滚塑液压油箱在工程机械上的应用研究_李丹.pdf

使用 维修Operation and Maintenance2 0 2 3 4滚塑液压油箱在工程机械上的应用研究李丹1，李建仁1，郑德毅2，侯盛鑫11.山推工程机械股份有限公司；2.汉阳大学摘要通过对比滚塑液压油箱和金属焊接液压油箱在重量、造型、耐腐蚀性、密封性、经济性、工艺性及油箱附件安装等方面的不同，提出了滚塑液压油箱在工程机械产品上应用的注意事项，包括安装、油箱造型、液压系统散热、油箱内镶件力矩控制等方面，可为滚塑液压油箱在工程机械产品上的应用提供经验参考。关键词：工程机械；液压油箱；滚塑材料作者简介：李丹（1988），男，河南南阳人，工程师，学士，研究方向：整机结构及匹配。随着工程机械行业的发展，新技术、新材料和新工艺在工程机械上的应用越来越多。液压油箱是工程机械的重要部件，采用新材料、新工艺成为提升工程机械整机性能的重要研究和应用方向。1液压油箱的发展现状在工程机械液压系统中，液压油箱是重要部件，其主要作用有：1）储存液压油，以满足液压系统工作时需要的流量；2）液压油箱是液压系统的重要散热元件，承担着液压系统散热的重要作用，在某些开式液压系统中甚至取消散热器，只利用液压油箱进行散热；3）分离液压油中的气泡；4）沉淀杂质。目前，国内工程机械的液压油箱主要以金属材质为主，如 Q235 板材等。金属焊接液压油箱需要经过板材下料、折弯、板材焊接、箱体防锈、涂装等加工工序，工艺过程复杂。金属焊接液压油箱内部存在焊缝，液压系统的清洁度不易控制，在液压系统工作过程中，会出现因油液清洁度问题引发的系统故障。滚塑材料在国外发展较早，滚塑液压油箱在国外工程机械产品上已经有成熟的应用，如美国卡特彼勒公司的 D4 型推土机、16M 型自行式平地机的液压油箱均采用滚塑材质，如图 1 所示。国内滚塑材料及工艺发展较晚，目前只有少数厂家在压路机、平地机等道路机械产品上应用，如图 2 所示，根据应用反馈，滚塑液压油箱在成本、液压系统清洁度控制等方面有显著优势。2滚塑液压油箱特点2.1滚塑材料及工艺介绍目前用于工程机械的滚塑液压油箱一般采用交联聚乙烯（SLH1006）滚塑材质，其材料有加工性能优异、冲击1222 0 2 3 4第卷总第期5459第期44图 2国内某型压路机滚塑液压油箱图 1卡特彼勒平地机滚塑液压油箱强度强、耐温性能出色、高模量、耐环境应力开裂等优秀特性。滚塑材料的性能参数如表 1 所示。滚塑工艺是一种热塑性塑料中空的成型方法，也称为旋转成型。滚塑加工时先将粉状或糊状物料注入滚塑模具内，通过将模具加热和滚动旋转，使物料在重力和离心力的作用下均匀地布满模具内腔，等冷却后即可获得中空的制品。滚塑工艺可以将不同大小的模具同时在旋转机器中加工，因此生产组织方便，灵活性高。滚塑油箱的壁厚比较均匀且倒角处稍厚，在生产中材料利用率高、原材料浪费较少。这些特点决定了滚塑液压油箱具有加工方便，成本低等优点。2.2滚塑液压油箱与金属液压油箱对比（1）液压油箱重量。滚塑油箱采用塑料等材质，其密度仅为金属的 1/8 左右，尽管滚塑油箱的厚度会超过金属油箱，但与相同体积的金属油箱对比，滚塑油箱的重量可以减少 50%左右。液压油箱重量的降低，可以减少工程机械整机的重量，降低消耗，提高整机效率。表 1滚塑材料性能参数表项目额定值单位测量方法物理性能密度0.945g/cm3ISO 1183.1堆积密度0.41g/cm3ISO 171粉体流动性26s/100 gISO 6186冲击性能悬臂梁缺口冲击强度（23 ）62kJ/m2ISO 180落锤冲击强度（23 ）30J/mmT/CAS 263落锤冲击强度（23 ）28J/mmT/CAS 263机械性能拉伸屈服强度19MPaISO 527拉伸断裂伸长率630%ISO 527弯曲模量780MPaISO 178热性能DHT（0.45 MPa）78ISO 75-2（2）液压油箱造型。滚塑油箱采用滚塑加工工艺，其形状设计的自由度更大。