工程機(jī)械非正常使用損傷分析

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工程機(jī)械非正常使用導(dǎo)致機(jī)械性損傷的情況較多，也是工程機(jī)械在使用階段最主要的致傷因素。本文主要研究非正常情況下的工程機(jī)械致傷原因。

1新機(jī)不按規(guī)定進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)保養(yǎng)

新機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)保養(yǎng)的目的是檢驗(yàn)整機(jī)性能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除裝配中存在的問題，協(xié)調(diào)其它機(jī)構(gòu)正常工作，具體分為三類：一是改善零件表面的質(zhì)量，提高耐磨性；二是檢查緊定各部連接件和有關(guān)管路，消除松脫和滲漏現(xiàn)象；三是檢查各儀表數(shù)值、各部配件間隙等是否符合要求。忽略試運(yùn)轉(zhuǎn)保養(yǎng)就屬于非正常使用，將造成不良后果。新機(jī)各總成、各配合零件的摩擦表面微觀上是不平滑的，當(dāng)摩擦零件之間承受較大壓力時(shí)，零件表面的凸凹不平將相互嵌入，工作時(shí)相互切削造零件局部拉傷磨損等損傷，影響機(jī)械的使用壽命。對(duì)于松曠部分，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正，在工程機(jī)械工作時(shí)振動(dòng)和曠磨會(huì)進(jìn)一步加劇，也將導(dǎo)致有關(guān)零部件的過早損壞。對(duì)新機(jī)各種儀表數(shù)值等反映出來的問題，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和調(diào)整，將會(huì)為機(jī)械正常運(yùn)行留下了隱患，甚至可能導(dǎo)致嚴(yán)重的損傷事故。

2不按規(guī)定進(jìn)行等級(jí)保養(yǎng)

使用中不按規(guī)定進(jìn)行等級(jí)保養(yǎng)也是工程機(jī)械非正常使用的一種表現(xiàn)形式。等級(jí)保養(yǎng)包括每班保養(yǎng)、一級(jí)保養(yǎng)、二級(jí)保養(yǎng)和三級(jí)保養(yǎng)。每班保養(yǎng)是每完成一個(gè)作業(yè)班后所應(yīng)進(jìn)行的維護(hù)保養(yǎng)，包括檢查潤滑油、燃油、冷卻水、各部密封及緊定情況，檢查風(fēng)扇皮帶的張力，清除各處的污垢等，以便盡早發(fā)現(xiàn)故障，維持機(jī)械的良好運(yùn)行狀態(tài)，避免導(dǎo)致機(jī)械損傷。一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)保養(yǎng)分別是機(jī)械每運(yùn)轉(zhuǎn)約100h、300h、600h所應(yīng)進(jìn)行的保養(yǎng)。盡管不同工程機(jī)械保養(yǎng)周期不同，但各級(jí)保養(yǎng)中的每項(xiàng)措施都有其針對(duì)性。有的是為了改善機(jī)件的潤滑或冷卻狀況，如在三級(jí)保養(yǎng)中更換前后橋箱中的潤滑油；有的是為了預(yù)防安全事故，避免機(jī)械損傷，例如在自行式車輛的一級(jí)保養(yǎng)中都要檢查并補(bǔ)充剎車油，避免因剎車油不足而出現(xiàn)制動(dòng)不靈的嚴(yán)重問題。每種工程機(jī)械生產(chǎn)廠家都通過潤滑圖和潤滑表規(guī)定了幾十個(gè)潤滑點(diǎn)，不同的潤滑點(diǎn)加注潤滑油的種類不同，加注的時(shí)間間隔也不同，若能嚴(yán)格按照要求進(jìn)行潤滑保養(yǎng)，即為正常使用情況，可以延長工程機(jī)械的使用壽命。反之，就屬于非正常使用，將導(dǎo)致各處潤滑狀況惡化，這時(shí)機(jī)件的磨損將嚴(yán)重加劇，機(jī)械壽命將大大縮短。雖然與視情維修和以可靠性為中心的維修保養(yǎng)制度相比，定期維修保養(yǎng)制度有一定的缺陷，需要依據(jù)具體情況靈活運(yùn)用，但是，通過一定的制度強(qiáng)調(diào)對(duì)機(jī)械的及時(shí)檢查和維護(hù)保養(yǎng)是十分必要的。總之，使用中不按規(guī)定對(duì)機(jī)械進(jìn)行等級(jí)保養(yǎng)是一種典型的非正常使用狀態(tài)，這種非正常的使用狀態(tài)是最常見的致傷因素。

