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工业车辆高低温试验对策研究

发布时间:2019/7/16   来源:www.ruihongshiye.com

0 引言

随着国民经济的发展, 国家基础建设的投入增加, 工业车辆的需求量越来越大, 对各种工业车辆的质量要求和环境适应性要求也越来越高, 同时国内知名企业开发的工业车辆种类也越来越多。按照国家有关部门的规定和标准要求, 这些新开发的工业车辆都要进行样机鉴定或定型, 只有通过鉴定或定型的工业车辆, 才具备销售资格, 投放市场。对于研发新产品的企业, 要通过鉴定或定型, 就要委托国家级检测机构对工业车辆按照要求进行各种性能试验、可靠性试验、环境适应性试验等, 试验结束后合格产品将获得国家级检测机构颁发的合格证书, 再进一步通过鉴定或定型评审, 新研发的产品才会成为真正合格的满足市场需要的产品。在各种性能检测试验和可靠性试验中, 只要工业车辆研发部门在制造过程中贯彻质量保证意识, 加强质量监督和检验, 严把质量关, 落实出厂检验程序, 产品就能经得起国家级检测机构的严格检测, 但环境适应性试验中的温度试验, 特别是内燃动力型产品的低温试验, 如果不采取低温启动措施, 准备工作不到位, 即使产品质量很高, 也很难通过试验。本文对环境适应性试验中的高低温试验应采取的对策进行分析和研究。

1 高低温试验的必要性和难点分析

我国地域辽阔, 南北温度差异较大, 北方寒冷季节最低温度-40℃左右, 南方炎热季节最高温度接近50℃, 加之国际贸易不断扩大, 国内研发的工业车辆销往欧美寒冷地区的数量也逐渐增多。要适应各种地域的使用, 就要进行产品的温度检测, 使产品的效能最大化。按照GB/T 2423.1—2001、GB/T 2423.2—2001、GB/T2423.3—1993的要求, 工业车辆高低温试验执行标准按照动力提供方式区分为两大类:内燃动力型工业车辆和蓄电池动力型工业车辆。试验温度标准见表1。

表1 工业车辆试验温度 下载原表

表1 工业车辆试验温度

从表1可以看出, 内燃动力型工业车辆的低温试验最为严酷, 要采取多种措施才能完成试验, 高温试验相对较简单, 只要车辆性能良好, 研发阶段注意温度要求, 采购符合温度要求的主要总成和零部件, 高温试验将顺利完成;对于蓄电池动力型工业车辆, 高低温时采取简单处理措施就能满足试验要求, 相对于内燃动力型工业车辆, 蓄电池动力型工业车辆的温度试验也较简单。

工业车辆高低温试验成功的关键是动力单元能启动, 特别是内燃动力型, 发动机要在规定的时间和次数内启动, 再之辅助措施的应用, 整个工业车辆的试验就能顺利完成。对于内燃动力型工业车辆的低温试验, 有必要联合发动机供应商一起进行试验前的准备, 同时在研发阶段选择发动机时, 要了解性能指标和低温使用情况, 就目前发动机性能而言, 没有一家生产厂的发动机在低温-41℃时能够直接启动成功, 需采取辅助措施才能启动。对于低温试验检测, -25℃以下发动机启动采取辅助措施符合试验规程要求。

2 工业车辆高低温试验准备

2.1 蓄电池动力型工业车辆

2.1.1 高温

注意电动机和蓄电池的质量, 对使用温度范围进行考证, 只要采购前注意电动机和蓄电池的温度使用说明, 则高温试验可不用采取辅助措施, 直接进入试验室进行试验。

2.1.2 低温

为了使试验一次通过, 最好对工作机构液压系统中的液压油进行更换, 常温下一般使用0号液压油, 温度最低0℃左右, 换成20号液压油或使用10号航空液压油, 低温试验电动机的启动和工作机构的运动可一次通过试验。

2.2 内燃动力型工业车辆

2.2.1 高温

注意发动机温度使用范围, 一般不用采取辅助措施, 可直接进入试验室进行试验。

2.2.2 低温

这是整个环境温度试验的重点, 需要采取各种辅助措施, 同时注意所用油料的质量, 必要时采取试品测试的方法, 在检测其他产品时观察试样的低温特性, 做为是否采用某种型号油料的依据。

以下介绍的是通用性准备措施, 不同工业车辆传动方式及结构有差异, 具体产品的准备工作要取决于产品自身的特性。

1) 更换工作机构液压油

(1) 启动发动机, 使工业车辆的工作机构动作30~40 min, 工作机构使用的液压油温升高, 拧开液压油箱底部放油塞及上部加油盖, 将液压油箱内的液压油放尽。

(2) 拧下工作机构多路换向阀进油管路接头, 接高压气泵, 前后活动操纵杆, 用气压将工作机构各种型号液压缸进油管内的液压油挤出。

(3) 拧下工作机构多路换向阀回油管路接头, 接高压气泵, 用气压将工作机构各种型号液压缸回油管路的液压油挤出。

(4) 在液压油箱中注入适量10号航空液压油, 工作机构动作30~40 min, 使工作机构液压管路各部分及液压缸得到充分清洗, 拧开液压油箱底部放油塞, 将液压油箱内的10号航空液压油放出。

