工程机械使用寿命与安全保养

1、工程机械使用寿命与安全保养道路施工机械设备，由于设计水平，制造质量，使用环境以及使用单 位的维修技术和管理水平不同，同一型号的设备，其使用寿命的长短 有很大的差别。笔者从事工程机械维修管理工作几十年，根据自己多 年的工作经验和感受，从工程机械的研究、设计制造、安装和使用、 保养和维修全过程，谈一谈合理延长机械使用寿命应采取的必要措施 和提高管理水平， 以保证工程机械正常使用寿命， 发挥其应有的效益。1 设计方面的优劣对工程机械寿命的影响1.1 为保证应有的使用寿命，应该采取的优化设计 优秀的设计是延长机械使用寿命的首要环节。日本、美国等发达的工 业化国家提出 “设计立业 ”的思路，采取多方论证

2、设计的优劣， 选择最佳 优化设计方案，这样，使得他们的产品经久耐用，高效低耗，从而占 领全球主要施工机械销售市场。我国的大型施工项目中的主要土石方 工程用机械设备主要是采用以上发达国家进口产品，这些设备外观新 颖、操作舒适、性能先进、经久耐用。他们根据人体工程学设计的座 椅、操纵台、环保型的低噪声发动机，超前的流线型机身和驾驶舒适 感，具有良好的机械性能和人性化设计， 深受机驾人员的欢迎。 例如： 美国卡特彼勒公司、日本小松公司生产的液压挖掘机等深受使用者的 欢迎。根据日本小松、神户制钢等厂商的产品设计资料分析，为保证 机械设计使用寿命，其方法主要是推行可行性设计和维修方便设计。 而美国卡特彼

3、勒公司运用负荷分析方法，准确地分析了挖掘机、推土 机在施工中受力部件的应力， 提出了延长机件寿命的设计 （长寿设计）， 其思路是：第一，降低面压（机件表面的接触应力） ，例如用螺旋齿轮 代替渐开线齿轮，使齿轮重迭系数大增；第二，分散负荷 ,推土机采用 三角布置履带行走系代替传统的平行布置履带行走系，将驱动轮从常 规的触地式移至三角形顶部，与地面脱离接触，使驱动轮承受的冲击 负荷、作业负荷、泥土带进履带传动副阻力大幅度减小；第三，减磨 设计，如采用湿式离合器、湿式制动器等，以减少磨擦损失，提高机 械传动效率和能量利用率。由于他们成功的优化设计，使其产品投放 市场以后具有很强的竞争力和较高的市场占

4、有率。1.2 维修保养方面的设计考虑 日立建机认为，如果机械维修性好，易于维修，能够采用 “低成本的快 速修理 ”，可使机件经常处于良好的技术状态。这样设计的施工机械， 在工作过程中，一旦出现了故障，由于可以低成本快速修理，无需更 换新部件总成，这实际上就延长了机械的使用寿命、提高了机械完好 率、降低了机械的使用成本。因此，要在传统优化设计的基础上应着 重考虑以下几方面因素，方便维修。一是拆装简单化，使维修工作空间方便和人性化。例如采用OPS管接头，分离式链轨节、翻转式驾驶室和发动机罩，间隙可调的铰接结构 等；二是部件组合化，将零部件设计成便于拆装的组件，例如 CATD9L 推土机，由于采用了

5、部件组合化设计，比CATD9Ht土机的部件拆装时 间减少；三是加注润滑油集中化，如日本小松公司生产的推土机，将 变速器，变矩器等部件的加油口（含油过滤器） 、测压点集中布置在一 处，驾驶员站在地面就可以同时向上述部件加油和检查油平面，免去 了爬上爬下的劳累，有利于确保润滑按期进行和防止检查部位遗漏； 四是密封加注液压油，完全避免了施工环境的风沙和其他杂质等有害 分子进入液压油内，例如：美国生产的 BARTMIL160沥青路面铣刨机, 设计了密封加注液压油的装置，保证了注入液压系统油的清洁；五是 检查电子监控化，运用电子传感技术，对油量、油温、轴温、水温、 振动及负荷进行监控，防故障于未然；六是

6、延长润滑周期，如采用双 过滤器使油不易老化，对轻负荷、活动不频繁的杆系铰接部位采用含 油轴承，实现理想润滑；采用密封润滑等来减少油的老化，泄漏，既 延长了润滑周期，减少了维修作业量，又可确保机件处于良好的润滑 状态；七是易损件通用化，对常用的易损件，尽量采用通用件，以减 少备件储备，方便备件采购；八是随机工具完备 ,因为施工机械作业现 场的特殊性，需要设计比较周全的随机工具，便于驾驶员进行日常维 护和一般故障的排除；九是尽可能考虑运动副的耐久性，减少经常维 修保养项目。1.3 采用新材料 采用新材料制造的施工机械，可以有效地延长机械的使用寿命。近年 来，材料科学技术发展日新月夜，突飞猛进。大量

