灑(sa)水車作為一種(zhong)城市灑(sa)水和(he)公路養護的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)用作業車輛,其(qi)功能越來越細化,使用范圍越來越廣。而作業頻次的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)和(he)連續作業時(shi)間的(de)(de)(de)(de)延長,也(ye)對其(qi)使用的(de)(de)(de)(de)可靠性提(ti)出了(le)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)要求。在水泵的(de)(de)(de)(de)選型方面(mian),目(mu)前全國較多(duo)的(de)(de)(de)(de)灑(sa)水車生產(chan)廠家選用杭(hang)州威龍(long)泵業有限公司生產(chan)的(de)(de)(de)(de)灑(sa)水車專(zhuan)用泵。但其(qi)配套(tao)的(de)(de)(de)(de)取力器頻頻發生損傷的(de)(de)(de)(de)問題(ti),其(qi)現(xian)象為打齒,泯齒及脫檔。
1 水泵性(xing)能分析比較
水(shui)泵(beng)的性(xing)能參數(shu)主要包括流量、揚程、輸(shu)入軸轉(zhuan)速、軸功(gong)率、自(zi)吸(xi)高度、自(zi)吸(xi)時間等,其(qi)選(xuan)用(yong)依據(ju)主要以滿(man)足灑(sa)水(shui)車的各項工作性(xing)能為目的。各廠家具體選(xuan)用(yong)標(biao)準不一(yi)。
2 水泵與取力(li)器和汽車發(fa)動(dong)機(ji)的匹配(pei)計算分析
水泵(beng)在額(e)定轉(zhuan)(zhuan)速下運行是保證其(qi)性能參數(shu)達到(dao)理想(xiang)狀(zhuang)態的最佳選擇,當選用(yong)取(qu)力器的速比一定后,其(qi)要(yao)求發動機轉(zhuan)(zhuan)速也(ye)相(xiang)應確定,其(qi)關系為(wei)泵(beng)輸入軸轉(zhuan)(zhuan)速×取力器速(su)比=發動機轉(zhuan)速(su)。以選用EQl092系列(lie)汽車底盤和(he)取(qu)力器為例(li),其(qi)取(qu)力器速比為i1=1.167和i2=1.373兩種情況,相應要求(qiu)發(fa)動機(ji)轉速為:1150× 1.167=l 342(QZF系(xi)列)、1480×1.167=1 727(QZB系列)及1150×1.373=1 579(QZF系列)、1 480×1.373=2 032(QZB系列) 當(dang)汽(qi)車選裝汽(qi)油發(fa)動機(EQ6100—1)時:最大扭距(ju)為:353 Nm/1 200~1 400 r/min,最大功率(lv)為:99 kW/3 000 r/min,發(fa)動機平均(jun)轉速為=2 100 r/min。
當汽車選裝柴油(you)發動機(YC4110ZLQ)時(shi):最大扭距為(wei):430kW/l 600~1800 r/min,最大功率為(wei)105 kW/2800 r/min,發動機平均轉速2200 r/min。 通過以上分(fen)析(xi)可以看出,如選用(yong)ZQF系列水(shui)泵,其i1=1.167的取(qu)力器(qi)要求的發動機(ji)轉速1342r/min,基本處于汽(qi)油(you)發動(dong)機最大(da)扭距時的轉速范圍(wei)之內,而i2=1.37的取力器要求的發動機轉速1579 r/min,基本處(chu)于柴油發(fa)動(dong)機(ji)最大扭距(ju)時的轉速范圍(wei)之內(nei)。
如選(xuan)用ZQB系列(lie)水泵,i1=1.167的取力器要求的發動機(ji)轉速1 727 r/min,也基本(ben)處于(yu)柴(chai)油(you)發(fa)動機最大扭距時的(de)轉速范圍之內。此(ci)時汽(qi)車(che)是處在載重最大,路況惡劣、克(ke)服(fu)各種阻力最大,以最大油(you)門,最低速度行(xing)駛狀態(tai)下(xia)(xia)。這種情況下(xia)(xia)不利(li)于(yu)灑水(shui)車(che)的(de)正常工作,因此(ci)可以得出(chu)以下(xia)(xia)結論:汽(qi)油(you)底盤應優(you)先選(xuan)用ZQB系列水泵、最(zui)好配套使(shi)用(yong)i=1.37的取力器。柴油底盤如選用ZQB系(xi)列水泵(beng),最好配(pei)套使用i=1.37的取力器,如選用ZQF系(xi)列(lie)水泵,最好配套使用i=1.167的取力器。
