大型液压挖掘机在高原地区的动力匹配探讨

高海拔地区，某大型液压挖掘机上搭载的柴油机经常反馈增压器损坏，故障模式为增压器叶轮转轴开裂、或者叶轮叶片开裂，为解决该故障，我们进行了大量的试验研究工作，经调试标定后的整机在高海拔地区正常使用，增压器故障得到解决。

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1 背景介绍

某大型液压挖掘机最先反馈在海拔4000米区域进行挖掘装车作业出现多起柴油机的增压器故障，故障模式为增压器叶轮转轴开裂,或者叶轮叶片开裂，早期故障时间在1000小时左右，增压器故障反馈率达到100%。海拔2000米也陆续收到增压器故障反馈，故障反馈率低于4000米区域。

2 高原地区液压挖掘机配套动力要求与现状调查

2.1 高原对液压挖掘机配套动力国标要求

在GB/T 20969.1—2007 标准中规定：海拔高度5000 米以下，不同高原环境条件下，在不调整燃油量的情况下正常工作，与标准环境条件相比，内燃动力机械的标定功率、燃油消耗率、排气温度、增压器转速等参数的变化应满足国标的规定。如表1规定。

当v=vh时，弹体的侵彻模式从销蚀侵彻转变为变形非销蚀侵彻，弹头半径不再变化且与v0=vh时的弹头半径相同；当v=vr时，弹体由变形非销蚀状态转变为刚体状态，并以刚体状态继续侵彻混凝土靶体直到侵彻过程结束。此时，弹体总侵彻深度为

高海拔地区，柴油机可以通过喷油量限油、增压器限速来降低涡前排温以及压气机出口温度使得柴油机动力机械参数满足国标GB/T20969.2-2007 要求，但这样会使得柴油机的扭矩响应相比平原地区大幅降低，需要调整液压挖掘机主泵的控制电流和电流加载斜率以使得整机动作速度相应匹配。

2.2 高原对液压挖掘机整机工作能力要求

对比海拔4000米的海拔柴油机涡前排温(715℃)，2000米的柴油机涡前排温(708℃)与4000米的接近，这为后续的改进优化提供了思路和线索。

2.3 某大型液压挖掘机配套的柴油机动力参数与整机工作能力现状

从表9可以看出，方案1作业效率比原机降低14%，方案2作业效率比原机降低20%，客户不能接受，也没达标国标GB/T20969.2—2007 的要求，因此方案1和方案2最终未被采纳。

从海拔2000米和海拔4000米采集的数据来看，我们制定了如下方案进行匹配测试。方案思路主要是通过调整柴油机喷油量、增压器转速、增大喷油压力、增大喷油提前角，以及主泵控制电流适当降低来满足柴油机的动力响应，以达到最佳的性能匹配。

为此，制定了如表7的调试方案1和方案2进行对比测试，测试数据如表8：

根据高原型工程机械整机工作能力国标GB/T20969.2—2007 要求，液压挖掘机整机工作能力要求符合表2 规定。

3 高原地区的柴油机与整机动力匹配调试

所到过的欧洲城市中，阿姆斯特丹给我的印象是极深的。这个小小的欧洲城市，荷兰的首都，在我看来也是一座充满奇异色彩的城市。

3.1 柴油机调整喷油量和增压器转速与整机程序限功率匹配调试

学校要定期组织针对包含高中生物教师在内的各学科教师学习现代教育技术，帮助教师掌握制作课件需要的计算机软、硬件技术。高中生物教师也要在课余时间对自己缺失的现代教育技术内容进行自学。只有这样，才能够把教学内容精准地通过多媒体技术展示给学生，帮助学生快速理解并掌握教学内容的难重点，提升教学效果。

对海拔2000 m地区的柴油机和整机进行数据进行数据采样分析，如表5和表6。从数据上看，海拔2000 m的整机性能参数满足要求，柴油机动力参数除涡前排温超出GB/T 20969.1-2007的许用值外，其余参数满足要求。

从以上数据可以看出，方案1和方案2虽然能让柴油机动力参数满足国标GB/T20969.2—2007 要求，但整机性能参数降低太多，方案1和方案2对应的整机性能参数如表9。

因为增压器故障反馈率最高的地方在海拔4000 m，我们先对4000米海拔地区的柴油机和整机进行数据采集分析，如表3和表4。从数据上看，海拔4000 m的柴油机动力参数和整机性能参数都满足要求，该大型液压挖掘机整机的工作能力各项指标满足要求，客户对此非常满意，认为不差于同工地的同型号外资品牌，但抱怨柴油机的增压器故障高，影响施工作业。

3.2 柴油机调整喷油压力和喷油提前角与整机程序限功率匹配调试

通过多次对比调试发现，即使在对增压器不限速的条件下，通过增大柴油机的喷油压力和喷油提前角也能使得柴油机动力机械参数满足国标GB/T20969.2-2007 要求，此时，液压挖掘机主泵控制电流和电流加载斜率只需适当调整就能使得整机动作速度相应匹配就行。

“支架”是教师和学习者共同活动的过程，教师和学习者都为主体。只有教师和学习者都积极参与互动，才能促进学习者从在教师的指导下完成任务转变为独立完成任务，提高自己的自主学习能力。教师“支架”是否能起到预期的作用受到教师和学习者相关因素的影响。

为此，制定了表10的方案3进行测试，测试数据如表11和表12：

从以上数据可以看出，方案3的柴油机蜗前排温得到大幅降低，其他动力参数满足国标GB/T20969.2-2007 要求，整机性能参数也都满足要求。通过后期的长期跟踪和验证，未收到该型液压挖掘机的柴油机增压器故障反馈，得到来客户的一致认可。

4 结论

某大型液压挖掘机经过高原海拔2000米和4000米的动力匹配适应性调试后，经过两年多的使用和验证，解决了柴油机增压器故障，取得了良好的经济效益，同时也为搭载柴油机的液压挖掘机在高原地区的整机动力匹配积累了设计经验。

[1]徐晓波. 483型柴油机的增压器匹配及搭载噪声研究[D]. 湖南:中南大学,2014.

[2]JXTG能源株式会社. 搭载有洗涤器的十字头型柴油机用气缸润滑油组合物:CN201580062221.4[P]. 2017-08-01.

[3]舒歌群,沈捷,梁兴雨,等. 搭载YC4W75-31柴油机的威乐轿车NVH性能研究[C]. //中国内燃机学会2006年学术年会暨燃烧、测试分会联合学术年会论文集. 2006:130-137.

[4]曹东辉,俞宏福,代晴华,等. 挖掘机核心技术及新能源挖掘机械创新与应用[Z]. 三一重机有限公司. 2014.

[5]赵铭岩.中国工程机械总公司“面向工程机械的快速制造综合集成系统的研究与应用”项目通过验收[J].工程机械,2010,41(5):95.doi:10.3969/j.issn.1000-1212.2010.05.044.

[6]北京航天万源煤化工工程技术有限公司.依托航天技术优势创新集成装备制造[J].数字军工,2008,(4):26-27.

[7]中国混凝土与水泥制品协会科技服务部.科技成果推动行业技术进步——“140m超高风力发电塔架关键技术研究与应用”通过鉴定[J].混凝土世界,2019,(4):12-13.doi:10.3969/j.issn.1674-7011.2019.04.002.

[8]佚名.促进高端装备制造业技术进步带动掘进装备整体技术提高——“掘进机远程控制技术及监测系统”成果展示