建筑机械动力装置技术特点及应用研究

(整期优先)网络出版时间:2023-09-05
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建筑机械动力装置技术特点及应用研究

张祺臻

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摘要:柴油机作为一种高经济性、高可靠性和高耐用性的产品,在未来的一段时期内,在工程机械工业中起着举足轻重的作用。与其它形式的发电设备相比,燃气涡轮具有很好的功率特性,但是造价昂贵,燃油经济性差。

关键词:建筑;机械动力;装置技术;特点;应用

1动力装置类型的选择

通常在施工中,应按照施工设备的特殊用途来选用电力设备。在工作地点相对固定且容易获得电源的地方,一般都会使用电力。由于采用了单独的 DC电机来带动所有的机械装置,所以可以免去了离合器、变速器等部件的安装。该传动系统具有操作简单等优点,还能实现远程操控。由于使用了电气驱动,电机具有调节速度的宽、过载能力强、不会受到外部环境温度的影响,不仅可以在很小的时间里就可以克服很大的外部负载,还可以在正常负载下得到很高的生产力。在机动车辆较多或没有电力供应的地方,一般都使用内燃发动机。它具有质量轻、经济性好、启动快、投入运行快等优点,但过载容量小、速度调节幅度大等优点。如果使用转矩变换器,其性能将得到提高。现在,在施工机械中,内燃机是使用最为广泛的一种动力源。目前,除了大批量生产的大功率牵引车发动机,一些可供施工机械使用的汽油发动机之外,还研制出了专用的工程发动机。 

2建筑机械工况特点及对动力装置的要求

2.1建筑机械动力装置技术特点

施工设备具有运行状态复杂、负荷变化大、运行环境严酷、维修环境恶劣等特点。此外,因其引擎带有清洁器,且被大量应用于各类地下工程,其工作环境更为严酷,对机械性能提出了更高的要求,对机械性能提出了更高的要求,特别是对其在降低引擎动力后,依然能保持良好的工作状态。施工机械具有工作状态复杂、工作环境变化快、工作条件严酷等特点,与普通静止或在室内作业的施工机械相比有很大区别。比如,挖掘机械、铲土运输机械常常在荒郊野外、无路地带、杂草树根、砖石瓦块等地方进行工作,挖掘或铲装经常会受到风砂、雨雪等的侵蚀,导致机件磨损严重,而建筑用起重机一直都是户外作业,户外存放。气候、温度等因素的改变对机器的性能有很大的影响。

2.2建筑机械对动力装置的要求

施工机械在运行过程中会产生很大的震动,对引擎部分提出了高强度、高刚性的需求。确保施工机器在不同工作状态下需要改变驱动功率的幅度。确保施工机器在所有工作状态下,都能达到主机的转速及负载的变动,转速变动幅度至最大,并需配有一台性能优良的全套调节器。在满足以上驱动、转速变化大的条件下,既要保证输出功率恒定,又要提高其使用效率,从而达到既提高了施工机械的生产力又降低了能耗的目的。具有较好的气候适应能力,能够适应温度的变化,对燃料、机油和制冷系统进行了特别的设计。因施工现场粉尘含量较高,需配备高效的设备。大容积的空气滤清器和燃油、机油滤清器,作业于通道内的机器必须配备空气净化设备,作业于水中时必须配备不透水的密封件,并必须能够在30度左右的场地上保证工作的可靠性。军事或其他特种施工设备,必须能适应陆运、空运或空投的要求,其引擎必须具有低的比例,大的容积动力。

