裝載機延長首次大修前經濟使用周期的探析

董淑軍，徐竟

（新陸橋（連云港）碼頭有限公司，江蘇連云港222042）

裝載機延長首次大修前經濟使用周期的探析

董淑軍，徐竟

（新陸橋（連云港）碼頭有限公司，江蘇連云港222042）

從故障產生機理和對各總成件的故障發(fā)生周期分析入手，結合進口裝載機使用與管理等問題，探討延長首次大修前經濟使用周期思路和方法。

裝載機；經濟使用；維修周期

0 引言

大噸位裝載機是散雜物作業(yè)的主力機型，利用率高，需要保證其性能可靠、滿足連續(xù)作業(yè)要求的同時，還需對保養(yǎng)和維修成本進行合理控制。目前，港口大都實行“計劃預期檢修制”結合基于狀態(tài)檢測基礎的項修體制。跟蹤公司的一批裝載機，通過解體維修，分析其磨損規(guī)律，采取對各總成件的不同保修方案，對延長首次裝載機大修的經濟使用周期作了有效探索。

最近幾年大品牌的裝載機，在傳統(tǒng)機、電、液一體化的基礎上，輔助于信息技術，柴油機電噴共軌燃料控制、液壓負載變量控制和計算機故障診斷與監(jiān)控等方面進行了大量新技術的使用，使其操作更節(jié)能、更舒適，但在經過磨合期、偶發(fā)故障期后出現(xiàn)故障的頻次和檢修難度則明顯增加。分析設備各總成件的可靠性壽命有其自身規(guī)律，受控于設計、制造環(huán)節(jié)，生產廠家在技術資料中大都有建議更換件的周期；使用單位可以通過規(guī)范操作、合理保修等，以延長設備的經濟使用周期，達到降本增效的目的。

裝載機的電氣部份包括：ECU和各傳感器等產生的故障多屬突發(fā)性故障，重點在于檢查，不需要定期檢修，做好配件準備即可；發(fā)動機、變速箱和驅動橋和液壓件等總成件大都遵循磨損規(guī)律，多為漸進性故障。通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)，列出裝載機各部位的首次大故障出現(xiàn)和維修的累計工作時間；對局部和關鍵部位維保，采用油液監(jiān)測和重點參數(shù)的監(jiān)測等手段，以延長裝載機首次經濟大修周期。

1 經濟壽命周期經驗值

1.1 首次大故障檢修前的經驗值

在正常保養(yǎng)和操作下，為了方便分析，去除零星小故障，可列出對某品牌一批進口裝載機總成件的首次大故障檢修前的經濟使用周期經驗值（表1）。

1.2 測算首次大修前使用周期的計算值

對表1中各總成件開始出現(xiàn)故障、故障多發(fā)的產生時間進行分類統(tǒng)計，結合設備管理經驗估算其占整機的關鍵程度加權計算，測算該批裝載機首次大修前經濟使用周期的計算值（表2）。

2 首次大修前使用周期延長措施

在設備開始出現(xiàn)故障以后，采取主、客觀檢查監(jiān)測結合的方式，利用設備自身故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)，結合操作、技術人員的日常點檢和設備定期狀態(tài)檢測，根據(jù)定期評估設備性能來排定維修計劃，確定首次大修的經濟使用周期并及時停機處理，以防止設備故障嚴重，避免機損發(fā)生。

2.1 自帶監(jiān)控系統(tǒng)的功能

裝載機如自帶監(jiān)控系統(tǒng)，可以即時地將故障和作業(yè)信息上傳，管理者可以通過后臺掌握，如小松的康查士系統(tǒng)等。圖1是某臺裝載機的發(fā)動機機油高溫報警的記錄情況。

表1 某進口裝載機總成件首次大故障檢修前經濟使用周期經驗值

表2 首次大修前經濟使用周期計算值

圖1 某裝載機發(fā)動機機油高溫報警記錄情況

2.2 油液監(jiān)測在性能監(jiān)測中的應用

在油液監(jiān)測方法中，鐵譜分析能通過磨屑的成份準確判斷磨損產生的部位，但是受設備和技術人員配置等影響，一般使用單位很難做到。為此，介紹幾種簡便易行的操作方法。

（1）發(fā)動機機油斑點圖的應用。將機油滴在取樣試紙上，通過實際所得油環(huán)的顏色，判斷機油的等級，以取樣周期內的機油劣化速度作為發(fā)動機性能的參考（圖2）。