7、高强度，抗磨损， 抗振动和抗冲击的新材料、纳米技术材料、先进的电子元件技术不断 出现，设计机器时应根据机械性能与工况选用相适应的新材料，从材 料性能质量上保证其使用寿命。这样，才能从源头上控制机械零件的 各项性能，减少经常维修项目，使维修操作更简单、方便，为延长机 械的使用寿命打下坚实的基础，例如：福建泉州路面机械厂生产的 40t 沥青混凝土拌和机成品料提升限位电器阀，由于采用了先进的进口元 件，使其故障率大大降低（使用四年以来降为零） 。2 制造生产方面 为了保证机械设备的质量，使之经久耐用，生产厂家要建立强有力的 质量保证体系，提高质量意识，加强生产过程检测（这也是设计者理 想的产品），不

8、合格的零部件一定不能装配主机。外协作件同样要建立 严格的质量验收体系。 否则，主机和主要总成件虽然质量较好， 但是， 协作厂家生产的部分配件质量达不到设计要求，致使整机经常出现故障。例如：1998年云南开远公路管理总段引进的 “BARTMIL16路面铣 刨机,由于后转向液压油缸质量不过关，连续两次更换，直到外商派人 到现场修理更换配件，才把故障排除，这样，既增加了维修工作量， 又影响了生产厂家的信誉。所以，总装厂应严格按规范验收外协作零 部件，不合格的外协作件不许装配主机。 此外，对于机械设计不成熟， 性能不稳定的产品不要投放市场，否则，有损企业的市场形象。3 使用与维修保养方面 施工机械的使

9、用寿命长、短，用户的管理、使用是非常重要的一环， 要做好以下四方面的工作。3.1 坚持实行 “二定三包 ”制度 定人、定机，包使用、包保管、包保养） ，机械操作人员要做到 “三懂 （懂构造、懂原理、懂性能） ，“四会 ”（会使用、会保养、会检查、会 排除一般故障）。正确使用机械，严格执行安全技术操作规程，对机械 设备实行目标成本管理，将操作者的经济效益与机械使用费（如燃油 料费、维修费、保养费、材料费、工具费等）挂钩，变机械驾驶员被 动日常维护保养设备为主动日常维护保养。3.2 减少环境气候给机械造成的无形磨损 即减少环境因素对机械使用寿命的影响。由于施工机械大部分是露天 作业，作业地点经常变

10、动，所以其性能受到作业场地的温度、环境、 气候等因素的影响很大。 长期固定作业的机械， 一定要有停机房（棚）， 或者采取上遮盖，下用木料支垫的维护措施，减少日晒雨淋、锈蚀造 成的无形磨损。不少施工单位由于忽视了环境因素对使用机械的影响 （环境温度过低，还会给机械造成灾难性后果） 。未采取相应的保护性 或适应性措施，致使机械使用性能降低，使用寿命缩短，甚至酿成事 故。3.3 机械实行定期保养是延长寿命的关键 交通部筑养路机械保修规程对机械的保养都有明确规定，但是， 不少施工单位一到工期紧、任务重时，往往忽视保养工作，认为机械 正常运行，没有故障，无需停下来保养。这就埋下了日后造成机械事 故的隐患

11、。因为保养能消除机械隐患，若不及时保养，往往会使机械 设备出现大的故障，甚至发生人员伤忘事故。这样既增加维修费用，又耽误施工工期3.4 采用先进的机械检测等辅助维修手段 机械维修工作是延长机械使用寿命的重要环节，采用合理的维修方法 可以有效地延长工程机械的使用寿命。根据有关资料统计，采用先进 的状态监测手段，可以减少 25%50%维修费，故障发生率减少 75%, 并可延长机械使用寿命。3.5 低成本快速修理法机械行业提出的 “低成本快速修理法 ”也是延长机械使用寿命的有效方 法。实施此法,除了机械设计时采用维修性设计,提高机械的维修性 外,在维修实践上还可采用下列方法：一是零件换位,施工机械上

12、的 许多零件,如推土机,挖掘机的履带销,柴油机缸套等,在运行中往 往承受单向负荷,从而造成不均衡的磨损,如果适时地更换受到不均 衡负荷零件的位置,使它们的磨损均衡,则可延长其使用寿命。二是 采用先进的刷镀与胶粘修复技术, 也可以快速低成本地修复失效零件。 随着维修技术的进步,可延长机械零件使用寿命的先进修复工艺大量 出现,如耐磨堆焊,喷涂金刚石电镀层,磁性电镀,激光电镀等。施 工单位因条件所限,不能一一使用,但可与地方生产企业合作,合理 利用先建的修复工艺,以延长机械使用寿命,降低机械使用成本。4 合理处理好机械使用寿命与技术进步的关系 上面论述的都是延长机械物理寿命的方法,实际上,机械的寿命还有 经济寿命和技术寿命之分。经济寿命是从经济的角度和机械最合理的使用期限，具体的说就是指能使机械的年平均使用成本（由机械购置 费的折旧费和机械的年运行费用两部分组成）最低的年数。技术寿命 是从技术折旧角度看机械最合理的使用期限，具体地是指从机械开始 使用到因技术落后而被淘汰所持续的时间， 它与技术进步的速度有关， 与机械的运转时间有关。因此，机械的使用寿命并不是越长越好，笔者是强调合理延长机械使 用寿命。从技