在液压油箱设计过程中，滚塑液压油箱可以根据整机布局的需要进行各种曲面造型设计，提高空间利用率。而金属液压油箱受金属折弯、焊接等工艺的限制，形状设计的自由度低，车辆内部空间利用率不高。（3）液压油箱耐腐蚀性。滚塑液压油箱采用塑料材质，具有很好的防腐蚀性，能够抵御液压油、水或其他杂123使用 维修Operation and Maintenance2 0 2 3 4图 3软管拧紧到管接头操作示意图质的侵蚀。金属液压油箱在耐腐蚀性方面不如滚塑液压油箱。（4）液压油箱密封性。滚塑液压油箱采用一体式成型工艺，同等工艺水平的密封性优于金属液压油箱。（5）液压油箱经济性和工艺性。滚塑液压油箱采用滚塑加工工艺，工艺简便，生产周期短，因此，在大规模生产时具有很好的经济效益。但滚塑液压油箱需要进行模具的投入，在新产品开发中存在因更改液压油箱设计导致模具失效等风险。金属液压油箱在加工时需要下料、折弯、焊接、除锈、涂装等工序，生产周期长、工艺复杂。但金属液压油箱不需要模具的投入，新产品更改设计对液压油箱加工的影响不大。（6）液压油箱附件的安装。液压油箱作为液压系统的重要组成元件，需要安装加油口、放油口、吸油和回油滤芯等。滚塑液压油箱采用在塑料箱体中内镶金属内丝接头的结构形式。因塑料箱体的承载强度有限，在拧紧与油箱内镶接头连接的元件时，需要控制拧紧力矩，以避免造成塑料箱体破损。其拧紧力矩一般为正常拧紧力矩的1/51/4。金属液压油箱因采用金属材质，油箱上的内镶采用焊接工艺连接，能够承受正常拧紧力矩的力。滚塑油箱与金属油箱内镶件拧紧力矩的对照如表 2 所示。3滚塑液压油箱在工程机械上应用的注意事项（1）滚塑液压油箱的造型。滚塑制品因其材料性质会在温度较高或受压力较大时产生一定的变形，液压油箱在设计时应避免大平面结构，一般会设计凸台或凹槽来切割大平面，增加强度，减少变形。因滚塑工艺原因，箱体内不能埋钢架等结构，因为钢架结构受热不均，会影响滚塑材料的粘合性，因此，液压油箱内的隔板也采用滚塑材质。（2）滚塑液压油箱的安装。工程机械工况环境恶劣，工作时振动大。滚塑液压油箱受塑料材料强度的限制，一般采用箍带安装固定的方式，并且在油箱与车架结合的地方有橡胶海绵以减少振动。不建议采用螺栓连接的多点固定方式。（3）液压系统的散热。滚塑液压油箱的厚度大于相同规格的金属油箱，并且塑料的散热性能不如金属的散热性能，因此，工程机械采用滚塑液压油箱时，需要适当增加液压系统散热器的散热量。（4）液压油箱内镶件的力矩控制。滚塑液压油箱采用塑料材质，塑料的强度低，在安装油箱内镶件的连接件时，需要对转矩进行控制。单接头与滚塑油箱箱体螺纹嵌件装配完毕，在装配软管等液压零件时，按照图 3 所示的操作方法，一个扳手夹住已经装好的接头件不动，另一个扳手对软管接头等零件施加转矩，以使滚塑油箱的箱体表 2滚塑油箱与金属油箱内镶件拧紧力矩对照表螺纹规格滚塑油箱内镶件拧紧力矩（目标值）/（N m）金属油箱内镶件拧紧力矩（目标值）/（N m）M62.73.5（3.1）8.814.7（12）M86.89.0（8.0）14.734（25）M101115（13）3474（54）M1213.519（16）54123（89）M141621（19）84196(137)M161826（22）147（230）M182130（26）201427（315）M202535（30）319608（460）M222739（34）471829（650）M263042（37）8831 470（1 180）M303345（41）1 1301 910（1 520）M334256（50）1 4702 450（1 960）M364866（58）1 8603 040（2 450）1242 0 2 3 4第卷总第期5459第期44不受过载转矩。4结论滚塑液压油箱在加工工艺、生产成本、密封性、耐腐蚀性、油箱重量等方面显著优于金属液压油箱，目前在压路机、平地机等工程机械产品上进行应用，取得了良好的效果。