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灑水車泵與取力器和汽車發動機的匹配參數

點擊次數:   更新时间:2016-05-04 09:32:05   【關閉分    享:
  灑水車作爲一種城市灑水和公路養護的專用作業車輛,其功能越來越細化,使用範圍越來越廣。而作業頻次的提高和連續作業時間的延長,也對其使用的可靠性提出了更高的要求。在水泵的選型方面,目前全國較多的灑水車生産廠家選用杭州威龍泵業有限公司生産的灑水車專用泵。但其配套的取力器頻頻發生損傷的問題,其現象爲打齒,泯齒及脫檔。這是什麽原因呢?下面就這一問題進行探討。
  1 水泵性能分析比较
  水泵的性能參數主要包括流量、揚程、輸入軸轉速、軸功率、自吸高度、自吸時間等,其選用依據主要以滿足灑水車的各項工作性能爲目的。各廠家具體選用標准不一,在此僅以威龍泵業生産的兩種型號的自吸式灑水車專用泵爲例進行比較分析:
  對照表2分析,可以看出其差異主要爲:QZB系列的輸入軸轉速爲1480r/min,QZF系列的輸入軸轉速爲l150r/min,在此額定轉速下水泵葉輪轉速約爲2900~3000r/min。
  2 水泵与取力器和汽车发动机的匹配计算分析
  水泵在額定轉速下運行是保證其性能參數達到理想狀態的最佳選擇,當選用取力器的速比一定後,其要求發動機轉速也相應確定,其關系爲泵輸入軸轉速×取力器速比=發動機轉速。
  以选用EQl092系列汽车底盘和取力器为例,其取力器速比为i1=1.167和i2=1.373两种情况,相应要求发动机转速为:1150× 1.167=l 342(QZF系列)、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)
  当汽车选装汽油发动机(EQ6100-1)时:最大扭距为:353 Nm/1 200~1 400 r/min,最大功率为:99 kW/3 000 r/min,发动机平均转速为=2 100 r/min.
  当汽车选装柴油发动机(YC4110ZLQ)时:最大扭距为:430kW/l 600~1800 r/min,最大功率为105 kW/2800 r/min,发动机平均转速2200 r/min.
  通过以上分析可以看出,如选用ZQF系列水泵,其i1=1.167的取力器要求的发动机转速1342r/min,基本处于汽油发动机最大扭距时的转速范围之内,而i2=1.37的取力器要求的发动机转速1579 r/min,基本处于柴油发动机最大扭距时的转速范围之内。如选用ZQB系列水泵,i1=1.167的取力器要求的发动机转速1 727 r/min,也基本处于柴油发动机最大扭距时的转速范围之内。此时汽车是处在载重最大,路况恶劣、克服各种阻力最大,以最大油门,最低速度行驶状态下。这种情况下不利于洒水车的正常工作,因此可以得出以下结论:汽油底盘应优先选用ZQB系列水泵、最好配套使用i=1.37的取力器。柴油底盘如选用ZQB系列水泵,最好配套使用i=1.37的取力器,如选用ZQF系列水泵,最好配套使用i=1.167的取力器。
  3 洒水车的使用状态对取力器使用寿命的影响分析
  灑水車泵、取力器和汽車發動機的正確匹配是保證其正常運行的設計因素,這些只是灑水車使用可靠性的前提條件。日常正確的操作使用狀態是確保取力器使用壽命的關鍵條件,當取力器的速比一定時,司機控制發動機油門的大小是水泵運轉快慢的關鍵。水泵運轉的快慢直接影響了取力器的壽命。水泵的轉速在土20%範圍內變化時,其流量、揚程、軸功率、效率的變化關系分別爲Q1/Q2=nl/n2、Hl/H2=(nl/n2)2、Nl/N2=(n1/n2)3、η1≈η2.即水泵的流量與轉速成正比,其揚程壓力與轉速的平方成正比,其軸功率與轉速的立方成正比(當轉速相差較大時,其換算誤差也增大,特別是效率誤差更大,需通過試驗來確定)。
  以65QZB一50/110水泵为例,当输入轴转速2032 r/min提高1.2时,其发动机转速为2438 r/min,其水泵特性的变化为:50×1.2=60m3/h、110×1.22=158.4 m、24×1.23=41.47 kW.
  流量、扬程的变化引起流速、水头损失等变化,在此不再讨论。轴功率的变化,对设计保险系数较大的水泵而言其影响较小,而对于取力器的影响则是致命的。汽车取力器一般设计最大输出功率为30 kW,正常情况下足以满足传动与功率的需求,但对于驱动水泵类产品时应考虑其功率与转速的立方成正比关系,由于取力器要传输41.47 kW远远大于设计功率30 kW,所以此时取力器的损伤是必然的,这一点应该引起取力器生产厂家和用户的高度重视。
  4 结论
  根據以上分析可以看出,灑水車底盤、水泵和取力器的匹配選型是保證其可靠和經濟運行的關鍵因素。取力器設計最大輸出功率的提高和用戶正確的使用狀態是減少取力器故障的決定因素。只有取力器生産廠、灑水車改裝廠和用戶共同努力,才能確保灑水車在連續工作狀態下故障率減少到最小,以提高取力器生産廠、灑水車改裝廠的信譽和用戶的工作效率。

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