采棉机上换向风扇反吹风量影响因素研究

　　本文作者：梁定义 蔡永晖 刘钧天 薛玉景 章燕 赵倩 摆瑾焱

　　（新疆钵施然智能农机股份有限公司，新疆 乌苏833300）

　　摘要：在采棉机上配套使用的发动机散热风扇一般都是定向吸风风扇，但是由于采棉机等收获机械作业环境粉尘和飘絮物多，整机运转一段时间后就会由于吸风风扇的吸力使散热器外罩吸附大量杂质，造成散热器外罩堵塞，散热器散热不良，出现液压系统油温、发动机冷却系统出现高温的现象，现在研究一项可以换向的风扇，当外侧出现吸附杂质使通过调整风扇角度来由吸风变为吹风，达到清理散热器表面吸附物的作用，本文主要是研究风扇换向风力强弱与安装位置的关系。

　　关键词：换向风扇；发动机；散热量；风力：风扇转速；

　　Study on the influencing factors of backblowing air volume of reversing fan on cotton picker

　　((Xinjiang Boshiran Intelligent Agricultural Machinery Co.Ltd),Xinjiang Wusu 833300)

Abstract: Abstract: In the cotton picker supporting the use of the engine cooling fan is generally directed suction fan, but due to the cotton picker and other harvesting machinery operating environment dust and flotsam, the whole machine running for a period of time will be due to the suction fan suction so that the radiator cover adsorption of a large number of impurities, resulting in the radiator cover clogged radiator cooling poor oil temperature of the hydraulic system, the engine cooling system, high temperature phenomenon, now research a fan can be reversed so that when there is adsorption of impurities by adjusting the angle of the fan to change from suction to blowing to clean up the surface of the radiator. Now research a fan can be reversed, when the outer side of the adsorption of impurities so that by adjusting the angle of the fan to change from suction to blowing, to clean up the radiator surface adsorbent role, this paper is to study the fan reversal of the strength of the wind and the relationship between the location of the installation.

Keywords: commutating fan; engine; heat dissipation; wind power: fan speed;

　　0 引言

　　采棉机又分为棉花选收机、棉花统收机两种；现在市场上使用的主要是棉花选收机，根据棉花采摘原理以及采摘头的结构不同棉花选收机又分为自走式水平摘锭采棉机、自走式垂直摘锭采棉机。由于水平摘锭式采棉机作业效率较高、采净率较高(能达到约96%)、含杂率较低(约为10%左右)，现在在市场上占据主导地位，另外按采收棉花的预处理不同，分为箱式采棉机和打包采棉机，箱式机是直接采收后的棉花在棉箱里面暂时储存不做处理，到指定地点卸下采收的棉花，打包采棉机是采收后在棉箱内的面环暂存后在经过排棉系统输棉，打包系统压实棉花及包装包裹膜后到指定地点卸下一个外表包裹包装膜的圆捆棉包的形式，现在市面正在由箱式机向打包机转变的过程中。但是由于棉花作业的环境恶劣，粉尘与棉絮容易堵塞散热器表面，造成高温影响采棉机的整机性能稳定性。

　　1 设备概况

　　1.1设备介绍：

　　1)测试样机为三行自走式圆捆棉花打包机；

　　2)发动机布置：横置式，即发动机曲轴与设备轴向垂直；

　　3)设备散热器除尘方式：发动机前端轮系直接驱动液压换向风扇冷却并清洁散热器；

　　4)液压换向风扇工作时空气流动轨迹：

　　(1)吸风散热模式：吸风散热模式：外界自然风——右侧视图中散热器前端风口——散热器——风扇——发动机机舱四周——外界

　　(2)吹风除尘模式：外界自然风——机舱四周风口——发动机机舱——风扇——散热器——右侧视图散热器前端风口——外界

　　1.2测试方法介绍：

　　测试方法两种方式并行，第一种为在整机右侧散热器表面用吹纸板方式视觉判断风力大小，第二种为测风仪器读取风力数据。

　　1.3分析识别和排除必然原因对换向风扇风力大小的影响

　　1.3.1测试发动机风扇驱动(实验室测试)

　　测试地点：襄阳发动机试验台架

　　测试人员：康明斯工程师

　　测试目的：验证发动机匹配换向风扇可靠性。

　　试验样件：

　　1.附带Cummins空调压缩机的L9发动机

　　2. Boshiran自备空调压缩机及其轮系

　　3. 750mm直径换向风扇-正向锁定吸风风扇

　　4. 750mm直径换向风扇-反向锁定吹风风扇

　　试验结果：风扇转速在容许公差范围内，无异常

　　1.3.2测试风扇总成问题

　　1.3.2.1、测试结果压力为5.5mpa，满足工作压力必须在(3.5—6)Mpa范围的要求；

　　1.3.2.2、测试换向风扇角度与距散热器距离对吹风风量的影响：

　　视觉观察吹纸板测试如下：

　　1.3.2.3验证方案数据的准确性：

　　在散热器上分72点格分布

       吸风风速风量对比：

　　结论：反吹时风扇越靠近散热器风量越大，反吹风扇角度越大，风量也越大。

　　1.3.3验证散热器总成的影响

　　散热器总成外部除尘装置不同，散热器总成翅片密度几何尺寸一致，散热器散翅片距离分别是5mm和2.5mm，现对两台散热器分别安装进行测试，散热器外侧风量没有变化。

　　结论：在风量足够且散热器厚度相同的情况下，散热器翅片的距离对散热器通风量的影响不大。

　　1.3.4机舱风道的影响

　　1.3.4.1当阻挡散热器内部阻挡投影面积由0增加到1/4面积时(增加空调压缩机)，风量对比时，在散热器外侧吹风时纸板由吹起20cm变为5cm，说明遮挡内部散热器表面对反吹风有影响；

　　1.3.4.2当散热器内部没有阻挡时，发动机外侧周围覆盖件(距离换向风扇2m远的外委罩子)的影响研究，当外侧用不带冲孔的罩子覆盖时与带冲孔的罩子覆盖件测试对比，在散热器外侧吹风时纸板由吹起5cm变为20cm，说明远距离的覆盖件对反吹风有影响，带冲孔的覆盖件会增加风量通过性；

　　2 结果与分析

　　通过以上实验研究，发现采棉机上使用吸风风扇时，风扇角度越大，对反吹时风量越大，散热越好，并且风扇叶面距离散热器越近，反吹风量也会越大，并且使用换向风扇时，散热器内侧最好不要有阻挡物，防止风流不畅，影响风量，其次，在发动机舱外部护罩最好是使用带冲孔板的护罩，会对风扇散热风量有增大作用。

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