沙塵環(huán)境下工程機械維護保養(yǎng)

沙塵環(huán)境下工程機械維護保養(yǎng)1沙塵對底盤系統(tǒng)的影響沙塵對工程機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)，直接影響到工程機械的安全性、操控性、舒適性和經(jīng)濟性等關鍵性能。具體表現(xiàn)為：（１）沙塵侵入傳動系將加速傳動系統(tǒng)各部件的磨損，縮短其使用壽命，甚至引發(fā)故障和事故。對于液力式傳動系統(tǒng)，若沙塵進入液壓油，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、傳動遲滯、動力不足等故障［９］。（２）沙塵會對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，影響工程機械的操控性和安全性。沙塵覆蓋公路路面后，將導致輪胎表面不能與水泥或瀝青表面相接觸，車輛行駛時的附著能力下降，加速輪胎磨損［１０］。（３）沙塵進入轉(zhuǎn)向系各配合副，將引起磨損，造成結(jié)合松曠；對于液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，若沙塵進入液壓油，將導致油液黏度增大或油路堵塞。由此可導致工程機械行駛跑偏、轉(zhuǎn)向沉重、轉(zhuǎn)向不靈等故障［１１，１２］。（４）沙塵若進入輪轂，易造成制動片與制動轂非正常磨損，導致制動間隙增大，出現(xiàn)制動噪聲、制動打滑和制動失靈等；若進入液壓油，將導致油液黏度增大或油路堵塞，引起制動拖滯等故障［１３］。2沙塵對工程機械其他零部件和總成的影響沙塵污染冷卻系表面，不利于機件散熱；高速旋轉(zhuǎn)的冷卻風扇將夾雜沙塵顆粒的風吹向散熱器，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，降低電子設備的精度及可靠性；高速風沙能在空氣中產(chǎn)生高壓靜電，干擾電子設備的正常工作甚至造成設備損壞。沙塵中較大的顆?？赡芄蝹こ虣C械的表面，尤其是刮傷擋風玻璃和車燈玻璃，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進行局部改進設計以提高抗沙塵能力3.1.1設計安裝具備自清潔功能的空氣預濾器在沙塵環(huán)境下工作的機械，須在空氣精濾器前加裝專為沙塵環(huán)境設計的預濾器。沙塵環(huán)境使用的預濾器除了要求具有較高的預濾效率外，還應具備自清潔、免維護的功能。目前國外的預濾器技術已非常成熟，國際著名的預濾器供應商如唐納森、弗列加、曼?胡莫爾、馬勒等均研發(fā)了各種型號的高效自清潔預濾器。如ＴｕｒｂｏＰｒｅｃｌｅａｎｅｒ公司研制的特博預濾器，具有免維護、自行驅(qū)動、自行清洗、安裝方便的特點，可使造成發(fā)動機磨損的灰塵數(shù)量降低５０％～７０％，發(fā)動機壽命延長１５％，大大延長了空濾濾芯的更換周期［１４］。3.1.2采用集中潤滑系統(tǒng)與手工潤滑相比，集中潤滑系統(tǒng)具有節(jié)省人工費用、潤滑精度高、節(jié)約燃油和潤滑脂成本、提高工程機械運行的安全性、延長保養(yǎng)周期和工程機械壽命等優(yōu)點，尤其是其采用全封閉潤滑管路，能有效地防止沙塵進入摩擦副。兗礦集團施工經(jīng)驗表明，與手動潤滑相比，集中潤滑能減少４０％的軸承失效［１５］。近年來集中潤滑系統(tǒng)逐漸在工程機械上得到應用推廣。4探索沙塵環(huán)境下工程機械的使用規(guī)律除了改進設計和技術革新之外，通過總結(jié)實踐經(jīng)驗的方法，摸清沙塵環(huán)境下工程機械的使用規(guī)律，也可以有效地降低沙塵的危害，減少工程機械的損傷。（１）加強日常保養(yǎng)，做到勤檢查、勤維護。及時清理工程機械外表，尤其是冷卻水箱表面和油箱通氣孔；及時檢查潤滑油的數(shù)量和質(zhì)量，不足時添加，變質(zhì)時更換；經(jīng)常檢查空氣、機油、燃油濾清器的狀態(tài)，及時更換濾芯。（２）嚴禁在沙塵環(huán)境檢修發(fā)動機或液壓系統(tǒng)；在檢修時，應先清理機械外表；對拆下的油管或部件要用干凈而厚實的塑料布包好，以防污染；需要對機械進行較大的修理時，應將整機或機器總成件運至遠離風沙的地方。5建立維護保養(yǎng)制度并實時在線監(jiān)測近年來工程機械實時在線檢測和故障診斷技術有了巨大的發(fā)展，并取得了大量具有實用價值的成果。將這些技術成果運用到工程機械上，可以有效地提高工程機械運行的可靠性，延長工程機械保養(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、氣溫等各項參數(shù)對維保周期的影響，建立有效的保養(yǎng)周期計算模型是降低維保成本、提高維?？茖W化和高效化的必然趨勢。針對這一課題已經(jīng)有不少研究，如董博超［１６］等研究了多部件連接機械系統(tǒng)預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價的高原工程機械維修保養(yǎng)周期確定方法。以上研究雖然不是直接針對沙塵環(huán)境，但其方法可以借鑒用于沙塵環(huán)境下工程機械維保周期的確定。6現(xiàn)有維保技術存在的問題及展望（１）雖然關于工程機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，且多局限于實驗室自建平臺實驗，缺少實際工況的研究。隨著工業(yè)施工對工程機械環(huán)境適應性的要求提高，這方面的研究將越來越重要。（２）新型旋轉(zhuǎn)自潔式空氣預濾器基本上實現(xiàn)了自動排塵無需維護，但其過濾效率與發(fā)動機轉(zhuǎn)速有很大關系，尤其在非額定工況下過濾效率比較低。針對此問題，可考慮采用直流調(diào)速電動機控制轉(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；或者采用導向葉片進氣截面可調(diào)技術，通過調(diào)節(jié)進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)測的研究針對單一部件和簡單系統(tǒng)的較多，對復雜系統(tǒng)的整體研究仍較少；試驗臺研究多，實際工況的研究少；在信號處理方面的研究多，在故障機理及力學模型方面的整體定量研究少。針對復雜系統(tǒng)，同時利用激勵和多種響應信息進行綜合，在特征級和決策級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，是工程實際迫切需要解決的問題［１８］。機械設備維修周期的確定一直是國內(nèi)外學者和專家研究的問題，但至今為止尚沒有可以在實際中得到廣泛應用的維修周期計算模型［１９］。工業(yè)生產(chǎn)對工程機械適應惡劣環(huán)境的需求推動了對沙塵環(huán)境下工程機械的損傷以及維保技術和方法的研究。將計算流體動力學（ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃｓ，ＣＦＤ）數(shù)值分析技術應用于沙塵顆粒對發(fā)動機損傷機理的分析和預濾器產(chǎn)品的研發(fā)，從硬件和軟