(5) 在液压油箱中注入洁净的10号航空液压油, 工作机构动作15 min左右, 液压油的更换工作完成。

2) 更换传动油

(1) 将工业车辆绕场行驶1 h左右, 使传动油温度充分升高。拧开液力变速器放油塞及发动机后传动油散热器放油塞, 将传动油完全放尽。

(2) 从液力变速器加油口中注入耐低温型传动油, 根据液力变速器说明书要求确定加注量。

(3) 工业车辆绕场行驶1 h左右, 待传动油温度充分升高后, 拧开放油塞将传动油放尽, 使液力变速器传动油及传动油滤清器得到充分清洗。

(4) 更换新的传动油滤清器, 向变速箱中再次注入洁净的耐低温型传动油, 传动油的更换工作完成。

3) 更换防冻液

(1) 拧开防冻液放水口, 将原有防冻液完全放尽。

(2) 启动工业车辆, 发动机空转3~5 min。

(3) 在防冻液加水口中注入-50℃下使用的耐低温型防冻液。

(4) 启动工业车辆, 发动机运转3~5 min, 防冻液的更换工作完成。

4) 气路除水清洗

(1) 拆下空气干燥器、管路保护阀、辅助贮气筒。

(2) 拧下空气压缩机出口处气管接头, 用注射器注入无水乙醇 (酒精) , 接高压气泵, 吹1 min左右。

(3) 将管路保护阀与辅助贮气筒连接管路、辅助贮气筒与电磁阀连接管路、电磁阀与取力器气缸连接管路注入酒精, 用高压气吹。

(4) 更换新的空气干燥器, 气路除水清洗工作完成。

5) 更换低温型机油

(1) 更换新的燃油滤清器、液压油滤清器、油水分离器、机油滤清器。

(2) 工业车辆绕场行驶1 h左右, 使机油温度充分升高。拧开发动机壳底处机油放油塞, 将机油完全放尽。

(3) 把发动机上原有的机油滤清器拆下, 装上新的机油滤清器, 安装时按要求在机油滤清器内预先加入适量低温机油。

(4) 再次加入低温机油, 机油更换工作完成。

6) 更换低温型柴油

制作新的柴油进油管与回油管, 用另外的装有低温型柴油的油桶进行试验, 工业车辆本身自带柴油箱不需要清理。

(1) 将新的柴油进油管一端插入到低温柴油桶中, 一端与燃油滤清器进油管相联, 新的回油管换上后先插入到原柴油箱中。

(2) 启动发动机, 空打车5~8 min, 低温油桶液面下降80~100 mm后, 关闭发动机。

(3) 将发动机上原有的燃油滤清器、油水分离器拆下, 装上新的滤清器。安装时按要求在滤油器内预先加入适量低温柴油, 将回油管从常温油箱中抽出, 插入到低温柴油桶中。

(4) 再次启动发动机, 空打车3~5 min, 柴油更换工作完成。

7) 更换润滑脂

(1) 在工作机构各活动销轴处用油枪注入低温润滑脂;在取力器活动啮合部分注入低温润滑脂。

(2) 启动发动机, 工作机构各部分动作5~10 min。

(3) 在工作机构各销轴及取力器等处再次注入低温润滑脂。

(4) 启动发动机, 工作机构各部分动作3~5 min。

8) 进低温试验室前的其他准备工作

(1) 驾驶室内雨刮器喷淋水罐中的水全部倒掉。

(2) 检查低温预热装置是否工作正常。

(3) 发动机排气口接排气管, 用铁丝固定。

通过以上步骤, 应能在规定次数内成功启动发动机, 完成内燃动力型工业车辆低温试验的第一步“启动发动机”, 保证后续试验步骤的正常进行。

3 试验中注意事项对策分析

通过环境温度试验检测的前提:工业车辆在研发阶段注意关键部件和密封件的选取, 在满足性能要求的前提下, 尤其要注意选购件的温度使用范围。内燃动力型工业车辆发动机启动电机是低温试验的关键部件, 一般发动机标配启动电机温度范围达不到-41℃启动要求, 且启动功率偏小, 采购发动机时需要研发部门与发动机制造厂协商, 启动电机选用大功率耐低温型, 在满足接口模数要求的前提下, 功率越大越好。蓄电池动力型工业车辆通过试验相对较容易, 内燃动力型工业车辆在试验过程中要注意发动机的启动和排气, 无论高温、低温试验, 发动机出气口须外接出气管, 将排出的气体排到试验室外, 低温试验准备启动发动机时先检查启动蓄电池连接线是否连接到位, 油门踏板能否踩到底, 电气系统供电是否正常, 检查后启动发动机低温预热装置, 在发动机满足预热要求后进入驾驶室准备启动发动机, 按照检测规程, 须三次启动成功, 试验中要注意上述事项, 使低温试验中发动机启动成功。

4 试验结果评价及经验总结

按照上述过程进行准备的工业车辆高低温试验, 特别是内燃动力型低温试验, 能够满足试验检测要求, 可为产品的鉴定提供真实的试验数据。

内燃动力型工业车辆低温试验总结如下:

1) 试验开始前对液压油、机油、传动油做油品试验。

2) 带负载启动发动机时, 需要注意负载用油, 必要时选择耐低温凝点-50℃以下的传动油, 同时进行油品低温试验, 取得试验数据。

3) 发动机启动前应预先手泵油, 启动时应持续手泵油, 直到发动机完全启动为止。

4) 发动机性能检查。邀请发动机制造企业技术服务人员协作完成低温试验, 并在试验前对发动机性能状况进行全面检查, 特别是高压泵、缸体喷油嘴等, 保证每个缸体工作正常。

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