粉尘环境挖掘机冷却系统的改进与维护(姚斌)

粉尘环境挖掘机冷却系统的改进与维护机务部流机队姚斌我港现有日立ZX200型挖掘机12台，都是以柴油发动机作为动力装置，发动机是整台机器的“心脏”，从某种意义上来说，整机的效能主要取决于发动机使用寿命的长短、故障率的高低以及维护等方面的经济性。柴油发动机作为动力装置，长时间高速运转，其精密度比较高，对发动机的冷却系统及进气环境等要求非常高。而我港做为散杂货码头因其本身的固有特性，现场作业环境比较差，尤其在仓库和船舱内作业，环境更加恶劣，粉尘浓度相当高。我港的12台挖机中其中有6台采用了五十铃6BG1直喷式发动机，该机型在作业时较为稳定，另外6台采用了五十铃4HK1电喷式发动机，该机型具有体积小、功率大、油耗低、环保等优点，但同时也比较“娇气”，对冷却系统等要求相当高，极易产生故障导致发动机急剧磨损甚至“拉缸”。一、发动机冷却系统的作用及原理发动机工作过程中，气缸与燃烧室内的气体温度可高达2000℃左右，若不及时冷却，将造成发动机零部件温度过高，尤其是直接与高温气体接触的零部件，如缸体、缸盖、活塞、气门等，会因受热膨胀影响正常的配合间隙，导致运动件受阻甚至卡死。此外，高温还会造成发动机零部件的机械强度下降，使润滑油失去作用等。发动机工作时，利用冷却水吸收高温机件的热量，再将这些吸收了热量的冷却水送至散热器，通过散热器将热量散发到大气中，使发动机保持正常的工作状态。二、粉尘条件下粉尘对发动机的损害挖掘机在作业过程中产生大量粉尘，挖掘机在长时间的运行中，粉尘吸附在水箱散热器片内部和表面，使散热器片大部分堵塞甚至堵死，造成发动机冷却系统进风量不足、使发动机散热不良、机体温度迅速升高出现“开锅”现象，发动机缸体、缸盖等极易变形甚至出现“拉缸”。另外这些粉尘被吸入气缸内直接被缸套壁上的机油粘附成磨料，形成了缸套、活塞和环之间的磨料磨损；另一方面随混合气泄漏到曲轴箱，导致润滑油在短期内变质，失去其原有的润滑功能，并进一步导致磨损加快。三、电喷发动机挖掘机冷却系统在我港使用出现的问题由于当时的国家政策考虑到环保问题（其排放达到欧4标准），我港购置的6台电喷挖掘机与直喷机相比配置上有所改动，其一、发动机由六缸改为四缸，每缸配有四气门，且发动机体积明显变小，各缸之间的距离比较小，发动机散热效果较差，发动机过热后造成缸体、缸盖变形的机率明显增大。其二、冷却水散热器明显减小，只有直喷机的三分之一大小，储水容量只有7升，“开锅”后很容易造成缺水导致拉缸。其三、散热器冷却水加注口较小，司机在作业过程中添加或检查冷却水时易被烫伤，存在一定的安全隐患。电喷机的水箱散热器只有直喷机的三分之一大小，储水量较小。散热器注水口较小，司机在作业中检查或添加冷却水时易被烫伤。四、电喷发动机冷却系统的改进

由于电喷发动机冷却系统散热器体积及储水容量的减小，加之我港粉尘作业环境对散热片的严重堵塞，发动机水箱因散热不良极易“开锅”，“开锅”使发动机高温造成的机损不在少数，据统计，一次发动机大修所更换的材料费用约为4万元左右。为减少机损及安全事故，针对我港作业情况，在现有的基础上对发动机冷却系统做了一些改进，即:南方因天气较热，空调暖气基本用不上，所以利用暖气管接口增加了一个8升容量的副水箱，封堵散热器原注水口，在散热器上水室内侧新开口与副水箱连通。新增设的副水箱，底部粗管为进水管，与散热器上水室连通；侧面细管为回水管，与空调暖气管接口连通。封堵散热器水箱原注水口，减小由于司机检查或添加冷却水易烫伤带来的安全隐患。五、改进的意义及效果1、由于冷却水储存量的增加，作业过程中司机加水的工作量明显减小；同时因水箱“开锅”缺水造成的机损事故明显减少，节约了修理成本；2、副水箱为透明罐体，司机在驾驶室便可观察冷却水量情况；3、司机加注冷却水时直接从副水箱加入，避免了在散热器原注水口加水时易被烫伤的安全隐患。六、冷却系统的维护1、加强对司机的安全、技术宣传及培训，提高司机的责任心及整体队伍素质，使每个司机不但要会开车，还要会简单的保养及维修常识。2、作业过程中注意观察仪表指示灯，如有报警应立即停车检查并报修。3、作业过程中要定期停车清洁散热器上吸附的粉尘，确保散热器通风，清洁时注意不要将散热片冲倒塌；此外还要清洁空气滤清器，保证发动机进气畅通。4、发动机“开锅”后不应立即熄火，应保持怠速运转片刻，使发动机温度下降，因为若此时熄火，机件都处于膨胀状态，各配合间隙很小，停机后会造成有些软金属脱落，有的甚至会造成黏缸。5、发动机“开锅”后不应立即加水及冲洗发动机，这样做可能会造成发动机缸体由于骤冷而炸裂，酿成不可修补的后果；此外立即加水还可能会造成人员的烫伤，因为散热器内水沸腾后，内部有一定的压力，此时若立即打开散热器加水口，热水会向外喷出，造成人员