旋挖機作業(yè)環(huán)境惡劣，尤其在夏天高溫環(huán)境作業(yè)，加上發(fā)動機和液壓系統(tǒng)發(fā)熱，造成旋挖機駕駛室內溫度更高。為改善機手的作業(yè)條件，目前旋挖機普遍配置了空調系統(tǒng)。小型旋挖鉆機空調系統(tǒng)受發(fā)動機功率限制，其功率配置較小，制冷效果受到影響。下面南京無限達小編以某小型旋挖鉆機為例，講述其如何通過改變冷凝器安裝位置、優(yōu)化蒸發(fā)箱風道和隔熱層結構，提高制冷效果。

1.空調系統(tǒng)制冷原理

空調系統(tǒng)主要由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、干燥瓶和蒸發(fā)器等組成，如下圖所示。

發(fā)動機通過膠帶驅動壓縮機旋轉，旋轉的壓縮機從低壓端吸入氟利昂氣體，壓縮成高溫高壓氣態(tài)氟利昂后，通過管道輸入冷凝器內并在其內流動。冷凝器設有風扇，由風扇吹動空氣使冷凝器內高溫高壓氣態(tài)氟利昂冷凝后成為中溫高壓液態(tài)氟利昂，經過干燥瓶干燥、過濾后流入膨脹閥，經過膨脹閥內節(jié)流孔節(jié)流后迅速膨脹，轉變成低溫、低壓的霧狀氟利昂進入蒸發(fā)器。

蒸發(fā)器安裝在蒸發(fā)箱內，蒸發(fā)器設有鼓風機，駕駛室內空氣經過鼓風機強制通過蒸發(fā)箱進行循環(huán)，駕駛室內的熱量就被吸收，使駕駛室溫度降低。吸熱后氟利昂變成低壓氣態(tài)，通過管道到達壓縮機并再次被吸入，經壓縮機壓縮后進入下一個工作循環(huán)。如此反復，蒸發(fā)器不斷吸收駕駛室內的熱量，達到制冷效果。

2.改進方法

我們針對該小型旋挖鉆機投入使用后存在駕駛室內溫度過高的問題進行分析，發(fā)現(xiàn)空調系統(tǒng)內制冷劑壓力偏高、駕駛室內排風口風速偏慢現(xiàn)象。因此，提出對冷凝器和蒸發(fā)箱結構進行改進的方案，以此提高空調制冷效果。

(1)冷凝器

存在問題一般空調系統(tǒng)的冷凝器安裝在發(fā)動機散熱器的前面，由發(fā)動機風扇吹動空氣進行冷卻。為了不妨礙發(fā)動機散熱，該小型旋挖鉆機將冷凝器水平安裝在駕駛室右外側的蓋板上。

經過試驗，發(fā)現(xiàn)存在以下3個問題：一是飄落下來的柳棉或其他雜物，容易吸附在冷凝器散熱片上，造成散熱不良；二是冷凝器的熱氣不能順暢排出，排出的熱氣易被風扇回吸，造成散熱不良，導致壓縮機內部壓力偏高；三是由于壓縮機內部壓力偏高，造成壓縮機故障率較高。

改進方法根據冷凝器存在的上述問題，我們采取了以下改進措施，即將冷凝器改為立式安裝，冷凝器的迎風面與旋挖機行駛面同向，不僅使散熱過程中風的流動非常順暢，而且冷凝器散熱片之間也不易被雜物堵塞。

改進后我們對壓縮機進、出口壓力進行了測試，測試時環(huán)境溫度為37.1-38.6°C，發(fā)動機轉速為1823-1839r/min，空調鼓風機開至較高擋。改進前冷凝器水平安裝，壓縮機進口壓力為0.20-0.30MPa、出口壓力為1.30-1.50MPa；改進后采用立式安裝，壓縮機進口壓力降低為0.16-0.18MPa，壓縮機出口壓力降低為1.05-1.20MPa?？梢钥闯?，采用立式安裝冷凝器后冷卻效果明顯改善，壓縮機進、出口壓力均有所降低，提升了制冷性能。

(2)蒸發(fā)箱

存在問題改進前，該小型旋挖鉆機制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器安裝在蒸發(fā)箱內，蒸發(fā)箱內設有串聯(lián)的雙鼓風機、膨脹閥和感溫探頭等元件。受旋挖機駕駛室空間限制，蒸發(fā)箱安裝在駕駛員座椅底下，鼓風機從座椅前下部吸入駕駛室內熱空氣。熱空氣經蒸發(fā)器換熱之后，冷空氣從安裝在蒸發(fā)箱后部右側面的上、下2支出風管排出。下出風口送往駕駛室主出風口和前出風口，上出風口送往駕駛室右后左、左后出風口。

經試驗，我們發(fā)現(xiàn)該蒸發(fā)箱存在以下3個問題:一是膨脹閥表面容易結霜；二是駕駛室的前風出口和后側左、右風口出風量小。三是制冷效果差，駕駛室內溫度高。

主要采取以下3項改進措施：一是在鼓風機支架上增加防振墊，以減小鼓風機振動；二是將蒸發(fā)箱安裝位置抬高，在蒸發(fā)箱吸風口增配過濾網，以減少灰塵吸入；三是在駕駛室內底板和駕駛室后部增加隔熱棉，以隔絕減小發(fā)動機及液壓系統(tǒng)對駕駛室的熱傳遞。

改進后我們再次進行測試，測試時的環(huán)境溫度為31.5°C，駕駛室內溫度為19.5°C，環(huán)境與駕駛室溫差達到12°C。測試主出風口風速為16.2m/s，臉部出風口風速為14.3m/s，后部左、右出風口風速分別為12.6m/s和12.3m/s，腳步風速為4.5m/s，除霜出風口風速為9.1m/s。均達到合格水平。從以上測試數據可以看出，空調制冷性能顯著提升，各出風口的風損問題不但得到了解決，而且室內的制冷效果也非常好，其他各項指標也都符合改進目標值。

從本次改進可以看出，提升小型旋挖鉆機的空調制冷性能，從冷凝器的安裝位置以及蒸發(fā)箱的優(yōu)化等方面進行設計，在不增加空調制冷功率和不增大占用空間的前提下，可以提升制冷效果，該改進成果為今后其他設備空調系統(tǒng)的優(yōu)化設計提供了有價值的參考。