道路施工機(jī)械設(shè)備,由于設(shè)計(jì)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(hào)的設(shè)備,其使用壽命的長(zhǎng)短有很大的差別。筆者從事工程機(jī)械維修管理工作幾十年,根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)和感受,從工程機(jī)械的研究、設(shè)計(jì)制造、安裝和使用、保養(yǎng)和維修全過程,談一談合理延長(zhǎng)機(jī)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(jī)械正常使用壽命,發(fā)揮其應(yīng)有的效益。
道路施工機(jī)械設(shè)備,由于設(shè)計(jì)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(hào)的設(shè)備,其使用壽命的長(zhǎng)短有很大的差別。筆者從事工程機(jī)械維修管理工作幾十年,根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)和感受,從工程機(jī)械的研究、設(shè)計(jì)制造、安裝和使用、保養(yǎng)和維修全過程,談一談合理延長(zhǎng)機(jī)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(jī)械正常使用壽命,發(fā)揮其應(yīng)有的效益。
1 設(shè)計(jì)方面的優(yōu)劣對(duì)工程機(jī)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(jì)
優(yōu)秀的設(shè)計(jì)是延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命的首要環(huán)節(jié)。日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)的工業(yè)化國(guó)家提出“設(shè)計(jì)立業(yè)”的思路,采取多方論證設(shè)計(jì)的優(yōu)劣,選擇最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jī)械銷售市場(chǎng)。我國(guó)的大型施工項(xiàng)目中的主要土石方工程用機(jī)械設(shè)備主要是采用以上發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口產(chǎn)品,這些設(shè)備外觀新穎、操作舒適、性能先進(jìn)、經(jīng)久耐用。他們根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的座椅、操縱臺(tái)、環(huán)保型的低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī),超前的流線型機(jī)身和駕駛舒適感,具有良好的機(jī)械性能和人性化設(shè)計(jì),深受機(jī)駕人員的歡迎。例如:美國(guó)卡特彼勒公司、日本小松公司生產(chǎn)的液壓挖掘機(jī)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(jì)資料分析,為保證機(jī)械設(shè)計(jì)使用壽命,其方法主要是推行可行性設(shè)計(jì)和維修方便設(shè)計(jì)。而美國(guó)卡特彼勒公司運(yùn)用負(fù)荷分析方法,準(zhǔn)確地分析了挖掘機(jī)、推土機(jī)在施工中受力部件的應(yīng)力,提出了延長(zhǎng)機(jī)件壽命的設(shè)計(jì)(長(zhǎng)壽設(shè)計(jì)),其思路是:第一,降低面壓(機(jī)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(fù)荷,推土機(jī)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(dòng)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(dòng)輪承受的沖擊負(fù)荷、作業(yè)負(fù)荷、泥土帶進(jìn)履帶傳動(dòng)副阻力大幅度減??;第三,減磨設(shè)計(jì),如采用濕式離合器、濕式制動(dòng)器等,以減少磨擦損失,提高機(jī)械傳動(dòng)效率和能量利用率。由于他們成功的優(yōu)化設(shè)計(jì),使其產(chǎn)品投放市場(chǎng)以后具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和較高的市場(chǎng)占有率。
1.2維修保養(yǎng)方面的設(shè)計(jì)考慮
日立建機(jī)認(rèn)為,如果機(jī)械維修性好,易于維修,能夠采用“低成本的快速修理”,可使機(jī)件經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)。這樣設(shè)計(jì)的施工機(jī)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(shí)際上就延長(zhǎng)了機(jī)械的使用壽命、提高了機(jī)械完好率、降低了機(jī)械的使用成本。因此,要在傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(dòng)機(jī)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(jì)成便于拆裝的組件,例如CATD9L推土機(jī),由于采用了部件組合化設(shè)計(jì),比CATD9H推土機(jī)的部件拆裝時(shí)間減少;三是加注潤(rùn)滑油集中化,如日本小松公司生產(chǎn)的推土機(jī),將變速器,變矩器等部件的加油口(含油過濾器)、測(cè)壓點(diǎn)集中布置在一處,駕駛員站在地面就可以同時(shí)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(rùn)滑按期進(jìn)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(fēng)沙和其他雜質(zhì)等有害分子進(jìn)入液壓油內(nèi),例如:美國(guó)生產(chǎn)的BARTMIL160瀝青路面銑刨機(jī),設(shè)計(jì)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(yùn)用電子傳感技術(shù),對(duì)油量、油溫、軸溫、水溫、振動(dòng)及負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控,防故障于未然;六是延長(zhǎng)潤(rùn)滑周期,如采用雙過濾器使油不易老化,對(duì)輕負(fù)荷、活動(dòng)不頻繁的桿系鉸接部位采用含油軸承,實(shí)現(xiàn)理想潤(rùn)滑;采用密封潤(rùn)滑等來減少油的老化,泄漏,既延長(zhǎng)了潤(rùn)滑周期,減少了維修作業(yè)量,又可確保機(jī)件處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài);七是易損件通用化,對(duì)常用的易損件,盡量采用通用件,以減少備件儲(chǔ)備,方便備件采購;八是隨機(jī)工具完備,因?yàn)槭┕C(jī)械作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的特殊性,需要設(shè)計(jì)比較周全的隨機(jī)工具,便于駕駛員進(jìn)行日常維護(hù)和一般故障的排除;九是盡可能考慮運(yùn)動(dòng)副的耐久性,減少經(jīng)常維修保養(yǎng)項(xiàng)目。
1.3采用新材料
采用新材料制造的施工機(jī)械,可以有效地延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命。近年來,材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月夜,突飛猛進(jìn)。大量高強(qiáng)度,抗磨損,抗振動(dòng)和抗沖擊的新材料、納米技術(shù)材料、先進(jìn)的電子元件技術(shù)不斷出現(xiàn),設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)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(jī)械零件的各項(xiàng)性能,減少經(jīng)常維修項(xiàng)目,使維修操作更簡(jiǎn)單、方便,為延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),例如:福建泉州路面機(jī)械廠生產(chǎn)的40t瀝青混凝土拌和機(jī)成品料提升限位電器閥,由于采用了先進(jìn)的進(jìn)口元件,使其故障率大大降低(使用四年以來降為零)。
2 制造生產(chǎn)方面
為了保證機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量,使之經(jīng)久耐用,生產(chǎn)廠家要建立強(qiáng)有力的質(zhì)量保證體系,提高質(zhì)量意識(shí),加強(qiáng)生產(chǎn)過程檢測(cè)(這也是設(shè)計(jì)者理想的產(chǎn)品),不合格的零部件一定不能裝配主機(jī)。外協(xié)作件同樣要建立嚴(yán)格的質(zhì)量驗(yàn)收體系。否則,主機(jī)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(dá)不到設(shè)計(jì)要求,致使整機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)故障。例如:1998年云南開遠(yuǎn)公路管理總段引進(jìn)的“BARTMIL160”路面銑刨機(jī),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(chǎng)修理更換配件,才把故障排除,這樣,既增加了維修工作量,又影響了生產(chǎn)廠家的信譽(yù)。所以,總裝廠應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范驗(yàn)收外協(xié)作零部件,不合格的外協(xié)作件不許裝配主機(jī)。此外,對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)不成熟,性能不穩(wěn)定的產(chǎn)品不要投放市場(chǎng),否則,有損企業(yè)的市場(chǎng)形象。