工業車輛高低溫試驗對策研究

本文選自《起重運輸機械》雜誌,如需轉載,請註明出處

摘 要:介紹了工業車輛高低溫試驗的目的、意義及必要性,對工業車輛特別是內燃動力型低溫試驗的試驗準備、步驟、過程及試驗難點進行了分析,對試驗中應注意的問題給出對策,最後進行了試驗評價和試驗總結。

關鍵詞:工業車輛;高低溫;試驗

中圖分類號:TH24 文獻標識碼:A 文章編號:1001-0785(2019)02-0101-04

Abstract: In the paper, the purpose, significance and necessity of high and low temperature test of industrial vehicles are introduced, the test preparation, procedure, process and difficulties of industrial vehicles are analyzed, especially internal combustion power type low temperature test, and countermeasures are proposed for the problems needing attention during test. Finally, the test evaluation and test summary are given.

Keywords: industrial vehicle; high and low temperature; test

0 引言

隨著國民經濟的發展,國家基礎建設的投入增加,工業車輛的需求量越來越大,對各種工業車輛的質量要求和環境適應性要求也越來越高,同時國內知名企業開發的工業車輛種類也越來越多。按照國家有關部門的規定和標準要求,這些新開發的工業車輛都要進行樣機鑑定或定型,只有通過鑑定或定型的工業車輛,才具備銷售資格,投放市場。對於研發新產品的企業,要通過鑑定或定型,就要委託國家級檢測機構對工業車輛按照要求進行各種性能試驗、可靠性試驗、環境適應性試驗等,試驗結束後合格產品將獲得國家級檢測機構頒發的合格證書,再進一步通過鑑定或定型評審,新研發的產品才會成為真正合格的滿足市場需要的產品。在各種性能檢測試驗和可靠性試驗中,只要工業車輛研發部門在製造過程中貫徹質量保證意識,加強質量監督和檢驗,嚴把質量關,落實出廠檢驗程序,產品就能經得起國家級檢測機構的嚴格檢測,但環境適應性試驗中的溫度試驗,特別是內燃動力型產品的低溫試驗,如果不採取低溫啟動措施,準備工作不到位,即使產品質量很高,也很難通過試驗。本文對環境適應性試驗中的高低溫試驗應採取的對策進行分析和研究。

1 高低溫試驗的必要性和難點分析

我國地域遼闊,南北溫度差異較大,北方寒冷季節最低溫度 -40℃左右,南方炎熱季節最高溫度接近50℃,加之國際貿易不斷擴大,國內研發的工業車輛銷往歐美寒冷地區的數量也逐漸增多。要適應各種地域的使用,就要進行產品的溫度檢測,使產品的效能最大化。按照 GB/T 2423.1— 2001、GB/T 2423.2—2001、GB/T 2423.3—1993 的要求,工業車輛高低溫試驗執行標準按照動力提供方式區分為兩大類:內燃動力型工業車輛和蓄電池動力型工業車輛。試驗溫度標準見表 1。

工業車輛高低溫試驗對策研究

從表 1 可以看出,內燃動力型工業車輛的低溫試驗最為嚴酷,要採取多種措施才能完成試驗,高溫試驗相對較簡單,只要車輛性能良好,研發階段注意溫度要求,採購符合溫度要求的主要總成和零部件,高溫試驗將順利完成;對於蓄電池動力型工業車輛,高低溫時採取簡單處理措施就能滿足試驗要求,相對於內燃動力型工業車輛,蓄電池動力型工業車輛的溫度試驗也較簡單。

工業車輛高低溫試驗成功的關鍵是動力單元能啟動,特別是內燃動力型,發動機要在規定的時間和次數內啟動,再之輔助措施的應用,整個工業車輛的試驗就能順利完成。對於內燃動力型工業車輛的低溫試驗,有必要聯合發動機供應商一起進行試驗前的準備,同時在研發階段選擇發動機時,要了解性能指標和低溫使用情況,就目前發動機性能而言,沒有一家生產廠的發動機在低溫 -41℃時能夠直接啟動成功,需採取輔助措施才能啟動。對於低溫試驗檢測,-25℃以下發動機啟動採取輔助措施符合試驗規程要求。

