工程機械使用壽命探討

1、程機械使用壽命探討道路施工機械設(shè)備，由于設(shè)計水平，制造質(zhì)量，使用環(huán)境以及 使用單位的維修技術(shù)和管理水平不同，同一型號的設(shè)備，其使用壽 命的長短有很大的差別。筆者從事工程機械維修管理工作幾十年， 根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗和感受，從工程機械的研究、設(shè)計制造、 安裝和使用、保養(yǎng)和維修全過程，談一談合理延長機械使用壽命應(yīng) 采取的必要措施和提高管理水平，以保證工程機械正常使用壽命， 發(fā)揮其應(yīng)有的效益。1 設(shè)計方面的優(yōu)劣對工程機械壽命的影響1.1 為保證應(yīng)有的使用壽命，應(yīng)該采取的優(yōu)化設(shè)計優(yōu)秀的設(shè)計是延長機械使用壽命的首要環(huán)節(jié)。日本、美國等發(fā) 達的工業(yè)化國家提出“設(shè)計立業(yè)”的思路，采取多方論證設(shè)計的優(yōu) 劣，選

2、擇最佳優(yōu)化設(shè)計方案，這樣，使得他們的產(chǎn)品經(jīng)久耐用，高 效低耗，從而占領(lǐng)全球主要施工機械銷售市場。我國的大型施工項 目中的主要土石方工程用機械設(shè)備主要是采用以上發(fā)達國家進口產(chǎn) 品，這些設(shè)備外觀新穎、操作舒適、性能先進、經(jīng)久耐用。他們根 據(jù)人體工程學設(shè)計的座椅、操縱臺、環(huán)保型的低噪聲發(fā)動機，超前 的流線型機身和駕駛舒適感，具有良好的機械性能和人性化設(shè)計， 深受機駕人員的歡迎。例如：美國卡特彼勒公司、日本小松公司生 產(chǎn)的液壓挖掘機等深受使用者的歡迎。根據(jù)日本小松、神戶制鋼等 廠商的產(chǎn)品設(shè)計資料分析，為保證機械設(shè)計使用壽命，其方法主要 是推行可行性設(shè)計和維修方便設(shè)計。而美國卡特彼勒公司運用負荷 分析方

3、法，準確地分析了挖掘機、推土機在施工中受力部件的應(yīng)力， 提出了延長機件壽命的設(shè)計 （長壽設(shè)計） ，其思路是：第一，降低面 壓（機件表面的接觸應(yīng)力） ，例如用螺旋齒輪代替漸開線齒輪，使齒 輪重迭系數(shù)大增；第二，分散負荷 , 推土機采用三角布置履帶行走系 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平行布置履帶行走系，將驅(qū)動輪從常規(guī)的觸地式移至三 角形頂部，與地面脫離接觸，使驅(qū)動輪承受的沖擊負荷、作業(yè)負荷、 泥土帶進履帶傳動副阻力大幅度減??；第三，減磨設(shè)計，如采用濕 式離合器、濕式制動器等，以減少磨擦損失，提高機械傳動效率和 能量利用率。由于他們成功的優(yōu)化設(shè)計，使其產(chǎn)品投放市場以后具 有很強的競爭力和較高的市場占有率。1.2 維修

4、保養(yǎng)方面的設(shè)計考慮日立建機認為，如果機械維修性好，易于維修，能夠采用“低 成本的快速修理”，可使機件經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)。這樣設(shè)計 的施工機械，在工作過程中，一旦出現(xiàn)了故障，由于可以低成本快 速修理，無需更換新部件總成，這實際上就延長了機械的使用壽命、 提高了機械完好率、降低了機械的使用成本。因此，要在傳統(tǒng)優(yōu)化 設(shè)計的基礎(chǔ)上應(yīng)著重考慮以下幾方面因素，方便維修。一是拆裝簡單化，使維修工作空間方便和人性化。例如采用 OPS 管接頭，分離式鏈軌節(jié)、翻轉(zhuǎn)式駕駛室和發(fā)動機罩，間隙可調(diào)的鉸 接結(jié)構(gòu)等；二是部件組合化，將零部件設(shè)計成便于拆裝的組件，例 如CATD9L!土機，由于采用了部件組合化設(shè)計，比 C

