ZL50装载机冷却能力的智能控制研究

摘要

目前ZL50型装载机是中国装载机行业功率较大的一种机型,也是主要的机型之一.它采用的冷却方式仍然是由发动机直接驱动大功率的风扇直吹散热器的方法来进行散热.这种传统的散热方式其冷却能力只随风扇转速(即发动机的转速)变化而变化,不能随机器热负荷变化而自动调节.机器工作环境温度低时,机器升温太慢.环境温度高、工作负荷大时,散热能力又严重不足,影响了施工进度.该课题研究的就是对ZL50型装载机的冷却系统进行改造设计.把汽车发动机上的一些成熟技术加以利用,结合ZL50型装载机的具体结构特点,改造了散热器的布置方式及节温器结构,减小了主风扇的叶片安装角度,并加装了两个辅助电风扇.利用单片机对电风扇及电控节温器进行智能控制,实现了装载机冷却能力随其散热需要而自动调节的功能,尤其较好地解决了装载机在高温环境下,大负荷工作时散热能力严重不足的问题.国产工程机械因高温散热能力不足,造成频繁停机、间歇作业,是用户反映最强烈的问题.长期以来,一直困扰着国内各生产厂家.但因各方面的原因,一直没有好的解决办法.该项研究,可以较好地解决这个难题.该课题研究缩短了装载机低温预热时间,提高了效率,增强了装载机的冷却系统在不同情况下的适应能力,较好地改善了装载机的高温工作条件,极大地提高了机器长时间持续工作的能力.在国产装载机及其他工程机械上开发推广此项技术,具有重要意义.

目录

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1概述

1.1研究的目的和意义

1.1.1装载机冷却系统的主要作用

1.1.2本课题研究的主要目的和意义

1.2国内外工程机械现状

1.2.1国内工程机械现状

1.2.2国外工程机械现状

1.3本课题的研究内容和技术指标

1.3.1研究内容

1.3.2技术指标

1.4研究方法和技术路线

1.4.1研究方法

1.4.2技术路线

2冷却系统对装载机性能的影响

2.1概述

2.2发动机冷却系统对其动力性和经济性的影响

2.3装载机传统冷却系统的缺点

2.3.1冷却能力相对不足

2.3.2冷却能力相对过剩且功率浪费大

2.4装载机冷却液温度对其可靠性和使用性能的影响

3智能冷却系统的工作原理

3.1智能冷却系统的工作原理

3.2电控原理

4智能控制系统的设计

4.1工程机械传动系的热平衡计算

4.1.1传动系中的发热分析

4.1.2传动系中的散热分析

4.1.3热平衡温度的计算

4.2散热器结构的改进设计

4.3风扇的设计

4.3.1一般车用风扇的设计

4.3.2工程机械用冷却风扇的特点

4.4电控节温器

4.5发电机的功率匹配

4.6控制电路的设计

4.6.1系统硬件设计

4.6.2软件设计部分

5实验测试

5.1节温器压力损失实验

5.2控制系统性能实验

5.3整机性能试验

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录1程序清单

附录2装载机主要技术参数

致谢

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