2 工業車輛高低溫試驗準備

2.1 蓄電池動力型工業車輛

2.1.1 高溫

注意電動機和蓄電池的質量,對使用溫度範圍進行考證,只要採購前注意電動機和蓄電池的溫度使用說明,則高溫試驗可不用採取輔助措施,直接進入試驗室進行試驗。

2.1.2 低溫

為了使試驗一次通過,最好對工作機構液壓系統中的液壓油進行更換,常溫下一般使用0號液壓油,溫度最低0℃左右,換成 20 號液壓油或使用 10 號航空液壓油,低溫試驗電動機的啟動和工作機構的運動可一次通過試驗。

2.2 內燃動力型工業車輛

2.2.1 高溫

注意發動機溫度使用範圍,一般不用採取輔助措施,可直接進入試驗室進行試驗。

2.2.2 低溫

這是整個環境溫度試驗的重點,需要採取各種輔助措施,同時注意所用油料的質量,必要時採取試品測試的方法,在檢測其他產品時觀察試樣的低溫特性,做為是否採用某種型號油料的依據。

以下介紹的是通用性準備措施,不同工業車輛傳動方式及結構有差異,具體產品的準備工作要取決於產品自身的特性。

1)更換工作機構液壓油

① 啟動發動機,使工業車輛的工作機構動作30 ~ 40 min,工作機構使用的液壓油溫升高,擰開液壓油箱底部放油塞及上部加油蓋,將液壓油箱內的液壓油放盡。

② 擰下工作機構多路換向閥進油管路接頭,接高壓氣泵,前後活動操縱桿,用氣壓將工作機構各種型號液壓缸進油管內的液壓油擠出。

③ 擰下工作機構多路換向閥回油管路接頭,接高壓氣泵,用氣壓將工作機構各種型號液壓缸回油管路的液壓油擠出。

④ 在液壓油箱中注入適量 10 號航空液壓油,工作機構動作 30 ~ 40 min,使工作機構液壓管路各部分及液壓缸得到充分清洗,擰開液壓油箱底部放油塞,將液壓油箱內的 10 號航空液壓油放出。

