沙塵環(huán)境下工程機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)

沙塵環(huán)境下工程機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)1沙塵對(duì)底盤系統(tǒng)的影響沙塵對(duì)工程機(jī)械底盤的零部件和各重要總成造成損害，使底盤處于不良的工作狀態(tài)，直接影響到工程機(jī)械的安全性、操控性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性等關(guān)鍵性能。具體表現(xiàn)為：（１）沙塵侵入傳動(dòng)系將加速傳動(dòng)系統(tǒng)各部件的磨損，縮短其使用壽命，甚至引發(fā)故障和事故。對(duì)于液力式傳動(dòng)系統(tǒng)，若沙塵進(jìn)入液壓油，可引起液壓元件磨損、油液黏度增大或油路堵塞，造成油液內(nèi)漏、離合器打滑、傳動(dòng)遲滯、動(dòng)力不足等故障［９］。（２）沙塵會(huì)對(duì)行駛系的輪轂和軸承等造成影響，加速其摩擦和磨損，引起車輛產(chǎn)生擺振、行駛噪聲等故障，影響工程機(jī)械的操控性和安全性。沙塵覆蓋公路路面后，將導(dǎo)致輪胎表面不能與水泥或?yàn)r青表面相接觸，車輛行駛時(shí)的附著能力下降，加速輪胎磨損［１０］。（３）沙塵進(jìn)入轉(zhuǎn)向系各配合副，將引起磨損，造成結(jié)合松曠；對(duì)于液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，若沙塵進(jìn)入液壓油，將導(dǎo)致油液黏度增大或油路堵塞。由此可導(dǎo)致工程機(jī)械行駛跑偏、轉(zhuǎn)向沉重、轉(zhuǎn)向不靈等故障［１１，１２］。（４）沙塵若進(jìn)入輪轂，易造成制動(dòng)片與制動(dòng)轂非正常磨損，導(dǎo)致制動(dòng)間隙增大，出現(xiàn)制動(dòng)噪聲、制動(dòng)打滑和制動(dòng)失靈等；若進(jìn)入液壓油，將導(dǎo)致油液黏度增大或油路堵塞，引起制動(dòng)拖滯等故障［１３］。2沙塵對(duì)工程機(jī)械其他零部件和總成的影響沙塵污染冷卻系表面，不利于機(jī)件散熱；高速旋轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇將夾雜沙塵顆粒的風(fēng)吹向散熱器，造成散熱器表面磨損。滲透入密封結(jié)構(gòu)中的沙塵吸附水分后，降低材料絕緣性能，使電路劣化，靜電荷增多，產(chǎn)生電噪聲，降低電子設(shè)備的精度及可靠性；高速風(fēng)沙能在空氣中產(chǎn)生高壓靜電，干擾電子設(shè)備的正常工作甚至造成設(shè)備損壞。沙塵中較大的顆?？赡芄蝹こ虣C(jī)械的表面，尤其是刮傷擋風(fēng)玻璃和車燈玻璃，造成光線漫反射，給安全行駛和正常作業(yè)帶來不利影響。3.1進(jìn)行局部改進(jìn)設(shè)計(jì)以提高抗沙塵能力3.1.1設(shè)計(jì)安裝具備自清潔功能的空氣預(yù)濾器在沙塵環(huán)境下工作的機(jī)械，須在空氣精濾器前加裝專為沙塵環(huán)境設(shè)計(jì)的預(yù)濾器。沙塵環(huán)境使用的預(yù)濾器除了要求具有較高的預(yù)濾效率外，還應(yīng)具備自清潔、免維護(hù)的功能。目前國(guó)外的預(yù)濾器技術(shù)已非常成熟，國(guó)際著名的預(yù)濾器供應(yīng)商如唐納森、弗列加、曼?胡莫爾、馬勒等均研發(fā)了各種型號(hào)的高效自清潔預(yù)濾器。如ＴｕｒｂｏＰｒｅｃｌｅａｎｅｒ公司研制的特博預(yù)濾器，具有免維護(hù)、自行驅(qū)動(dòng)、自行清洗、安裝方便的特點(diǎn)，可使造成發(fā)動(dòng)機(jī)磨損的灰塵數(shù)量降低５０％～７０％，發(fā)動(dòng)機(jī)壽命延長(zhǎng)１５％，大大延長(zhǎng)了空濾濾芯的更換周期［１４］。3.1.2采用集中潤(rùn)滑系統(tǒng)與手工潤(rùn)滑相比，集中潤(rùn)滑系統(tǒng)具有節(jié)省人工費(fèi)用、潤(rùn)滑精度高、節(jié)約燃油和潤(rùn)滑脂成本、提高工程機(jī)械運(yùn)行的安全性、延長(zhǎng)保養(yǎng)周期和工程機(jī)械壽命等優(yōu)點(diǎn)，尤其是其采用全封閉潤(rùn)滑管路，能有效地防止沙塵進(jìn)入摩擦副。兗礦集團(tuán)施工經(jīng)驗(yàn)表明，與手動(dòng)潤(rùn)滑相比，集中潤(rùn)滑能減少４０％的軸承失效［１５］。近年來集中潤(rùn)滑系統(tǒng)逐漸在工程機(jī)械上得到應(yīng)用推廣。4探索沙塵環(huán)境下工程機(jī)械的使用規(guī)律除了改進(jìn)設(shè)計(jì)和技術(shù)革新之外，通過總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的方法，摸清沙塵環(huán)境下工程機(jī)械的使用規(guī)律，也可以有效地降低沙塵的危害，減少工程機(jī)械的損傷。（１）加強(qiáng)日常保養(yǎng)，做到勤檢查、勤維護(hù)。