600 m坑道钻机散热系统性能分析

李文秀，张 旭

(中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊 065000)

600 m坑道钻机散热系统性能分析

李文秀，张 旭

(中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊 065000)

600 m坑道钻机为全液压驱动。钻机在工作过程中，液压系统会产生大量的热量，这部分热量将通过钻机的散热系统散去。根据钻机的发热功率，初步选定使用风冷散热器，散热器片有效散热面积为25 m2。详细推导出液压系统的热量随时间变化的函数，根据函数的变化和极值，验证液压系统的散热能力。

坑道钻机;液压系统;散热系统;热平衡

1 概述

600 m全液压坑道钻机采用主机泵站分体式结构，体积较小，适用于坑道钻探施工。主机包括动力头、桅杆、卷扬、底座等部件，如图1所示。泵站由90 kW防爆电机驱动，包括液压泵、液压油箱、散热器等，为主机提供动力，如图2。两者通过长10 m的5根液压胶管相连，连接处快速接头可拆卸，便于安装和运输。

图1 主机

一般工程机械的液压系统的工作温度最高不超过85℃，由于此钻机主要在坑道中进行施工，工作环境通风条件较差，散热不畅。另外，钻机的分体式结构加大了管路长度，因此液压系统的沿程阻力损失和局部阻力损失大大增加，此部分损失的能量将全部转化为系统的热量。综合以上两点，对钻机液压系统的散热性能分析是非常必要的。

图2 泵站

2 钻机液压系统热平衡分析

2.1 钻机发热和散热

液压系统动力由两台连接于电机上的泵提供，全功率正常工作时总输出功率约为70 kW。……