如何延長工程機械的使用壽命

 

    設計方面

 

    優秀的設計是延長機械使用壽命的首要環節。日本提出“設計立業”，遂使日本產品經久耐用，行銷全球。在我國的鐵路施工現場，主力設備許多是日本產品，根據人體工程學設計的座椅、操縱臺、環保型的低噪聲發動機，我睛賞心悅目的流線型駕駛室等深受使用都歡迎。要日本日立建機，卡特彼勒-三菱，小松，神戶制鋼等廠商的設計資料介紹，延長機械使用壽命的主要設計方法是推行可行性設計的維修設計。

 

    日本新卡特彼勒—三菱公司運用負荷分析方法，準確地分析了推土機等施工現場受力部件的應力分析，提出了延長機件壽命的設計（長壽設計），即：①降低面壓（機件表面的接觸應力），如用螺旋齒代替漸開線齒輪，使重迭系數增大。②分散負荷，如采用三角形必帶行走系代替常遠見的履帶行走系，將驅動輪從常規的觸地式移至三角形頂部，與地面脫離接觸，使驅動輪從承受的沖擊負荷，作業負荷大同度減小。③減少熱量，如采用濕式離合器，濕式制動器等，以減少磨擦熱。設計時努力改善機械的維修性是延長壽命的有力措施。維修性的定義為：“對系統、設備、機件進行維修的難易程度或性質”。部件或整機的使用壽命和其維修性的好壞有很大關系。日本建機生產廠家認為，如果機械維修性好，易于維修，能夠采用“低成本的快速修理”，可使機件經常處于良好的技術狀態，一旦出了故障，由于可以低成本快速修理，無需更換新件或新機，這實際上就延長了機械的使用壽命。所以在設計新機時，必須設法提高其維修性，其主要原則有：①拆裝簡單化。如采用OPS管接頭（O形密封圈接頭），分離式鏈軌節、翻轉式駕駛室或發動機罩，間隙可調的鉸接結構等。②部件組合化。將零部件設計成便于拆裝的組件，如CATD9L推土機，由于采用了部件組合化設計，比CATD9H推土機的部件拆裝時間減少了60%-75%。③加油集中化。如小松公司生產的大型推土機，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壓，免去了爬上爬下的勞累，有利于確保潤滑按期進行和防止遺漏。④檢查監控化。運用電子和微要技術，對油量，油溫，軸溫，水溫，振動及負荷進行監控，防故障于未然。⑤延長潤滑周期。如采用雙過濾器使油不易老化；對輕負荷，活動不頻繁的桿系鉸接部采用含油軸承，實現無油潤滑；采用密封潤滑式履帶等來減少油的老化，泄漏，即延長了潤滑周期，減少了維修作業量，又可確保機件處于良好的潤滑狀態。⑥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，方便備用件采購。⑦隨機工具完備。在設計隨機工具時應考慮周全。便于駕駛員進行日常維護修理。⑧盡可能從設計上減少維修項目，逐步實現無維修設計。

 

    采用新材料是延長機械壽命的有效措施，近年來，材料科學發展迅速，大量高強度，耐磨，抗振和抗沖擊的新材實不斷地出現，在設計新機時應根據機械性能與工況選用相適應的新材料，以延長其使用壽命。

 

    制造方面

 

    為了提高機械的質量，使之經久耐用，各生產廠家都有自已的質量保證體系，和檢測手段。有些施工機械主機與總成件質量較好。但外協廠家生產的機械附件質量不好，致使整機經常出現故障，如有一種裝載機僅僅是由于主操縱閥安全密封圈質量不過關，需經常更換，增加了維修工作量。所以，主機廠應嚴格按驗收規范外協件，不合格的外協件不準裝機。

 

    使用方面

 