5、ATD9推土機的 部件拆裝時間減少；三是加注潤滑油集中化，如日本小松公司生產(chǎn) 的推土機，將變速器，變矩器等部件的加油口 （含油過濾器） 、測壓 點集中布置在一處，駕駛員站在地面就可以同時向上述部件加油和 檢查油平面，免去了爬上爬下的勞累，有利于確保潤滑按期進行和 防止檢查部位遺漏；四是密封加注液壓油，完全避免了施工環(huán)境的 風沙和其他雜質(zhì)等有害分子進入液壓油內(nèi)，例如：美國生產(chǎn)的 BARTMIL16瀝青路面銑刨機，設(shè)計了密封加注液壓油的裝置，保證 了注入液壓系統(tǒng)油的清潔；五是檢查電子監(jiān)控化，運用電子傳感技 術(shù)，對油量、油溫、軸溫、水溫、振動及負荷進行監(jiān)控，防故障于 未然；六是延長潤滑周期，如采用雙

6、過濾器使油不易老化，對輕負 荷、活動不頻繁的桿系鉸接部位采用含油軸承，實現(xiàn)理想潤滑；采 用密封潤滑等來減少油的老化，泄漏，既延長了潤滑周期，減少了 維修作業(yè)量，又可確保機件處于良好的潤滑狀態(tài)；七是易損件通用 化，對常用的易損件，盡量采用通用件，以減少備件儲備，方便備 件采購；八是隨機工具完備 , 因為施工機械作業(yè)現(xiàn)場的特殊性，需要 設(shè)計比較周全的隨機工具，便于駕駛員進行日常維護和一般故障的 排除；九是盡可能考慮運動副的耐久性，減少經(jīng)常維修保養(yǎng)項目。1.3 采用新材料采用新材料制造的施工機械，可以有效地延長機械的使用壽命。 近年來，材料科學技術(shù)發(fā)展日新月夜，突飛猛進。大量高強度，抗 磨損，抗振動

7、和抗沖擊的新材料、納米技術(shù)材料、先進的電子元件 技術(shù)不斷出現(xiàn)，設(shè)計機器時應(yīng)根據(jù)機械性能與工況選用相適應(yīng)的新 材料，從材料性能質(zhì)量上保證其使用壽命。這樣，才能從源頭上控 制機械零件的各項性能，減少經(jīng)常維修項目，使維修操作更簡單、 方便，為延長機械的使用壽命打下堅實的基礎(chǔ)，例如：福建泉州路 面機械廠生產(chǎn)的 40t 瀝青混凝土拌和機成品料提升限位電器閥，由 于采用了先進的進口元件，使其故障率大大降低 （使用四年以來降為J-1零）。2制造生產(chǎn)方面為了保證機械設(shè)備的質(zhì)量，使之經(jīng)久耐用，生產(chǎn)廠家要建立強 有力的質(zhì)量保證體系，提高質(zhì)量意識，加強生產(chǎn)過程檢測 （這也是設(shè) 計者理想的產(chǎn)品） ，不合格的零部件一定不能裝配主機。外協(xié)作件同 樣要建立嚴格的質(zhì)量驗收體系。否則，主機和主要總成件雖然質(zhì)量 較好，但是，協(xié)作廠家生產(chǎn)的部分配件質(zhì)量達不到設(shè)計要求，致使 整機經(jīng)常出現(xiàn)故障。例如： 1998 年云南開遠公路管理總段引進的 “BARTMIL16”0 路面銑刨機, 由于后轉(zhuǎn)向液壓油缸質(zhì)量不過關(guān)，連續(xù)兩次更換，直到外商派人到現(xiàn)場修理