3不按規(guī)定進(jìn)行換季保養(yǎng)

在最低溫度低于5℃的地區(qū)，為適應(yīng)季節(jié)的轉(zhuǎn)化，每當(dāng)入夏和入冬之際，必須對(duì)機(jī)械的潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等采取相應(yīng)的介質(zhì)變換措施。這些例行的措施就構(gòu)成換季保養(yǎng)。

1）未對(duì)冷卻系統(tǒng)保養(yǎng)入冬前，必須清洗冷卻系統(tǒng)，更換防凍液，檢查節(jié)溫器是否正常工作。清洗時(shí)要徹底清除冷卻管路水套內(nèi)的水垢，以免影響散熱。加入的防凍液應(yīng)質(zhì)量好、腐蝕性低，避免因防凍液質(zhì)量差而腐蝕機(jī)件。節(jié)溫器工作要良好，防止內(nèi)燃機(jī)水溫過低或過高。進(jìn)入夏季時(shí)，同樣要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系進(jìn)行清洗，更換成新的冷卻循環(huán)水，檢查節(jié)溫器工作是否正常，否則，可能會(huì)因冷卻不良而導(dǎo)致機(jī)件的嚴(yán)重磨損。

2）未對(duì)潤滑系統(tǒng)進(jìn)行保養(yǎng)入冬前應(yīng)選擇粘度較小的柴油機(jī)機(jī)油。低溫下，柴油機(jī)機(jī)油的粘度隨著溫度下降而增大，導(dǎo)致機(jī)油流動(dòng)性差，啟動(dòng)柴油機(jī)初期的潤滑條件變差，啟動(dòng)困難，甚至可能出現(xiàn)“燒瓦抱軸”故障，因此應(yīng)在入冬前更換粘度較小的機(jī)油。進(jìn)入夏季時(shí)，應(yīng)更換粘度稍大的機(jī)油，因?yàn)橄募緶囟雀撸舨贿M(jìn)行上述換季保養(yǎng)，夏季潤滑油過稀，機(jī)件運(yùn)動(dòng)表面無法形成良好的潤滑油膜，從而導(dǎo)致機(jī)件的摩擦損傷。

3）未對(duì)燃油系統(tǒng)進(jìn)行保養(yǎng)進(jìn)入冬季，應(yīng)選擇凝點(diǎn)低、流動(dòng)性好的柴油。低溫時(shí)柴油粘度增加，流動(dòng)性變差，霧化不良，使燃燒過程惡化，柴油機(jī)的啟動(dòng)性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降，因此，在可能的條件下，應(yīng)選用較低凝點(diǎn)的柴油，一般選用原則是柴油的凝點(diǎn)應(yīng)比環(huán)境溫度低5℃左右。進(jìn)入夏季時(shí)應(yīng)更換粘度稍高牌號(hào)合適的柴油。另外還要檢查柴油機(jī)預(yù)熱塞技術(shù)性能，清除積碳，檢查線路連接是否牢固，開關(guān)是否靈活等。

4）未對(duì)底盤進(jìn)行保養(yǎng)工程機(jī)械進(jìn)入冬季時(shí)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)對(duì)變速箱、主減速器、驅(qū)動(dòng)橋等換用冬季用齒輪油，輪轂軸承更換用低滴點(diǎn)潤滑脂。缺乏冬用傳動(dòng)齒輪油時(shí)，可用15號(hào)汽油機(jī)機(jī)油代替，應(yīng)急情況下也可以在夏用傳動(dòng)齒輪油中加入10%～20%的冬用柴油，以降低其黏度和凝固點(diǎn)，使其適應(yīng)冬季使用的需要。換季時(shí)若不及時(shí)更換傳動(dòng)齒輪油，傳動(dòng)齒輪副的表面磨損會(huì)增大。這是底盤各傳動(dòng)齒輪箱如變速箱、后橋箱等內(nèi)部零件運(yùn)動(dòng)表面過早疲勞損壞的重要因素。