3 灑水車的(de)使用狀(zhuang)態對取(qu)力器使用壽命的(de)影響(xiang)分析
灑水(shui)車水(shui)泵、取力(li)器(qi)和汽車發動機的(de)(de)正(zheng)(zheng)確(que)(que)匹配(pei)是保證其正(zheng)(zheng)常運(yun)行的(de)(de)設計因(yin)素,這些只是灑水(shui)車使(shi)用(yong)可靠性的(de)(de)前(qian)提條(tiao)件。日常正(zheng)(zheng)確(que)(que)的(de)(de)操(cao)作使(shi)用(yong)狀態是確(que)(que)保取力(li)器(qi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)的(de)(de)關鍵條(tiao)件,當(dang)取力(li)器(qi)的(de)(de)速比(bi)一定(ding)時,司(si)機控制發動機油門的(de)(de)大小是水(shui)泵運(yun)轉快慢(man)的(de)(de)關鍵。水(shui)泵運(yun)轉的(de)(de)快慢(man)直接影響了(le)取力(li)器(qi)的(de)(de)壽(shou)命(ming)。水(shui)泵的(de)(de)轉速在土20%范圍內變化時,其流量、揚程、軸功(gong)率、效率的變化關系分別為Q1/Q2=nl/n2、Hl/H2=(nl/n2)2、Nl/N2=(n1/n2)3、η1≈η2。即水泵的(de)(de)流量(liang)與(yu)轉速(su)成(cheng)(cheng)正(zheng)(zheng)比,其(qi)揚程壓力與(yu)轉速(su)的(de)(de)平方成(cheng)(cheng)正(zheng)(zheng)比,其(qi)軸功率與(yu)轉速(su)的(de)(de)立方成(cheng)(cheng)正(zheng)(zheng)比(當轉速相差較大時(shi),其換算(suan)誤差也增大,特別是(shi)效(xiao)率誤差更大,需通過試驗來確定)。
流量、揚程(cheng)的變化(hua)引起流速(su)、水頭損失等變化(hua),在此(ci)不再討論。軸功(gong)率的變化(hua),對(dui)設計保險系數較大(da)的水泵(beng)而言其影響較小,而對(dui)于取力器的影響則是致命的。汽車取力器一(yi)般設計最大(da)輸出(chu)功(gong)率為30 kW,正常情況(kuang)下(xia)足以滿(man)足傳動與(yu)功(gong)率(lv)的需求,但對于(yu)(yu)驅動水泵類產品時應考慮其(qi)功(gong)率(lv)與(yu)轉速的立(li)方(fang)成正比關(guan)系,由于(yu)(yu)取力器要傳輸41.47 kW遠(yuan)遠(yuan)大于設計功(gong)率30 kW,所以此時取(qu)力器的損傷是必然的,這一點應該引起取(qu)力器生產廠家和用戶的高度重視。
根據以上(shang)分析可以看出(chu),灑(sa)水(shui)車底盤一定時,水(shui)泵和(he)取(qu)力(li)(li)器(qi)的匹配(pei)選(xuan)型是保(bao)(bao)證其可靠和(he)經濟運行(xing)的關鍵因(yin)素。取(qu)力(li)(li)器(qi)設計最大輸出(chu)功率(lv)的提高和(he)用(yong)戶正確的使用(yong)狀(zhuang)態(tai)是減少取(qu)力(li)(li)器(qi)故障(zhang)的決定因(yin)素。只有(you)取(qu)力(li)(li)器(qi)生產廠、灑(sa)水(shui)車改(gai)裝(zhuang)(zhuang)廠和(he)用(yong)戶共(gong)同努力(li)(li),才能確保(bao)(bao)灑(sa)水(shui)車在連續工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)下故障(zhang)率(lv)減少到最小,以提高取(qu)力(li)(li)器(qi)生產廠、灑(sa)水(shui)車改(gai)裝(zhuang)(zhuang)廠的信(xin)譽和(he)用(yong)戶的工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)。
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