[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压挖掘机热平衡性能测试装置及散热性能评价方法，属于挖掘机技术领域。

背景技术

现有液压挖掘机因为工况复杂多样，使用环境恶劣，在使用过程中都存在水温偏高、水温报警、液压油温过热等问题，尤其是在夏季，液压挖掘机在连续工作下易造成发动机开锅，液压系统元件泄露造成动作缓慢、作业效率低甚至不能工作等情况。

挖掘机热平衡试验方法，在我们国家目前没有相应的国家或行业的标准，各挖掘机企业，由于对液压挖掘机液压系统散热性能重要性的认识欠缺和设备、技术、费用等原因，致使液压挖掘机热平衡测试得不到广泛的应用，液压挖掘机冷却系统的设计大多还是依靠设计人员的经验，根本无法准确掌握液压挖掘机散热性能的好坏。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种液压挖掘机热平衡性能测试装置及散热性能评价方法，可以测试液压挖掘机整机散热性能，分析冷却系统存在的问题，并为其系统改进和优化提供试验数据支持和方向参考。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：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、散热器总成、风扇、液压油箱和主阀，散热器总成由液压油散热器和防冻液散热器组成，风扇与发动机连接，防冻液散热器的进水口和出水口分别通过水散进水管和水散出水管与发动机连接，液压油散热器的进油口和出油口分别通过油散进油管和油散出油管与主阀和液压油箱连接，所述的多个温度传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器和第六温度传感器，所述的多个风速传感器包括第一风速传感器和第二风速传感器，第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在发动机的进水口和出水口位置，节温器设置在发动机与水散进水管的连接口处，第四温度传感器和第二风速传感器设置在防冻液散热器的后方，第三温度传感器和第一风速传感器设置在液压油散热器的前方，第五温度传感器和第六温度传感器分别插入油散进油管和油散出油管靠近液压油散热器连接处，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第六温度传感器、第一风速传感器和第二风速传感器均与数据采集仪电连接。

进一步，所述的第三温度传感器、第四温度传感器、第一风速传感器和第二风速传感器采用悬空设置。

一种利用上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，包括以下步骤：

第一步：测量以下几点的数据：

T1：用第三温度传感器测得的液压油散热器前方气温，单位℃；

T2：用第四温度传感器测得的防冻液散热器后方气温，单位℃；

T3：用第一风速传感器测得的液压油散热器前方风速，单位km/h；

T4：用第二风速传感器测得的防冻液散热器后方风速，单位km/h；

T5：用第一温度传感器测得的发动机出水口冷却液温度，即水散进水管进水口温度，单位℃；

T6：用第二温度传感器测得的发动机进水口冷却液温度，即水散出水管出水口温度，单位℃；

T7：用第五温度传感器测得的油散进油管散进油口油温度，单位℃；

T8：用第六温度传感器测得的油散出油管散出油口油温度，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；

评价防冻液散热器的散热性能：由发动机进出水温差来决定，计算公式如下：

C=T5-T6

评价液压油散热器的散热性能：由油散进出油温差来决定，计算公式如下：