大型液壓挖掘機在高原地區的動力匹配探討

高海拔地區，某大型液壓挖掘機上搭載的柴油機經常反饋增壓器損壞，故障模式為增壓器葉輪轉軸開裂、或者葉輪葉片開裂，為解決該故障，我們進行了大量的試驗研究工作，經調試標定后的整機在高海拔地區正常使用，增壓器故障得到解決。

種植密度對春玉米廣德5干物質積累量和產量的影響… 張向前，賈 凱，路戰遠，郭曉霞，白嵐方，程玉臣，孫峰成，郭小剛（10）

1 背景介紹

某大型液壓挖掘機最先反饋在海拔4000米區域進行挖掘裝車作業出現多起柴油機的增壓器故障，故障模式為增壓器葉輪轉軸開裂,或者葉輪葉片開裂，早期故障時間在1000小時左右，增壓器故障反饋率達到100%。海拔2000米也陸續收到增壓器故障反饋，故障反饋率低于4000米區域。

2 高原地區液壓挖掘機配套動力要求與現狀調查

2.1 高原對液壓挖掘機配套動力國標要求

在GB/T 20969.1—2007 標準中規定：海拔高度5000 米以下，不同高原環境條件下，在不調整燃油量的情況下正常工作，與標準環境條件相比，內燃動力機械的標定功率、燃油消耗率、排氣溫度、增壓器轉速等參數的變化應滿足國標的規定。如表1規定。

當v=vh時，彈體的侵徹模式從銷蝕侵徹轉變為變形非銷蝕侵徹，彈頭半徑不再變化且與v0=vh時的彈頭半徑相同；當v=vr時，彈體由變形非銷蝕狀態轉變為剛體狀態，并以剛體狀態繼續侵徹混凝土靶體直到侵徹過程結束。此時，彈體總侵徹深度為

高海拔地區，柴油機可以通過噴油量限油、增壓器限速來降低渦前排溫以及壓氣機出口溫度使得柴油機動力機械參數滿足國標GB/T20969.2-2007 要求，但這樣會使得柴油機的扭矩響應相比平原地區大幅降低，需要調整液壓挖掘機主泵的控制電流和電流加載斜率以使得整機動作速度相應匹配。

2.2 高原對液壓挖掘機整機工作能力要求

對比海拔4000米的海拔柴油機渦前排溫(715℃)，2000米的柴油機渦前排溫(708℃)與4000米的接近，這為后續的改進優化提供了思路和線索。

2.3 某大型液壓挖掘機配套的柴油機動力參數與整機工作能力現狀

從表9可以看出，方案1作業效率比原機降低14%，方案2作業效率比原機降低20%，客戶不能接受，也沒達標國標GB/T20969.2—2007 的要求，因此方案1和方案2最終未被采納。

從海拔2000米和海拔4000米采集的數據來看，我們制定了如下方案進行匹配測試。方案思路主要是通過調整柴油機噴油量、增壓器轉速、增大噴油壓力、增大噴油提前角，以及主泵控制電流適當降低來滿足柴油機的動力響應，以達到最佳的性能匹配。

為此，制定了如表7的調試方案1和方案2進行對比測試，測試數據如表8：

根據高原型工程機械整機工作能力國標GB/T20969.2—2007 要求，液壓挖掘機整機工作能力要求符合表2 規定。

3 高原地區的柴油機與整機動力匹配調試

所到過的歐洲城市中，阿姆斯特丹給我的印象是極深的。這個小小的歐洲城市，荷蘭的首都，在我看來也是一座充滿奇異色彩的城市。

3.1 柴油機調整噴油量和增壓器轉速與整機程序限功率匹配調試

學校要定期組織針對包含高中生物教師在內的各學科教師學習現代教育技術，幫助教師掌握制作課件需要的計算機軟、硬件技術。高中生物教師也要在課余時間對自己缺失的現代教育技術內容進行自學。只有這樣，才能夠把教學內容精準地通過多媒體技術展示給學生，幫助學生快速理解并掌握教學內容的難重點，提升教學效果。

