[发明专利]液压挖掘机热平衡性能测试装置及散热性能评价方法

权利要求书

1.一种液压挖掘机热平衡性能测试装置，包括试验用液压挖掘机、多个温度传感器、多个风速传感器和数据采集仪，试验用液压挖掘机包括发动机（1）、散热器总成（20）、风扇（14）、液压油箱（17）和主阀（19），散热器总成（20）由液压油散热器（3）和防冻液散热器（4）组成，风扇（14）与发动机（1）连接，防冻液散热器（4）的进水口和出水口分别通过水散进水管（13）和水散出水管（15）与发动机（1）连接，液压油散热器（3）的进油口和出油口分别通过油散进油管（18）和油散出油管（16）与主阀（19）和液压油箱（17）连接，其特征在于，所述的多个温度传感器包括第一温度传感器（5）、第二温度传感器（6）、第三温度传感器（7）、第四温度传感器（8）、第五温度传感器（11）和第六温度传感器（12），所述的多个风速传感器包括第一风速传感器（9）和第二风速传感器（10），第一温度传感器（5）和第二温度传感器（6）分别设置在发动机（1）的进水口和出水口位置，节温器（2）设置在发动机（1）与水散进水管（13）的连接口处，第四温度传感器（8）和第二风速传感器（10）设置在防冻液散热器（4）的后方，第三温度传感器（7）和第一风速传感器（9）设置在液压油散热器（3）的前方，第五温度传感器（11）和第六温度传感器（12）分别插入油散进油管（18）和油散出油管（16）靠近液压油散热器（3）连接处，第一温度传感器（5）、第二温度传感器（6）、第三温度传感器（7）、第四温度传感器（8）、第五温度传感器（11）、第六温度传感器（12）、第一风速传感器（9）和第二风速传感器（10）均与数据采集仪电连接。

2.根据权利要求1所述的一种液压挖掘机热平衡性能测试装置，其特征在于，所述的第三温度传感器（7）、第四温度传感器（8）、第一风速传感器（9）和第二风速传感器（10）采用悬空设置。

3.一种利用如权利要求1所述液压挖掘机热平衡性能测试装置对液压挖掘机热平衡性能进行评价的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：测量以下几点的数据：

T1：用第三温度传感器（7）测得的液压油散热器（3）前方气温，单位℃；

T2：用第四温度传感器（8）测得的防冻液散热器（4）后方气温，单位℃；

T3：用第一风速传感器（9）测得的液压油散热器（3）前方风速，单位km/h；

T4：用第二风速传感器（10）测得的防冻液散热器（4）后方风速，单位km/h；

T5：用第一温度传感器（5）测得的发动机（1）出水口冷却液温度，即水散进水管

（13）进水口温度，单位℃；

T6：用第二温度传感器（6）测得的发动机（1）进水口冷却液温度，即水散出水管（15）出水口温度，单位℃；

T7：用第五温度传感器（11）测得的油散进油管（18）散进油口油温度，单位℃；

T8：用第六温度传感器（12）测得的油散出油管（16）散出油口油温度，单位℃；

第二步：将上述数据分别传输给与上述传感器电连接的数据采集仪；

第三步：评价发动机（1）的散热性能：采用ABT这个指标来衡量，如果ABT不小于50℃，则证明发动机（1）的散热性能正常，ABT：Air-To-Boil，即空气沸腾温度，其计算公式如下：

ABT=（A-T5）+T0

式中：

A为理论上冷却液的沸腾温度，单位℃；

T0为在测试时准确的环境温度，单位℃；

评价油散出油管（16）的散热性能：OEM是标准环境温度45℃环境温度的换算，油散出油管（16）散出油口油温度经OEM换算后得温度B，如果温度B不大于85℃，则证明油散出油管（16）的散热性能正常，其计算公式如下：

B=T8+（F-T0）×η

式中：

B为OEM标准换算后液压油温度，单位℃；

F为OEM标准下环境温度，为45℃；

T0为在测试时准确的环境温度，单位℃；

η为油温随气温变化的系数，一般取值0.8；

评价防冻液散热器（4）的散热性能：由发动机（1）进出水温差来决定，计算公式如下：

C=T5-T6

评价液压油散热器（3）的散热性能：由油散进出油温差来决定，计算公式如下：

D=T7-T8

评价风道系统时，由散热器总成（20）前后温升与风量变化来评价，

散热器总成（20）前后温升公式如下：

E＝T2-T1

散热器总成（20）前后风量变化公式如下：

E1=T4×G-T3×F

式中：

F为散热器总成（20）前方覆盖件开口面积，单位m²；

G为散热器总成（20）后方倒风罩开口面积，单位m²；

评价散热器总成（20）与风道系统的散热性能，用散热器总成（20）前后气体热能的功率差来评价，

散热器总成（20）前后气体热能的功率差计算公式如下：

H=T2×T4×G-T1×T3×F

式中：

F为散热器总成（20）前方覆盖件开口面积，单位m²；

G为散热器总成（20）后方倒风罩开口面积，单位m²。