但滚塑液压油箱对连接件安装力矩的要求比较严格，需要在生产、维修和保养液压系统时特别注意，对相关人员素质有更高的要求。随着滚塑材料和滚塑工艺的不断进步，滚塑液压油箱会越来越多的应用于工程机械。参考文献1 闻邦椿.机械设计手册M.北京：机械工业出版社，2010.2 王守城，段俊勇.液压元件及选用M.北京：化学工业出版社，2007.3 张照奇，王守洪，楚善昌，等.浅议挖掘机液压油箱设计J.液压气动与密封，2015（6）：6-7.通信地址：山东济宁高新区联华路 366 号崇文产业园山推工程机械股份有限公司（272000）（收稿日期：2022-11-19）电动装载机通信串扰分析与改进胡传荣，李炼炼，江晟华龙工装载机技术研究院摘要以某型电动装载机为研究对象，该车型曾多次出现通信异常、B M S 故障等问题，经深入分析，发现整车通信线路中存在信号串扰现象，且频繁发生，严重阻碍了通信链路上的设备正常工作，通过研究发现干扰源所在，提出改进措施，彻底排除了此类故障，可为电动化产品分析通信类故障提供参考。关键词：通信网络；C A N 总线；串扰；波形作者简介：胡传荣（1981），男，安徽芜湖人，工程师，研究方向：装载机电控技术。1故障现象接市场反馈，某型电动装载机应用中出现多次通信异常、BMS 故障等问题。因此，现场采集信号，研究整车CAN 网络波形。（1）整车 CAN 通道上传输的数据信号存在缺失现象，如图 1 所示。这些残缺波形不便被通信模块识别，会引起丢帧故障，触发数据中断或数据丢失，对关联器件正常运行造成阻碍。（2）整车 CAN 通道上传输的数据信号存在毛刺现125英文摘要ABSTRACTS IN ENGLISHVol.54Serial No.594No.4Publishing on Apr.10,2023with the unfavorable geology during the actual construction wereanalyzed,which provides a reference for similar unfavora-ble geological projects.Keywords:Fault fracture zone;Tunnel boring machine;Construction technologyResearch on Control of Excavation Parameters of Earth Pressure Shield in Tianjin Metro SectionBased on the first phase project of Tian-jin Metro Line 11,the control of excava-tion parameters such as soil chamber pressure,slag discharge volume and excavation speed of shield launching and standard section is discussed.The exca-vation parameters of the entireexcavation section are analyzed.The results show that the total thrust force ranges from 7 800 to 31 000 kN,the cutter head torque ranges from 600 to 3 150 kNm,the thrust speed ranges from 35 to 55 mm/min,the water injection volume is 0.5 to 1.2 m3,and the parameters are stable within a reasonable range,which verifies the reasonableness of the contr