3建筑机械动力装置技术具体应用

3.1燃气轮机及其技术特点

燃气透平机是一种能够把燃油的热能转化为动力,并向外输送的热能。现代燃气透平是一种新型的燃气透平。在这些设备中,作为高速转动的叶片,压缩机和透平是实现空气能转化为机械功的重要组成部分。依靠涡轮带动而转动的压气机持续地从大气中吸收空气,并将其进行压缩和增压,经过压缩后的空气会被送入燃烧室,与喷射出来的燃油进行混合,然后进行燃烧,变成高温气体之后,再在涡轮中进行扩张,在此过程中,气体的压力会下降,并将其排放到大气中。燃气透平运行时,一般采用布雷顿循环(焦耳循环),在其运行期间,燃烧器内的气体温度基本保持恒定,被称为“恒压”。工作液从空气中排出,形成了一个开放式的循环。这两大特性是当前燃气透平工作过程中最重要的两大特点。在燃气透平开发的初期,曾经试图使用汉弗莱循环和阿特金森循环,这两种类型的循环都使用了等量的热过程。该型等容热源以其具有间歇式爆燃、需配置进、排气门等特征,且燃烧室结构复杂、进气口压力波动大、运行效率低下等问题而被淘汰。目前在用的燃气透平都是采用等压加温方式运行的。开放式循环型燃气涡轮的工作空气来源于空气,而后再将空气排放到空气中。闭合循环是指将工作液与外部环境隔离开来,形成一个密闭的循环。闭环燃气透平的性能提升受限于设备体积大、造价高等因素,其工作介质为氦等。但其它方面应用的燃气透平都是开放式的。

3.2提高燃气轮机的经济性指标

就热效率而言,换热器是必要的,但是这样做会增加产品的成本。燃气透平在高负载时的耗油量很小,而在小负载时的耗油量却很大。由于其载荷条件多为满载的50%,而其高载荷服役期则占据了整个服役期的85%,因而更适合于大巴、货车等车辆。在汽车燃气透平中引入换热器,可以将排气中的热量用于对燃烧过程中的压缩空气进行加热,从而达到改善内燃机性能的目的。为进一步提升燃气透平的经济性能和动力性能,一些汽车用燃气透平还使用了多级压缩中层冷却和多级膨胀中层加热的三轴燃气透平。所谓分级压缩,就是将气体按两个或几个阶段进行压缩,并不是一次性完成。在这段时间里,在压缩的同时,将会有一股气流通过制冷机或换热器来降温。与此类似,多级膨胀,也就是气体的膨胀,也就是气体的膨胀,也不是一次就能完成,而是要分两次或多种进行,在进行一次膨胀后,将气体重新送入燃烧室进行燃烧。如此多的级,使得燃气透平的热效率更高。但是,如果要实施该设计,它的设计将太过繁琐,不适合在像小轿车这样的小型便携式装置中使用。

3.3定期进行参数校验和维修

用户在使用该发动机时,要特别关注发动机的工作状况,并要经常向专业的检验机构进行检验。一方面,由于在一段时期内,有些发动机的技术指标会发生细微的改变,经过频繁的检查,可以检测出其中的一些部件出现了机械损伤,比如,一些螺栓、气阀等会伴随着机械振动而松动,但没有专业的技术人员,很难查找出问题的根源,而且这些较小的问题往往会引起严重的事故,因此,唯有进行常规的维护,才能保证正常的运营。另外,由于机器震动的原因,马达也要不时地补充润滑油,这样才能维持传动轮的啮合强度,让传送带顺利地运行。而在电动机运行过程中,由于机油、灰尘等原因,导致不干净,从而对传动轴的平衡力产生了影响,可以进行维护,从而使电动机的轴系旋转时保持了灵活性。

结语:

在当今世界,人们的物质文化素质不断提高的情况下,人们对道路交通的安全性要求也不断提高。由于对发动机的要求和应用领域的不断扩大,使得发动机驱动轴系的振动问题日益受到重视。内燃机车在运行过程中,由于其自身的结构和动力特性,其动力特性对列车运行和运行产生了严重的影响。对于制造企业而言,必须找到导致机械震动的原因,并制定对策,降低因震动所导致的零件损坏及安全性问题,进而提高机械自身的工作质量。

参考文献:

[1]赵曙光,李桂花,王坤.城市建筑砖渣在高等级公路软基处理中的应用[J].建筑技术开发,2019,46(08):163-164.