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灑水車取力器與水泵的配套應用及裝配

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灑水車作為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。在水泵的選型方麵,目前全國較多的灑水車生產廠家選用杭州威龍泵業有限公司生產的灑水車專用泵。但其配套的取力器頻頻發生損傷的問題,其現象為打齒,泯齒及脫檔。這是什麽原因呢?下麵就這一問題進行探討。

 

      1 水泵性能分析比較
  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為目的。各廠家具體選用標準不一,在此僅以威龍泵業生產的兩種型號的自吸式灑水車專用泵為例進行比較分析:


      對照表2分析,可以看出其差異主要為:QZB係列的輸入軸轉速為1480r/min,QZF係列的輸入軸轉速為l150r/min,在此額定轉速下水泵葉輪轉速約為2900~3000r/min。

 

      2 水泵與取力器和汽車發動機的匹配計算分析
  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,其關係為泵輸入軸轉速×取力器速比=發動機轉速。

 

      以選用EQl092係列汽車底盤和取力器為例,其取力器速比為i1=1.167和i2=1.373兩種情況,相應要求發動機轉速為:1150× 1.167=l 342(QZF係列)、1480×1.167=1 727(QZB係列)及1150×1.373=1 579(QZF係列)、1 480×1.373=2 032(QZB係列)

 

      當汽車選裝汽油發動機(EQ6100—1)時:最大扭距為:353 Nm/1 200~1 400 r/min,最大功率為:99 kW/3 000 r/min,發動機平均轉速為=2 100 r/min。

 

      當汽車選裝柴油發動機(YC4110ZLQ)時:最大扭距為:430kW/l 600~1800 r/min,最大功率為105 kW/2800 r/min,發動機平均轉速2200 r/min。

 

      通過以上分析可以看出,如選用ZQF係列水泵,其i1=1.167的取力器要求的發動機轉速1342r/min,基本處於汽油發動機最大扭距時的轉速範圍之內,而i2=1.37的取力器要求的發動機轉速1579 r/min,基本處於柴油發動機最大扭距時的轉速範圍之內。如選用ZQB係列水泵,i1=1.167的取力器要求的發動機轉速1 727 r/min,也基本處於柴油發動機最大扭距時的轉速範圍之內。此時汽車是處在載重最大,路況惡劣、克服各種阻力最大,以最大油門,最低速度行駛狀態下。這種情況下不利於灑水車的正常工作,因此可以得出以下結論:汽油底盤應優先選用ZQB係列水泵、最好配套使用i=1.37的取力器。柴油底盤如選用ZQB係列水泵,最好配套使用i=1.37的取力器,如選用ZQF係列水泵,最好配套使用i=1.167的取力器。

 

      3 灑水車的使用狀態對取力器使用壽命的影響分析
  灑水車水泵、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,這些隻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,司機控製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、效率的變化關係分別為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水泵為例,當輸入軸轉速2032 r/min提高1.2時,其發動機轉速為2438 r/min,其水泵特性的變化為:50×1.2=60m3/h、110×1.22=158.4 m、24×1.23=41.47 kW。流量、揚程的變化引起流速、水頭損失等變化,在此不再討論。軸功率的變化,對設計保險係數較大的水泵而言其影響較小,而對於取力器的影響則是致命的。汽車取力器一般設計最大輸出功率為30 kW,正常情況下足以滿足傳動與功率的需求,但對於驅動水泵類產品時應考慮其功率與轉速的立方成正比關係,由於取力器要傳輸41.47 kW遠遠大於設計功率30 kW,所以此時取力器的損傷是必然的,這一點應該引起取力器生產廠家和用戶的高度重視。

 

      4 結論
  根據以上分析可以看出,灑水車底盤一定時,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。隻有取力器生產廠、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,以提高取力器生產廠、灑水車改裝廠的信譽和用戶的工作效率。

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