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【摘 要】分析和研究工程机械在高原严寒地区的使用情况，对开发高原严寒型工程机械，充分发挥机械的技术性能，完成各种工程任务具有深远的意义。
【关键词】高寒地区；工程机械；影响对策
Analysis of environmental characteristics of the alpine region of construction machinery and Countermeasures
Zhou An-hua
(Waring Road, Lanzhou City, Gansu Province, 68,017 troops trained at the Lanzhou Gansu 730050)
【Abstract】Analysis and research of construction machinery in the use of high altitude cold areas, the development of plateau cold-type construction machinery, machinery, technical performance into full play, to complete a variety of engineering tasks have far-reaching significance.
【Key words】Alpine region;Construction machinery;Impact measures
我国的西北，是典型的高原严寒地区，分析和研究工程机械在该地区的使用情况，对开发高原严寒型工程机械，充分发挥机械的技术性能，完成各种工程任务都具有十分重要的意义。鉴于此，下面就西北高原严寒地区工程机械在使用过程中所遇到的有关问题，作一粗浅分析并提出相应的解决办法。
1. 西北高原严寒地区气候、自然、环境特点
1.1 海拔高，如新疆南疆地区一般在4000米以上，最高作业工况可达5100米。
1.2 空气稀薄，空气密度减少，氧气含量少。
1.3 气候寒冷多变，昼夜温差大，冰霜期长，平均气温低。
1.4 风沙大，气候干燥且降水量少。
1.5 水的沸点降低(8 0°C左右)。
1.6 日照辐射、紫外线强。
上述气候环境特点，对工程机械的使用影响极大。
2. 西北高原严寒地区环境特点对工程机械使用影响及对策
2.1 对柴油机各系统(部件)影响及对策。
2.1.1 海拔高，含氧量降低，气压下降，使发动机功率下降(如2 2 0马力下降为1 8 0马力左右)。
可采用康明斯NT 8 5 5一C 2 8 0高原型增压发动机，以确保在5 0 0 0米的高原上工作时功率不下降(或基本不下降，即使下降时也不超过3％)。
2.1.2 紫外线照射强，加速橡胶件、密封件老化。
在外露软管加防紫外线、龟裂老化的保护。
2.1.3 由于气压下降低，增加柴油品质劣化程度。
可用加压油箱，防止柴油劣化，柴油选用——3 0号。
2.1.4 柴油机涡轮增压器：西北高原地区海拔高、气压低、空气密度减少，使柴油机燃烧恶化，耗油量增加，温度升高，功率扭矩下降。目前大部分工程机械都采用安装涡轮增压器来解决上述问题。但是，据调查涡轮增压器在使用时，由于海拔升高大气压力下降的影响，使得涡轮的膨胀比增加。膨胀比和涡轮排气温度的增加使涡轮功增加，增压器转速上升。为此可以加装柴油机增压空气中冷器来降低压气机出口温度及气缸热负荷，以提高柴油机的有效功率和使用寿命。
2.1.5 柴油机冷却系：西北高原地区由于空气密度减小，使发动机风扇在体积流量不变的情况下，重量流量却大为降低，因而冷却效果变差，柴油机温度上升过快，热负荷恶化，导致柴油机不能正常工作。高原气压低，导热性差，机械的冷却水容易“开锅”，导致其功率降低。为此，可采取如下措施以提高其冷却效果：一是采用密封水箱对冷却系统加压或采用高沸点的冷却液；二是改进风冷机械的风扇设计或适当提高其转速增加风量和风压。