對海拔2000 m地區的柴油機和整機進行數據進行數據采樣分析，如表5和表6。從數據上看，海拔2000 m的整機性能參數滿足要求，柴油機動力參數除渦前排溫超出GB/T 20969.1-2007的許用值外，其余參數滿足要求。

從以上數據可以看出，方案1和方案2雖然能讓柴油機動力參數滿足國標GB/T20969.2—2007 要求，但整機性能參數降低太多，方案1和方案2對應的整機性能參數如表9。

因為增壓器故障反饋率最高的地方在海拔4000 m，我們先對4000米海拔地區的柴油機和整機進行數據采集分析，如表3和表4。從數據上看，海拔4000 m的柴油機動力參數和整機性能參數都滿足要求，該大型液壓挖掘機整機的工作能力各項指標滿足要求，客戶對此非常滿意，認為不差于同工地的同型號外資品牌，但抱怨柴油機的增壓器故障高，影響施工作業。

3.2 柴油機調整噴油壓力和噴油提前角與整機程序限功率匹配調試

通過多次對比調試發現，即使在對增壓器不限速的條件下，通過增大柴油機的噴油壓力和噴油提前角也能使得柴油機動力機械參數滿足國標GB/T20969.2-2007 要求，此時，液壓挖掘機主泵控制電流和電流加載斜率只需適當調整就能使得整機動作速度相應匹配就行。

“支架”是教師和學習者共同活動的過程，教師和學習者都為主體。只有教師和學習者都積極參與互動，才能促進學習者從在教師的指導下完成任務轉變為獨立完成任務，提高自己的自主學習能力。教師“支架”是否能起到預期的作用受到教師和學習者相關因素的影響。

為此，制定了表10的方案3進行測試，測試數據如表11和表12：

從以上數據可以看出，方案3的柴油機蝸前排溫得到大幅降低，其他動力參數滿足國標GB/T20969.2-2007 要求，整機性能參數也都滿足要求。通過后期的長期跟蹤和驗證，未收到該型液壓挖掘機的柴油機增壓器故障反饋，得到來客戶的一致認可。

4 結論

某大型液壓挖掘機經過高原海拔2000米和4000米的動力匹配適應性調試后，經過兩年多的使用和驗證，解決了柴油機增壓器故障，取得了良好的經濟效益，同時也為搭載柴油機的液壓挖掘機在高原地區的整機動力匹配積累了設計經驗。

[1]徐曉波. 483型柴油機的增壓器匹配及搭載噪聲研究[D]. 湖南:中南大學,2014.

[2]JXTG能源株式會社. 搭載有洗滌器的十字頭型柴油機用氣缸潤滑油組合物:CN201580062221.4[P]. 2017-08-01.

[3]舒歌群,沈捷,梁興雨,等. 搭載YC4W75-31柴油機的威樂轎車NVH性能研究[C]. //中國內燃機學會2006年學術年會暨燃燒、測試分會聯合學術年會論文集. 2006:130-137.

[4]曹東輝,俞宏福,代晴華,等. 挖掘機核心技術及新能源挖掘機械創新與應用[Z]. 三一重機有限公司. 2014.

[5]趙銘巖.中國工程機械總公司“面向工程機械的快速制造綜合集成系統的研究與應用”項目通過驗收[J].工程機械,2010,41(5):95.doi:10.3969/j.issn.1000-1212.2010.05.044.

[6]北京航天萬源煤化工工程技術有限公司.依托航天技術優勢創新集成裝備制造[J].數字軍工,2008,(4):26-27.

[7]中國混凝土與水泥制品協會科技服務部.科技成果推動行業技術進步——“140m超高風力發電塔架關鍵技術研究與應用”通過鑒定[J].混凝土世界,2019,(4):12-13.doi:10.3969/j.issn.1674-7011.2019.04.002.

[8]佚名.促進高端裝備制造業技術進步帶動掘進裝備整體技術提高——“掘進機遠程控制技術及監測系統”成果展示