壓系統(tǒng);液壓溫升
Absrtact: The rare slurry seal coat vehicle worked at a harsh construction environment, and abnormal temperature rise occurs after a period of use. In this paper, through the detection of the construction site equipment work, check the hydraulic system design conditions, analysis of temperature rise abnormal reasons, from the vehicle use and maintenance, hydraulic system design, eliminate the fault, and optimize the hydraulic system.
Key words:rare slurry seal coat vehicle; hydraulic system; hydraulic system temperature rise
1引言
稀漿封層車主要用于處理道路表面的摩阻力下降,處理裂縫、車轍等病害,以提高路面的抗滑和防水性能,改善路面平整度[1],提高行車舒適性。稀漿封層車由汽車底盤、乳化瀝青系統(tǒng)、水系統(tǒng)、石料輸送系統(tǒng)、輔料添加(水泥、纖維)系統(tǒng)、混合攪拌系統(tǒng)、攤鋪系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。
液壓系統(tǒng)以液壓油的壓力能實現(xiàn)能量傳遞,工作過程中由于能量損失轉(zhuǎn)化為熱量[2],表現(xiàn)為液壓油升溫,常規(guī)設(shè)備的液壓系統(tǒng)油溫≤80℃,不影響液壓元件工作效率及使用壽命。但部分稀漿封層車使用幾年之后,出現(xiàn)了液壓油溫較高(>85℃)的問題,影響施工效率,甚至液壓系統(tǒng)不能正常工作。本文從整車使用維護(hù)、液壓系統(tǒng)設(shè)計的方面,分析處理液壓油溫異常的問題。
2稀漿封層車液壓溫升異常的分析
2.1液壓系統(tǒng)設(shè)計方面
稀漿封層車的液壓系統(tǒng),通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動三個液壓泵,液壓泵驅(qū)動液壓馬達(dá)使瀝青泵、水泵、皮帶輸送機(jī)(輸送石料)、水泥螺旋輸送機(jī)構(gòu)、纖維切割器、攪拌缸、攤鋪箱螺旋分料器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作,將瀝青、水、石料、水泥、纖維等材料按配比加入攪拌缸,攪拌形成稀漿混合料,再注入攤鋪箱內(nèi),經(jīng)攤鋪箱的螺旋分料器將稀漿混合料均勻攤鋪在路表面,實現(xiàn)稀漿封層施工。
液壓動作元件的使用工況計算校核如下:
(1)攪拌缸馬達(dá)扭矩不少于500n.m,轉(zhuǎn)速300r/min; 石料輸送馬達(dá)扭矩不少于400n.m,轉(zhuǎn)速50r/min;瀝青泵馬達(dá)扭矩不少于150n.m,轉(zhuǎn)速450r/min;水泥箱馬達(dá)扭矩不少于235n.m,轉(zhuǎn)速100r/min;高壓水泵馬達(dá)扭矩不少于30n.m,轉(zhuǎn)速1450r/min;料箱振動馬達(dá)扭矩不少于15n.m,轉(zhuǎn)速100r/min;發(fā)動機(jī)水散馬達(dá)扭矩不少于30,轉(zhuǎn)速2000r/min;瀝青攤鋪馬達(dá)扭矩不少于500n.m,轉(zhuǎn)速120r/min。
(2)平移油缸拉力不少于1.5T,行程900mm,伸出速度3m/min;舉升油缸拉力不少于2T,行程300mm,伸出速度3m/min;攤鋪槽油缸拉力不少于2T,行程850mm,伸出速度3m/min;這幾組油缸與其他馬達(dá)不同時使用。
(3)三個液壓齒輪泵的排量分別是63、63、40mL/r,分別驅(qū)動三路液壓執(zhí)行元件;液壓油箱有效容積220L;散熱器排風(fēng)量8500m?/h,散熱能力2300Kcal/h℃。設(shè)計的液壓系統(tǒng)可滿足每天間歇施工作業(yè)10h,液壓油溫<75℃。