及時(shí)清理工程機(jī)械外表，尤其是冷卻水箱表面和油箱通氣孔；及時(shí)檢查潤(rùn)滑油的數(shù)量和質(zhì)量，不足時(shí)添加，變質(zhì)時(shí)更換；經(jīng)常檢查空氣、機(jī)油、燃油濾清器的狀態(tài)，及時(shí)更換濾芯。（２）嚴(yán)禁在沙塵環(huán)境檢修發(fā)動(dòng)機(jī)或液壓系統(tǒng)；在檢修時(shí)，應(yīng)先清理機(jī)械外表；對(duì)拆下的油管或部件要用干凈而厚實(shí)的塑料布包好，以防污染；需要對(duì)機(jī)械進(jìn)行較大的修理時(shí)，應(yīng)將整機(jī)或機(jī)器總成件運(yùn)至遠(yuǎn)離風(fēng)沙的地方。5建立維護(hù)保養(yǎng)制度并實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)近年來工程機(jī)械實(shí)時(shí)在線檢測(cè)和故障診斷技術(shù)有了巨大的發(fā)展，并取得了大量具有實(shí)用價(jià)值的成果。將這些技術(shù)成果運(yùn)用到工程機(jī)械上，可以有效地提高工程機(jī)械運(yùn)行的可靠性，延長(zhǎng)工程機(jī)械保養(yǎng)周期和壽命，減少故障和事故的發(fā)生。從理論上研究沙塵、氣壓、氣溫等各項(xiàng)參數(shù)對(duì)維保周期的影響，建立有效的保養(yǎng)周期計(jì)算模型是降低維保成本、提高維?？茖W(xué)化和高效化的必然趨勢(shì)。針對(duì)這一課題已經(jīng)有不少研究，如董博超［１６］等研究了多部件連接機(jī)械系統(tǒng)預(yù)防性維修周期的確定方法，建立了系統(tǒng)維修優(yōu)化模型；魯冬林等［１７］研究了基于模糊綜合評(píng)價(jià)的高原工程機(jī)械維修保養(yǎng)周期確定方法。以上研究雖然不是直接針對(duì)沙塵環(huán)境，但其方法可以借鑒用于沙塵環(huán)境下工程機(jī)械維保周期的確定。6現(xiàn)有維保技術(shù)存在的問題及展望（１）雖然關(guān)于工程機(jī)械固體顆粒磨損問題的研究已經(jīng)非常深入，但考慮沙塵顆粒組成和特性的專題性研究仍然很少，且多局限于實(shí)驗(yàn)室自建平臺(tái)實(shí)驗(yàn)，缺少實(shí)際工況的研究。隨著工業(yè)施工對(duì)工程機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性的要求提高，這方面的研究將越來越重要。（２）新型旋轉(zhuǎn)自潔式空氣預(yù)濾器基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)排塵無(wú)需維護(hù)，但其過濾效率與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有很大關(guān)系，尤其在非額定工況下過濾效率比較低。針對(duì)此問題，可考慮采用直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)子在怠速工況下仍能保持很高的轉(zhuǎn)速；或者采用導(dǎo)向葉片進(jìn)氣截面可調(diào)技術(shù)，通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣截面的大小控制氣體流速，從而控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。（３）目前在線監(jiān)測(cè)的研究針對(duì)單一部件和簡(jiǎn)單系統(tǒng)的較多，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的整體研究仍較少；試驗(yàn)臺(tái)研究多，實(shí)際工況的研究少；在信號(hào)處理方面的研究多，在故障機(jī)理及力學(xué)模型方面的整體定量研究少。針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)，同時(shí)利用激勵(lì)和多種響應(yīng)信息進(jìn)行綜合，在特征級(jí)和決策級(jí)上開展信息融合研究，大幅度提高故障診斷的精度和可靠性，是工程實(shí)際迫切需要解決的問題［１８］。機(jī)械設(shè)備維修周期的確定一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者和專家研究的問題，但至今為止尚沒有可以在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用的維修周期計(jì)算模型［１９］。工業(yè)生產(chǎn)對(duì)工程機(jī)械適應(yīng)惡劣環(huán)境的需求推動(dòng)了對(duì)沙塵環(huán)境下工程機(jī)械的損傷以及維保技術(shù)和方法的研究。將計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃｓ，ＣＦＤ）數(shù)值分析技術(shù)應(yīng)用于沙塵顆粒對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)損傷機(jī)理的分析和預(yù)濾器產(chǎn)品的研發(fā)，從硬件和軟