矿用自卸车制动油冷器改造

2019-01-15何照建张发贵潘文琨

设备管理与维修 2018年9期

何照建，张发贵，潘文琨

（云南华联锌铟股份有限公司，云南马关 663701）

0 引言

云南华联锌铟股份有限公司2012年以来相继启用6台三一矿用自卸车，其中2台型号为SRT95，4台型号为SRT55C。三一矿用自卸车在公司矿山道路实际运用中，其制动系统配置的管壳式盘制动油冷器在长距离上下坡道的运行条件下，使用寿命缩短，故障率高，通过分析论证将其改造为板式换热器（也称板式制动油冷器），使用效果良好。

1 改造前运行情况

车辆投入使用2 a左右，公司4台SRT55C和2台SRT95总计损坏9个制动油冷器，平均运行时间为3700 h，出现过最低使用寿命为2194 h。其中，油冷器故障严重的出现制动油冷器窜油，造成后制动器损坏，并使冷却液、液压油及滤芯严重污染，根据公司统计数据，某次故障导致后制动器损坏报废，维修成本高达22.5万元人民币。公司4台SRT55C运行2 a，损坏6个制动油冷器，如果设备在质保期外，将造成经济损失90万元人民币。

2 板式油冷器与管壳式油冷器对比

2.1 板式油冷器散热效率好

板式油冷器是一种由波纹形金属片制成的新型高效散热装置，换热系数通常在（3000～4500）kcal/（m2·h·℃）。换热板片通过矩形通道联通，从而实现换热板片的热能释放。这种板片热交换结构与现在普遍运用的管壳式油冷器相比，散热面积较大、热流传导及释放更快速，这种新型结构达到在同等热流阻力和液压泵功率消耗的条件下，传热系数更大的目的。

2.2 对数平均温差ΔTm增大，末端温差减小

冷却水和高温液压油在管壳式油冷器中是分别在管程和壳程中形成垂直交叉的错流流动，对数平均温差的修正系数较小，相比之下，板式油冷器内的冷却水和高温液压油则是并流或逆流，且平行于换热面不产生旁流，使得板式油冷器末端温差小，换热可＜1℃，修正系数0.95。

2.3 制造、使用成本低

板式油冷器单位体积内的换热面积为管壳式的2～5倍，容量是管壳式油冷器的10%～20%，实现同样的散热效果，板式油冷器制造体积和重量比管壳式油冷器大大缩小，板式只有管壳式重量的1/5，结构更为合理紧凑，利于其制造成本降低，使用成本也较低。

2.4 散热面积或流程组合的可调节性

板式油冷器的散热片由螺栓紧固夹板夹紧，便于增减、更换散热器板片，即可增减散热面积达到调节散热效果的目的，也根据设备不同的使用工况或气候变化情况改变散热片排列方式来调整流程组合。这种灵活性是管壳式油冷器难以实现的。

2.5 油冷器使用周期延长

管壳式油冷器的壳体、传热管束和折流板等部件通常采用一体焊接式，某一部件腐蚀损坏则整个油冷器更换，影响使用周期，而板式油冷器换件容易，可定期清洗更换散热片，且散热板经标准化的冲压加工而成，厂家大批量生产,质量相对稳定，所以使用寿命比管壳式油冷器更长。

3 管壳式制动油冷器改造为板式制动器油冷器的步骤

（1）拆下发动机护板。

（2）排放防冻液和液压油。

（3）拆下管壳式制动油冷器以及相连管路。

（4）根据将要换装的板式制动油冷器的尺寸，将发动机前支架切割形状如图1所示。

图1 切割后的发动机前支架

（5）使用原装油冷器的安装孔安装板式制动油冷器（图2）。

（6）用胶管连接制动油冷器和缓行油冷器，并用抱箍固定（图3）。

（7）用胶管连接制动油冷器和散热器出水管总成，并用抱箍固定。

（8）连接旁通管与散热器出水管，并用抱箍固定。

（9）连接油路的对开法兰到板式制动油冷器油口，如图4所示，安装发动机护板并加注防冻液、液压油至指定液位。

图2 油冷器安装

4 管壳式制动器故障案例及改造效果

公司1台三一矿用卡车出现制动油冷器窜油故障，即管壳式制动油冷器内部腐蚀通漏导致冷却液与液压油混合，进入制动器和液压系统。经过拆检发现该次油冷器故障的许多次生危害：制动器的摩擦片被水侵蚀失效，液压油混入水后变质，盘制动滤芯和液压油滤芯报废。初步核算，损失15.8万元人民币，见表1。将原装管壳式制动油冷器改为板式制动油冷器后，使用1 a多，5600 h未出现故障，预计可用7000 h以上。改装后的效果如图5所示。