⑤在液壓油箱中注入潔淨的 10 號航空液壓油,工作機構動作 15 min 左右,液壓油的更換工作完成。

2)更換傳動油

①將工業車輛繞場行駛 1 h 左右,使傳動油溫度充分升高。擰開液力變速器放油塞及發動機後傳動油散熱器放油塞,將傳動油完全放盡。

②從液力變速器加油口中注入耐低溫型傳動油,根據液力變速器說明書要求確定加註量。

③ 工業車輛繞場行駛 1 h 左右,待傳動油溫度充分升高後,擰開放油塞將傳動油放盡,使液力變速器傳動油及傳動油濾清器得到充分清洗。

④更換新的傳動油濾清器,向變速箱中再次注入潔淨的耐低溫型傳動油,傳動油的更換工作完成。

3)更換防凍液

①擰開防凍液放水口,將原有防凍液完全放盡。

② 啟動工業車輛,發動機空轉 3 ~ 5 min。

③ 在防凍液加水口中注入 -50℃下使用的耐低溫型防凍液。

④ 啟動工業車輛,發動機運轉 3 ~ 5 min,防凍液的更換工作完成。

4)氣路除水清洗

①拆下空氣乾燥器、管路保護閥、輔助貯氣筒。

② 擰下空氣壓縮機出口處氣管接頭,用注射器注入無水乙醇(酒精),接高壓氣泵,吹 1 min 左右。

③將管路保護閥與輔助貯氣筒連接管路、輔助貯氣筒與電磁閥連接管路、電磁閥與取力器氣缸連接管路注入酒精,用高壓氣吹。

④ 更換新的空氣乾燥器,氣路除水清洗工作完成。

5)更換低溫型機油

① 更換新的燃油濾清器、液壓油濾清器、油水分離器、機油濾清器。

② 工業車輛繞場行駛 1 h 左右,使機油溫度充分升高。擰開發動機殼底處機油放油塞,將機油完全放盡。

③ 把發動機上原有的機油濾清器拆下,裝上新的機油濾清器,安裝時按要求在機油濾清器內預先加入適量低溫機油。

④ 再次加入低溫機油,機油更換工作完成。

6)更換低溫型柴油

製作新的柴油進油管與回油管,用另外的裝有低溫型柴油的油桶進行試驗,工業車輛本身自帶柴油箱不需要清理。

① 將新的柴油進油管一端插入到低溫柴油桶中,一端與燃油濾清器進油管相聯,新的回油管換上後先插入到原柴油箱中。

②啟動發動機,空打車 5 ~ 8 min,低溫油桶液麵下降 80 ~ 100 mm 後,關閉發動機。

③將發動機上原有的燃油濾清器、油水分離器拆下,裝上新的濾清器。安裝時按要求在濾油器內預先加入適量低溫柴油,將回油管從常溫油箱中抽出,插入到低溫柴油桶中。

④ 再次啟動發動機,空打車 3 ~ 5 min,柴油更換工作完成。

7)更換潤滑脂

①在工作機構各活動銷軸處用油槍注入低溫潤滑脂;在取力器活動齧合部分注入低溫潤滑脂。

② 啟動發動機,工作機構各部分動作 5 ~ 10 min。

③ 在工作機構各銷軸及取力器等處再次注入低溫潤滑脂。

④ 啟動發動機,工作機構各部分動作 3 ~ 5 min。

8)進低溫試驗室前的其他準備工作

① 駕駛室內雨刮器噴淋水罐中的水全部倒掉。

② 檢查低溫預熱裝置是否工作正常。

③ 發動機排氣口接排氣管,用鐵絲固定。通過以上步驟,應能在規定次數內成功啟動發動機,完成內燃動力型工業車輛低溫試驗的第一步“啟動發動機”,保證後續試驗步驟的正常進行。

3 試驗中注意事項對策分析

通過環境溫度試驗檢測的前提:工業車輛在研發階段注意關鍵部件和密封件的選取,在滿足性能要求的前提下,尤其要注意選購件的溫度使用範圍。內燃動力型工業車輛發動機啟動電機是低溫試驗的關鍵部件,一般發動機標配啟動電機溫度範圍達不到 -41℃啟動要求,且啟動功率偏小,採購發動機時需要研發部門與發動機製造廠協商,啟動電機選用大功率耐低溫型,在滿足接口模數要求的前提下,功率越大越好。蓄電池動力型工業車輛通過試驗相對較容易,內燃動力型工業車輛在試驗過程中要注意發動機的啟動和排氣,無論高溫、低溫試驗,發動機出氣口須外接出氣管,將排出的氣體排到試驗室外,低溫試驗準備啟動發動機時先檢查啟動蓄電池連接線是否連接到位,油門踏板能否踩到底,電氣系統供電是否正常,檢查後啟動發動機低溫預熱裝置,在發動機滿足預熱要求後進入駕駛室準備啟動發動機,按照檢測規程,須三次啟動成功,試驗中要注意上述事項,使低溫試驗中發動機啟動成功。

4 試驗結果評價及經驗總結

按照上述過程進行準備的工業車輛高低溫試驗,特別是內燃動力型低溫試驗,能夠滿足試驗檢測要求,可為產品的鑑定提供真實的試驗數據。內燃動力型工業車輛低溫試驗總結如下:

1)試驗開始前對液壓油、機油、傳動油做油品試驗。

2)帶負載啟動發動機時,需要注意負載用油,必要時選擇耐低溫凝點 -50℃以下的傳動油,同時進行油品低溫試驗,取得試驗數據。

3)發動機啟動前應預先手泵油,啟動時應持續手泵油,直到發動機完全啟動為止。

4)發動機性能檢查。邀請發動機製造企業技術服務人員協作完成低溫試驗,並在試驗前對發動機性能狀況進行全面檢查,特別是高壓泵、缸體噴油嘴等,保證每個缸體工作正常。

參考文獻

[1] GB/T2423.1 —2001 電工電子產品環境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 A 低溫 [S].

[2] GB/T2423.2—2001 電工電子產品環境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 B 高溫 [S].

[3] GB/T2423.3—1993 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗 : 恆定溼熱試驗方法 [S].


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