4不進(jìn)行特殊氣候條件下的保養(yǎng)

1）寒冷氣候條件下沒有進(jìn)行保暖防護(hù)在嚴(yán)寒氣溫下，內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)比較困難，冷卻水和電解液較容易凍結(jié)，內(nèi)燃機(jī)油量消耗會(huì)明顯增加，運(yùn)動(dòng)副零件磨損也會(huì)增大，因此，應(yīng)對(duì)柴油機(jī)采保暖防寒措施。常規(guī)做法是用保溫套或擋風(fēng)簾來對(duì)散熱器進(jìn)行遮擋，對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行保暖防護(hù)，保持機(jī)溫不至于降得過低。作業(yè)中的工程機(jī)械需較長時(shí)間停車時(shí)，須間隔起動(dòng)，保持機(jī)溫，作業(yè)結(jié)束后，放凈冷卻水，放水后應(yīng)起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)2min。

2）寒冷氣候條件下發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液不用或使用不當(dāng)嚴(yán)寒氣候條件下不用或不當(dāng)使用發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液也是導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)凍裂損傷的重要原因。最常用的防凍液有兩種：一種是由工業(yè)用乙二醇和純水（蒸餾水）合成的，另一種是由酒精和水合成的。由于防凍劑和水的蒸發(fā)量不同，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，防凍液的密度會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響防凍效果，因此發(fā)動(dòng)機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)25～30h，須用比重計(jì)檢查防凍液密度，如密度失調(diào)，應(yīng)根據(jù)情況適量調(diào)整。防凍液的受熱膨脹系數(shù)比水大，為防止防凍液熱膨脹外溢，加注防凍液時(shí)應(yīng)按冷卻系的容積少加6%～8%；在嚴(yán)寒條件下，為便于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，防凍液可每日放出，加熱后再加注。但溫度不得超過80℃，并須在加蓋的容器里加熱，不得與熱源直接接觸。乙二醇防凍劑是有毒的，因此，在配件加添防凍液時(shí)嚴(yán)禁用口吮吸。此外，由于酒精易揮發(fā)，并易發(fā)生火災(zāi)，使用酒精與水制成的防凍液時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格注意防火，尤其是在沸騰時(shí)。

3）寒冷氣候條件下發(fā)動(dòng)機(jī)燃油選用不當(dāng)寒冷氣候條件下柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油選擇不當(dāng)，將會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)困難，增加啟動(dòng)次數(shù)。因機(jī)件潤滑不良增加磨損。當(dāng)環(huán)境溫度低于-20℃時(shí)，必須選用能與此溫度相適應(yīng)的燃油，以保證其良好的流動(dòng)性、霧化性。有時(shí)為降低柴油黏度，可加入一定量的煤油。其混合比例可按照-20～-30℃時(shí)，容積比為煤油10%、柴油90%；-30～35℃時(shí)，容積比為煤油25%、柴油75%；-35～45℃時(shí)，容積比為煤油60%、柴油40%。在煤油和柴油混合時(shí)，應(yīng)攪拌均勻，并注意防止雜質(zhì)和水侵入。在加注空的燃油系統(tǒng)時(shí)，最好將燃油加熱到60℃后注入（禁止與明火接觸）。

4）寒冷氣候條件下潤滑油選擇不當(dāng)寒冷氣候條件下，無論是發(fā)動(dòng)機(jī)用潤滑油，還是各傳動(dòng)齒輪箱的傳動(dòng)潤滑油，都必須正確選擇。否則不僅會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)阻力急劇增加，造成啟動(dòng)困難，同時(shí)也會(huì)使相關(guān)機(jī)件運(yùn)動(dòng)表面難以形成潤滑油膜，加劇機(jī)件磨損。當(dāng)環(huán)境溫度低于-20℃時(shí)，可采用75%的冬用齒輪油加25%的冬用柴油或75%的15號(hào)汽油機(jī)機(jī)油加25%的冬用柴油混合油。同樣，對(duì)液壓系統(tǒng)的液壓油，也應(yīng)做出正確的選擇。當(dāng)環(huán)境溫度低于-10℃時(shí)，采用機(jī)油作為液壓油的機(jī)械，應(yīng)采用專用錠子油，在冬用液壓油中加入25%的柴油。

