在建筑和其他重型设备行业,效率这个由来已久的流行语正越来越多地与自动化和可持续性联系在一起。
可逆式风扇叶片是适用于在高浓度颗粒物环境中工作的机器的强力清洁工具。可以肯定地说,冷却系统不太可能是原始设备制造商 (OEM) 的首要任务。
然而,冷却在机器性能、可靠性和维护方面起着至关重要的作用。对于希望为客户带来更高投资回报的制造商而言,风扇技术的进步应该越来越受到关注。
自动清除散热器中的颗粒物是机器自动化的一项非常有益的功能。由于进一步的排放法规似乎暂缓出台,原始设备制造商 (OEM) 有机会将注意力重新集中到机器的核心功能上。诸如自清洁风扇之类的创新技术可能对提高性能、正常运行时间和效率至关重要。
自动化和冷却
如今,自动化(主要指特定功能的自动化)的推进已经提升了建筑行业的机械性能。随着经验丰富的操作员退休或离开该行业,这一点将变得越来越重要。
Cleanfix Fans 的销售经理 Mark MacDonald 表示:“我认为,平均而言,机器功能的自动化正在提高生产率,这对运营重型车队的企业来说意义重大。” Cleanfix Fans 为各行各业的重型设备生产可逆风扇。
一定程度的自主性显然是有益的,但完全自动驾驶车辆也带来了新的挑战,尤其是在维护方面。例如,如果没有操作员在场及时处理问题,一个简单的散热器堵塞就可能演变成因过热或气流不足而造成的关键时间损失。
只需按下一个按钮,操作人员即可反转风扇叶片,将散热器上的灰尘和其他颗粒物排出。麦克唐纳解释说:“如果必须等到有人亲自到现场处理,原本操作员只需几分钟就能解决的问题,现在可能要花几个小时才能解决。”
机器维护方式的这种潜在转变意味着,自动冷却系统清洗等预防性解决方案将具有更大的价值。
冷却:一项设计挑战
“对于原始设备制造商 (OEM) 来说,自从 Tier 2 排放法规生效以来,如何打包冷却系统一直是一个挑战,”麦克唐纳说。
“坦白说,要指定一款能够提供所需气流的风扇并不难。现在,更重要的是如何将这套系统适配到空间受限、成本敏感的机器架构中。”
此外,还需要保持操作人员的视野,确保能够轻松进行维护,并最大限度地减轻重量和复杂性,因此,更智能的风扇设计的重要性显而易见。
“清洁的冷却器效率更高,这一点毋庸置疑,”Cleanfix 的工程经理 Shayne Rose 说,“引入定期清洁程序可以提高冷却系统的整体效率,降低风扇的功率需求,并提升机器性能。”
这款强力自清洁风扇可以将树叶和其他杂物从重型设备中排出。结合可变桨距等技术,风扇的优势更加显著,因为更清洁的系统所需的风量更小。风扇无需高负荷运转,从而节省能源,并有可能延长机器部件的使用寿命。
自清洁风扇
传统的液压驱动可逆风扇的工作原理是减慢和反转风扇的旋转速度,从而将碎屑吹出冷却核心。
虽然这种方法曾经是最先进的,但它也存在一些不足之处。
罗斯说:“反转风扇需要时间,在此期间冷却性能会下降,这在高负载、高温条件下可能会造成问题。
“由于风扇现在反转,散热性能无法恢复,清洁效果也无法达到理想状态。”
风扇反转产生的阻力会造成能量浪费——即使发动机不需要很强的冷却能力,这些能量也会损失给机器。那么,如何才能消除这种寄生损失呢?
马克·麦克唐纳Cleanfix风扇采用了一种截然不同的方法。它不是改变风扇的旋转方向,而是通过改变扇叶本身的位置来改变气流方向。“这样一来,”他说道,“风扇既能保持较高的冷却效率,又能提供高质量的清洁性能。”
这是针对现实世界性能挑战的一种巧妙的工程解决方案。
可持续性和生命周期
自清洁风扇显然也具有可持续性优势。“无论是从购置成本还是从延长机器使用寿命带来的可持续性角度来看,先进的风扇都能在这两方面带来改善,”麦克唐纳说道。
“定期清洁散热器可以最大限度地减少发动机的热应力,降低过热风险,并减少发生灾难性故障的可能性——所有这些都能延长主要部件的使用寿命并减少停机时间。”
性能更好的发动机也会消耗更少的燃料。
风扇叶片绕着风扇轮毂自身的轴线旋转,从而可以旋转到最佳位置以达到冷却和清洁效果。对于有可持续发展目标的原始设备制造商,或者希望以最小的停机时间从车队中获得更多收益的最终用户来说,这是一个双赢的局面。
自清洁风扇似乎非常适合采石和农业等环境,因为在这些环境中,碎屑是一个持续存在的问题。在这些行业,每天清洁散热器几乎是常态。
“你肯定不想每天都手动清理暖气片。这可不是什么轻松的活儿,没人喜欢干这活儿,”麦克唐纳说。“如果一天结束的时候,你只需按个按钮,暖气片就干净了,谁不想这样呢?”
但这些好处并非仅限于极端使用场景。在较为温和的环境中,灰尘积聚并不总是会触发警告灯或立即出现问题,因此机器效率低于 100% 的情况往往不易察觉。
罗斯表示:“从燃油效率的角度来看,终端用户很难量化机器性能的损失。” 在这种情况下,自清洁风扇可以提供一种主动解决方案,以减少这些累积的问题。
图示展示了实现风扇叶片螺距定时反转的简单过程。Rose 表示,科技极大地促进了 Cleanfix 装置的制造过程,有助于最大限度地减少其质量,从而确保最高的燃油效率,同时指出坚固的材料赋予了它令人印象深刻的强度和耐用性。
智能集成
麦克唐纳认为,OEM厂商尽早与风扇设计团队合作将获得最大价值。“这可能意味着需要重新思考其他系统,”他说道,“但目标是为OEM厂商带来价值和利益。”
谈到风扇系统内置的技术,他表示,这些系统提供多种控制选项,可以通过定时器、机器逻辑或操作员手动触发。“在冷却方面,该系统采用闭环电子控制系统,根据实时温度数据改变叶片螺距。”
Cleanfix 工程经理 Shayne Rose该控制功能可以集成到 OEM 的 ECU 中,或者通过使用控制模块,通过来自车辆 CAN 总线的数据来控制叶片桨距。
这种集成程度使得风扇能够根据不断变化的冷却需求动态调整,从而进一步提高效率。
麦克唐纳还介绍了一种独特的电子音调控制替代方案——Cleanfix可变音调系统。
该方案利用风扇上安装的热敏元件,根据冷却空气温度机械地将叶片旋转到所需角度。该方案无需任何额外的编程、硬件和传感器。
竞争优势
自清洁风扇如今已不再是小众的附加组件,而是一种实用且能提升性能的组件,可以应对日益严峻的行业挑战,例如劳动力短缺、机器正常运行时间、可持续性和机器总拥有成本。
对于原始设备制造商 (OEM) 而言,集成自清洁风扇技术是一种使其机器脱颖而出,同时降低最终用户成本的方法。
麦克唐纳说:“最终,这对每个人都有好处。”
--------
本文由KHL内容工作室与Cleanfix北美专家合作撰写。
--------
所有图片均由 Cleanfix 北美公司提供。
--------