2.1.6 柴油机起动性：在严寒地区，因柴油、机油、液压油的粘度增大等，机械难以在较短时间内起动。可采取以下措施：(1)选用低凝固点的油料和大容量蓄电池。(2)在柴油机飞轮与变矩器之间增加离合器，保证起动效果。(3)加装柴油机余热保温起动装置，其原理是：机械停止作业后，将柴油机散热器内的热水贮存在用保温材料制成的贮水器后，待第二天工作时，将热水通过手摇水泵、加热器、油底壳注入散热器，对柴油机机体和机油进行预热以起动柴油机。
2.1.7 柴油机空气滤清器：西北高原地区风沙大，风速大，沙期长，造成空气滤清器进气阻力大，滤清效果下降，发动机进气质量下降，影响发动机使用寿命(容易出现早期故障)。由于制造磨损等原因造成内渗漏量大或分流阀不能按标准进行分流，就不能保证此回路的正常工作，同时也会影响进入变矩器的流量。
2.2 对工程机械液压系统的影响及对策。
西北高原严寒条件下，液压油经过冷却器时，液压油变稠，影响柴油机起动。液压件润滑性能变差，容易造成机件卡死或转向沉重，结构复杂的液压件(如液压马达)容易发生脆性破坏，油箱压力变低，使液压泵的吸油能力下降，油温升高使液压系统故障增多。为此，应采取如下措施：
2.2.1 预热回路。在机械运转前对液压件进行预热。
2.2.2 采取预压式油箱，保证液压泵充分吸油。
2.2.3 在冷却回路中加旁通阀(单向阀)控制。旁通阀开启压力是根据液压油冷却器在正常油温下油流阻力来决定的，当油流阻力达到一定值时旁通阀打开，液压油就不经冷却器而由旁通阀流回油箱使液压油流动性能变好，减小起动阻力，保证液压件润滑，使柴油机正常起动和液压件润滑。
2.3 对驾驶室的影响及对策。
在防寒性能方面，对驾驶室应当保证：环境温度为——40℃时，驾驶室内的气温应保持在5℃以上。而西北高原严寒地区恶劣的气候环境条件，使驾驶室隔音性能变差，且容易
在玻璃上形成霜冻，影响视线。因此，可采取以下措施：（1）可在驾驶室室壁、顶盖、地板等处铺设吸声系数较大的微孔泡沫塑料或泡沫海棉作隔热、隔声层，框缝加海棉橡胶予以
密封，以达到保温隔声的效果。（2）驾驶室采用双层玻璃。（3）在驾驶室内安装空调，提高司机环境适应能力；增加生命支撑系统(如制氧机等)，以减少司机疲劳。
3. 综上所述
西北高原严寒地区的气候特点对工程机械的使用影响极大，解决好上述问题，对工程机械在西北地区的使用，发挥其最大效能，具有极为深远的意义。
［文章编号］1006-7619（2011）08-16-862
【关键词】高寒地区；工程机械；影响对策
Analysis of environmental characteristics of the alpine region of construction machinery and Countermeasures
Zhou An-hua
(Waring Road, Lanzhou City, Gansu Province, 68,017 troops trained at the Lanzhou Gansu 730050)
【Abstract】Analysis and research of construction machinery in the use of high altitude cold areas, the development of plateau cold-type construction machinery, machinery, technical performance into full play, to complete a variety of engineering tasks have far-reaching significance.
【Key words】Alpine region;Construction machinery;Impact measures
我国的西北，是典型的高原严寒地区，分析和研究工程机械在该地区的使用情况，对开发高原严寒型工程机械，充分发挥机械的技术性能，完成各种工程任务都具有十分重要的意义。鉴于此，下面就西北高原严寒地区工程机械在使用过程中所遇到的有关问题，作一粗浅分析并提出相应的解决办法。
1. 西北高原严寒地区气候、自然、环境特点
1.1 海拔高，如新疆南疆地区一般在4000米以上，最高作业工况可达5100米。
1.2 空气稀薄，空气密度减少，氧气含量少。
1.3 气候寒冷多变，昼夜温差大，冰霜期长，平均气温低。
1.4 风沙大，气候干燥且降水量少。