油環(huán)：顏色由淺黃到棕紅色，表示油的氧化程度。

氧化環(huán)（擴散環(huán)）：顏色為淺黃至褐色，深淺程度表示油的氧化程度。

沉積圈：在斑點的中心是油內粗顆粒雜質沉積物集中的地方，由沉積環(huán)顏色的深淺可粗略判斷油被污染的程度。見表3。

（2）通過變速箱磁性粗濾監(jiān)測監(jiān)控雙變的磨損和性能。在定期保養(yǎng)換油時拆下固定螺栓，拔出安裝在變速箱底部的磁性濾清器，檢查和清理磁濾上吸附的金屬雜質，從顆料的大小和色澤上判斷磨損量（圖3）。

（3）通過前后驅動橋底部磁性堵頭和輪邊驅動磁性堵頭，監(jiān)測其磨損情況見圖4、圖5。

（4）在使用中定期檢測裝載機的關鍵數(shù)據(jù)，建立起裝載機的性能評估機制。

圖2 油滴取樣試紙圖

表3 根據(jù)斑點圖判斷油品等級

3 取得經驗

通過1臺裝載機首次大修時的解體維修，找出故障的產生原因，為同類裝載機的管理和維修提供參考。該機2007年交付使用，2015年初在累計工作35 503 h，經過性能測試和評估，需要整機大修。故障伴隨有冷卻系統(tǒng)高溫情況，發(fā)動機機油有少量進水，液壓系統(tǒng)有起升無力情況，小故障多發(fā)。經整機解體、維修，恢復性能，對主要的故障進行跟蹤分析，此機型在3～3.5萬小時安排首次經濟大修是較為合理的時間。

圖3 變速箱底部的磁性濾清器狀況圖

圖4 底部磁性堵頭狀況圖

（1）冷卻系統(tǒng)的高溫原因是風扇馬達，在運行3.5萬小時以后需要更換；在拆解測量時發(fā)現(xiàn)風扇泵與風扇馬達拆檢配流盤磨損較大，其他部件無明顯異常，當時沒有安排更換，但大修后的試車效果不好，更換總成（圖6）。

（2）車輛有起升無力的故障，液壓油缸等密封需更換；檢查液壓泵的配油盤等易損壞有磨損、更換，此機運行3.5萬小時后液壓主閥會出現(xiàn)閥體或閥桿的磨損，不能單片采購，大修時需要更換主閥總成。圖7。檢查時發(fā)現(xiàn)的第一片閥體提升臂高壓閥側閥體有一缺損（凹坑），無法修復。

（3）發(fā)動機缸套有穴蝕，全部更換。該車解體后檢查變速箱內沒有發(fā)現(xiàn)明顯的金屬斷齒，變速箱更換檔包摩擦片、軸承和密封件等。倒檔行星輪架軸承支承處軸頸異常磨損，沒有在大修前有明顯故障反映，此機型的變速箱如果沒有高溫或明顯的金屬屑產生時，應可以繼續(xù)使用（圖8）。

（4）發(fā)動機維修時，各連桿上瓦耐磨合金已磨損露銅，未見有脫落現(xiàn)象，主軸瓦類似；缸套有穴蝕，氣門沒有發(fā)現(xiàn)明顯損壞，但氣門和氣門座的配合面增大（圖9）。

（5）液壓油管、工作裝置的鉸點軸和襯套、空調風機等全部更換。

4 結論

通過加強管理、保養(yǎng)和維修等手段來延緩車輛的磨損，避免非正常損壞，設備的壽命就會超過廠家的建議大修期。通過裝載機的故障診斷系統(tǒng)，結合定期的性能評估等技術手段，掌握每臺車最合適的首次大修的經濟使用周期。

圖5 輪邊驅動磁性堵頭狀況圖

圖6 配流盤磨損狀況圖

圖7 液壓主閥狀況圖

圖8 倒檔行星輪架軸承狀況圖

圖9 連桿上瓦磨損狀況圖

［1］徐敏，等.設備故障診斷手冊[M].西安交通大學出版社，1998.

［2］仝建中.工程機械可靠性與壽命[M].西安:西安交通大學，1995.

［3］譚必學.淺談港口裝卸設備管理[J].管理觀察，2015，（10）.

〔編輯 王永洲〕

U653.2

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.01.07