2.2使用維護(hù)方面
經(jīng)現(xiàn)場實地施工測試,一臺在新建高速進(jìn)行施工的稀漿封層車,環(huán)境溫度40℃,間歇施工4h后,液壓油溫達(dá)到95℃,出現(xiàn)攪拌缸轉(zhuǎn)速下降、皮帶輸送機(jī)出料不暢的現(xiàn)象。
測量液壓系統(tǒng)的三個溢流壓力分別為18MPa、21MPa、21MPa,符合設(shè)計要求;回油壓力1.2MPa,大于正?;赜蛪毫Γ?0.5MPa=;散熱器風(fēng)量7200m?/h,小于正常散熱風(fēng)量(8500m?/h)。
檢查各動作機(jī)構(gòu),發(fā)現(xiàn)攪拌缸內(nèi)壁板結(jié)瀝青水泥混凝塊、厚度達(dá)3cm,攪拌葉片磨損嚴(yán)重;散熱器的散熱片粘附了較多油污、粉塵;回油管規(guī)格為內(nèi)徑38mm。
2.3液壓油溫異常原因
綜合分析,主要原因是稀漿封層車操作者未定期清理攪拌缸內(nèi)壁殘留的混合料,造成攪拌缸內(nèi)壁板結(jié)硬塊,增大攪拌馬達(dá)扭矩,進(jìn)而增大了該路液壓壓力、造成回油壓力過高,液壓油溫升較高;散熱器未定期清理,造成散熱性能下降。
3液壓系統(tǒng)油溫異常的處理
3.1優(yōu)化液壓系統(tǒng)
考慮稀漿封層車使用環(huán)境惡劣,粉塵較多、容易造成散熱器散熱片積塵,影響散熱效果;各使用單位的施工人員對設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的意識參差不齊,攪拌缸的清洗不及時,造成回油壓力高。先從設(shè)計角度優(yōu)化液壓系統(tǒng),提高散熱效果。
(1)增大液壓回油管管徑,內(nèi)徑由原來的32mm,增大至52mm;
(2)增大液壓油箱容積,有效容積由原來的220L增大至315L;
(3)增大液壓散熱器的驅(qū)動馬達(dá)排量,提高散熱風(fēng)量至11800m?/h,散熱性能提高至2700Kcal/h℃。
3.2加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)
稀漿封層車設(shè)有清洗控制系統(tǒng),規(guī)范使用單位進(jìn)行稀漿封層車的維護(hù)保養(yǎng),延長設(shè)備使用壽命:
(1)每天施工完畢,手動操作狀態(tài)下,打開清洗開關(guān),清洗閥打開、瀝青泵及攪拌缸運(yùn)轉(zhuǎn),清水流入瀝青管路、瀝青泵、攪拌缸后排出,可清洗瀝青泵、攪拌缸、部分瀝青管路的殘存物料;每周徹底清理攪拌缸一次,清除板結(jié)塊。有利于減小攪拌葉片磨損,保障攪拌馬達(dá)的正常工作,延長攪拌缸使用壽命。
(2)每一個季度清理一次液壓散熱器的散熱片,噴涂除油劑之后用水沖洗,再用壓縮空氣吹干,有利于保障液壓散熱器的散熱效果。
(3)每施工500h更換液壓系統(tǒng)的高壓過濾器濾芯,其他液壓過濾器濾芯每1年更換一次。
(4)每2年更換一次液壓油,一般使用46#高溫抗磨液壓油。
(5)按底盤和發(fā)動機(jī)保養(yǎng)要求,及時更換機(jī)油、機(jī)油濾芯、空氣過濾器等。
3.3試驗驗證
按上述液壓系統(tǒng)優(yōu)化、保養(yǎng)之后,在使用單位施工現(xiàn)場連續(xù)5天監(jiān)測,環(huán)境溫度平均40℃,每天間歇施工8h,液壓油溫≤65℃,符合設(shè)備使用要求。
4結(jié)語
針對稀漿封層車施工過程中液壓油溫異常的問題,通過現(xiàn)場測試、計算分析,采用優(yōu)化液壓系統(tǒng)、規(guī)范維護(hù)保養(yǎng)的辦法,降低了液壓油溫,有利于提高稀漿封層車的使用穩(wěn)定性,延長使用壽命。
參考文獻(xiàn):
[1]周維.高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析[J].公路橋梁,2017(7):124
[2]黃大君.液壓系統(tǒng)溫升液壓故障淺析[J]. 隧道建設(shè),2001(2):42-43.
作者簡介:
崔獻(xiàn)奎(1980—),男,工程師,現(xiàn)從事工程機(jī)械設(shè)計工作。