5）炎熱氣候條件下潤滑油、柴油和液壓油選用不當(dāng)炎熱氣候條件下環(huán)境溫度高，一般潤滑油黏度將會(huì)降低，潤滑功能減弱，若沒有選用適合炎熱條件下使用的潤滑油，將導(dǎo)致磨損加劇；柴油選用不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀況惡化，積炭增加，功率下降，總體技術(shù)狀況變壞，相關(guān)零件磨損加大等；液壓油選用不當(dāng)，黏度不合適，會(huì)導(dǎo)致其對(duì)液壓件潤滑冷卻作用降低，磨損加劇，設(shè)備技術(shù)狀況惡化以及液壓系統(tǒng)作業(yè)效率下降等。

6）炎熱氣候條件下未對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行有效降溫防熱措施在炎熱氣候條件下，冷卻水不夠，發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶松曠，散熱器灰塵過厚，在機(jī)械行駛或作業(yè)中使柴油機(jī)過熱，導(dǎo)致相關(guān)機(jī)件損傷。不能及時(shí)檢查水溫、油壓等各儀表指數(shù)，致使異?，F(xiàn)象發(fā)現(xiàn)過晚，加劇了機(jī)件損傷。當(dāng)發(fā)現(xiàn)因發(fā)動(dòng)機(jī)過熱而使冷卻水沸騰時(shí)，沒有采取緩慢停機(jī)的冷卻措施，就急忙加入冷水，通常也會(huì)使柴油機(jī)機(jī)體及水套等零件產(chǎn)生微裂紋損傷。

7）炎熱氣候未有對(duì)有關(guān)機(jī)件采取有效防熱防潮措施炎熱條件下工程機(jī)械露天停放，雨水、潮氣、濕氣侵入電氣設(shè)備、離合器、車輪制動(dòng)器及棉紡制品內(nèi)，導(dǎo)致塑料絕緣件老化、棉紡或皮革制品霉?fàn)€破壞以及金屬零件的銹蝕等。工程機(jī)械長期露天曝曬將導(dǎo)致有關(guān)橡膠件老化；對(duì)于車輛的輪胎，若在機(jī)械行駛或作業(yè)中充氣時(shí)不考慮炎熱氣溫的影響，還可能會(huì)因氣壓過高而損壞。此外，在高原地區(qū)作業(yè)的工程機(jī)械，由于高原地區(qū)空氣稀薄、大氣壓力低、溫差大、氣候變化快，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤的各系統(tǒng)，均有著特殊的影響，如導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、散熱不良、燃油消耗量增加及易產(chǎn)生積炭等。一些不恰當(dāng)?shù)木S護(hù)保養(yǎng)措施或使用方法，也將會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不應(yīng)有的操作。由于高原大氣壓力低，輪胎使用時(shí)充氣不可太足，只需充氣到標(biāo)定氣壓的90%～95%，否則易導(dǎo)致輪胎爆裂。另外，操作技術(shù)不熟練，甚至盲目和野蠻操作，往往也是工程機(jī)械性損傷的一個(gè)重要成因。

5結(jié)語

總之，在工程機(jī)械的整個(gè)壽命周期內(nèi)，各種非正常使用所導(dǎo)致的機(jī)械性損傷，所占比例最多，危害也最大，也是使用中應(yīng)極力避免的損傷類型。

[參考文獻(xiàn)]

[1]陳六海，趙建民，袁建虎，等．提高工程機(jī)械保養(yǎng)質(zhì)量的措施[J]．建筑機(jī)械化，2010，(5)：70-72.

作者：韓建立 單位：65066部隊(duì)