    為了延長施工機械的壽命，在使用方面必須堅持實行“二定三包”制度（定人、定機、包使用、包保管、包保養），機械操作人員要做到“三懂”（懂構造、懂原理、懂性能），“四會”（會使用、會保養、會檢查、會排除故障），正確使用機械，嚴格執行安全技術操作規程，并對機械設備實行目標成本管理，將操作者經濟效益與機械使用費（如燃料電力費，維修費，保養費，工具費等）掛鉤，并加強對機管人員的職業道德教育與培訓。這里需要特別指出的一個常被忽視的問題，即環境因柴素對使用機械的影響。施工機械大部分是露天作業，作業地點經常變動所以其性能受到作業場地的溫度，氯壓，污染，路況及天氣等因素的影響很大。不少施工單位由于忽視了環境因素對使用機械的影響，未采取相應的保護性或適應性措施，致使機械使用性能降低，使用壽命縮短，甚至釀成事故。如果在施工現場采取有效措施，如經常使施工便道保持平整，及時養護；雨天將便道上的水坑及時填平，晴天經常灑水，減少灰塵；修施工便道時因地制宜地減少坡度等，都對延長機械壽命有利。

 

    保養方面

 

    對機械實行定期保養是延長機械壽命的關鍵。鐵路施工單位對機械的保養有很多的明確規定，但是不少施工單位對機械的保養有很多的明確規定，但是不少施工單位一到工期緊，任務重時往往忽視保養工作，認為機械在政黨運行，沒有故障，無需停下來進行保養。因為保養能消除機械隱患，若不及時保養，往往會使機械設備出現大的故障，甚至發生事故。這樣既增加維修費用，又耽誤工程工期。

 

    維修方面

 

    維修工作是延長機械設備使用壽命的重要環節，采用合理的維修方法可以有效地延長工程機械的使用壽命。

 

    據日本的統計資料，采用狀態監測，按南非修理的維修方式，每年的維修費可以減少25%—50%，故障發生率減少75%，并可延長機械使用壽命，鐵二局檢測中心每年到工地對大型進口機械進行狀態檢測，取得了良好的效果，使維修費下降了10%—30%，修理量減少了47%，機械完好率上升，使用壽命增長。

 

    日本建機廠提出的“低成本快速修理法”也是延長機械或零件使用壽命的有效方法。實施此法，除了機械設計時采用維修性設計，提高機械的維修性外，在維修實踐上還可采用下列方法：①零件換位，施工機械上的許多零件，如推土機，挖掘機的履帶銷，柴油朵缸套等，在運行中往往承受單向負荷，從而造成不均衡的磨損，如果適時地更換受到有均衡負荷零件的位置，使它們的磨損均衡，則可延長其使作壽命。一臺T-320推土機采用康明斯NT-855發動機缸套，每半年太要因穴蝕而更換，后來在氣缸套運行一段時間后轉動90º安裝，便有效地延長了使用壽命。②刷鍍與膠粘修復，在施工現場運用刷鍍膠粘修復工藝，也可以快速低成本地修復失效零件。

 

    隨著維修技術的進步，可延長機械零件使用壽命的先進修復工藝大量出現，如耐磨堆焊，噴涂金剛石—鎳鍍層，磁性電鍍，激光電鍍等。施工單位因條件所限，不能一一使用，但可與地方大型生產企業合作，合理利用先時修復工藝，以延長機械使用壽命。

 

    值得一提的是，上面討論的都是延長機械物理壽命的方法，實際上，機械的壽命還有經濟壽命和技術壽命之分。經濟壽命是從經濟的角度盾機械最合理的使用期限，具體的說就是指能使機械的年平均使用成本（由機械購置費的年分攤額和機械的年運行費用兩部分組成）最低的年數。技術壽命是從技術析角度看機械最合理的使用期限，具體的說是指從機械開始使用到因技術落后而被淘汰所持續的時間，它與技術進步的速度有關，而志機械的運轉時間無關。

 

    因此，機械的使用壽命并不是越長越好，不恰當的延長機械的使用壽命有時反而會造成經濟損失，甚至阻礙技術進步，只有適時地更換機械，才能促時技術進步，加速經濟增長，節維能源，提高經濟效益。