1.5 水的沸点降低(8 0°C左右)。
1.6 日照辐射、紫外线强。
上述气候环境特点，对工程机械的使用影响极大。
2. 西北高原严寒地区环境特点对工程机械使用影响及对策
2.1 对柴油机各系统(部件)影响及对策。
2.1.1 海拔高，含氧量降低，气压下降，使发动机功率下降(如2 2 0马力下降为1 8 0马力左右)。
可采用康明斯NT 8 5 5一C 2 8 0高原型增压发动机，以确保在5 0 0 0米的高原上工作时功率不下降(或基本不下降，即使下降时也不超过3％)。
2.1.2 紫外线照射强，加速橡胶件、密封件老化。
在外露软管加防紫外线、龟裂老化的保护。
2.1.3 由于气压下降低，增加柴油品质劣化程度。
可用加压油箱，防止柴油劣化，柴油选用——3 0号。
2.1.4 柴油机涡轮增压器：西北高原地区海拔高、气压低、空气密度减少，使柴油机燃烧恶化，耗油量增加，温度升高，功率扭矩下降。目前大部分工程机械都采用安装涡轮增压器来解决上述问题。但是，据调查涡轮增压器在使用时，由于海拔升高大气压力下降的影响，使得涡轮的膨胀比增加。膨胀比和涡轮排气温度的增加使涡轮功增加，增压器转速上升。为此可以加装柴油机增压空气中冷器来降低压气机出口温度及气缸热负荷，以提高柴油机的有效功率和使用寿命。
2.1.5 柴油机冷却系：西北高原地区由于空气密度减小，使发动机风扇在体积流量不变的情况下，重量流量却大为降低，因而冷却效果变差，柴油机温度上升过快，热负荷恶化，导致柴油机不能正常工作。高原气压低，导热性差，机械的冷却水容易“开锅”，导致其功率降低。为此，可采取如下措施以提高其冷却效果：一是采用密封水箱对冷却系统加压或采用高沸点的冷却液；二是改进风冷机械的风扇设计或适当提高其转速增加风量和风压。
2.1.6 柴油机起动性：在严寒地区，因柴油、机油、液压油的粘度增大等，机械难以在较短时间内起动。可采取以下措施：(1)选用低凝固点的油料和大容量蓄电池。(2)在柴油机飞轮与变矩器之间增加离合器，保证起动效果。(3)加装柴油机余热保温起动装置，其原理是：机械停止作业后，将柴油机散热器内的热水贮存在用保温材料制成的贮水器后，待第二天工作时，将热水通过手摇水泵、加热器、油底壳注入散热器，对柴油机机体和机油进行预热以起动柴油机。
2.1.7 柴油机空气滤清器：西北高原地区风沙大，风速大，沙期长，造成空气滤清器进气阻力大，滤清效果下降，发动机进气质量下降，影响发动机使用寿命(容易出现早期故障)。由于制造磨损等原因造成内渗漏量大或分流阀不能按标准进行分流，就不能保证此回路的正常工作，同时也会影响进入变矩器的流量。
2.2 对工程机械液压系统的影响及对策。
西北高原严寒条件下，液压油经过冷却器时，液压油变稠，影响柴油机起动。液压件润滑性能变差，容易造成机件卡死或转向沉重，结构复杂的液压件(如液压马达)容易发生脆性破坏，油箱压力变低，使液压泵的吸油能力下降，油温升高使液压系统故障增多。为此，应采取如下措施：
2.2.1 预热回路。在机械运转前对液压件进行预热。
2.2.2 采取预压式油箱，保证液压泵充分吸油。
2.2.3 在冷却回路中加旁通阀(单向阀)控制。旁通阀开启压力是根据液压油冷却器在正常油温下油流阻力来决定的，当油流阻力达到一定值时旁通阀打开，液压油就不经冷却器而由旁通阀流回油箱使液压油流动性能变好，减小起动阻力，保证液压件润滑，使柴油机正常起动和液压件润滑。
2.3 对驾驶室的影响及对策。
在防寒性能方面，对驾驶室应当保证：环境温度为——40℃时，驾驶室内的气温应保持在5℃以上。而西北高原严寒地区恶劣的气候环境条件，使驾驶室隔音性能变差，且容易
在玻璃上形成霜冻，影响视线。因此，可采取以下措施：（1）可在驾驶室室壁、顶盖、地板等处铺设吸声系数较大的微孔泡沫塑料或泡沫海棉作隔热、隔声层，框缝加海棉橡胶予以
密封，以达到保温隔声的效果。（2）驾驶室采用双层玻璃。（3）在驾驶室内安装空调，提高司机环境适应能力；增加生命支撑系统(如制氧机等)，以减少司机疲劳。
3. 综上所述
西北高原严寒地区的气候特点对工程机械的使用影响极大，解决好上述问题，对工程机械在西北地区的使用，发挥其最大效能，具有极为深远的意义。
［文章编号］1006-7619（2011）08-16-862