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新闻动态
工程机械设备夏季防暑大作战
2018/5/23 11:51:55--燎原重工
        夏季施工,高温环境会给挖改钻机等工程机械的使用带来许多困难,如整机的“心脏”部件柴油机,由于温度的升高使润滑油的黏度下降,润滑下降,而且使动力下降,其内部机件也容易发生磨损。因此夏季施工,必须做好工程机械的维护保养。但目前,很多用户对高温环境之于工程机械的影响认识不足,或存在由于高温引发的故障处理不当导致更大故障发生,那么如何使工程机械不因温度高而影响使用性能,本期我们就这些话题展开讨论。
本期嘉宾
刘红果:
中铁电气化局集团西安铁路工程公司
许志春:安徽省马鞍山市马建物流吊装分公司
吕金平:河南省濮阳市中原油田建设公司道桥三处
高温故障全剖析
周馥隆:工程机械在夏季施工,不仅要经受长时间持续作业的考验,更要经受高温环境的影响,这些影响主要表现在哪些方面?
刘红果:夏季高温不但影响操作人员的工作环境和身体健康,还对工程机械的发动机、冷却系统、液压系统、电路和轮胎有一定的危害。
液压系统在高温环境下会经常出现爆管、接头漏油、电磁阀线圈烧毁、液压阀卡死、噪声大等故障;使用蓄能器的系统,由于液压油温度高可能导致蓄能器损坏;在夏季老化的电路会由于金属的热胀冷缩更易导致外皮开裂,造成短路故障;控制柜中的电气元件在高温季节也容易出现故障,工控机、PLC等关键控制部件也有可能出现死机、运行速度慢、控制失灵等故障。
夏季气温高,湿度大,蓄电池如果通气孔堵塞,会因内部压力升高而导致爆炸;夏季轮胎工作在高温环境下,不但轮胎的磨损会加剧,而且会因内部气压升高而引起爆胎;传动胶带在夏季会变长,进而导致传动打滑,加速磨损,不及时调整会导致胶带断裂等故障。驾驶室玻璃的小裂痕,在夏季会因为内外的温差大或溅水而引起裂痕扩大,甚至产生爆裂。
许志春:夏季高温对工程机械的使用影响还表现在:发动机燃油系统易产生气阻,造成无法供油;高温会使发动机进气系统性能下降,密封性下降,发动机漏油而增加油耗。此外,高温易造成机件变形。
工程机械在高温下长时间工作,将导致润滑系统性能变差,油易变质,底盘等各传动系统易磨损,同时会对外观漆层、制动系统、离合器、油门控制系统以及金属结构产生影响。
吕金平:高温对发动机的影响主要表现在发动机温升较快,外界温度较高的工况下容易造成发动机“开锅”,使机油的黏度下降,导致拉缸、烧瓦等机械故障,同时还降低了发动机的输出功率;持续的高温对散热器的通透性要求较为严格,需要冷却系统不停的高负荷运转,降低了冷却系统风扇、水泵等零部件的寿命,对空调压缩机、风机使用特别频繁,也容易导致其故障。
人为因素致使高温故障频发
重视保养但执行力度不足
周馥隆:大家谈了夏季高温对工程机械的影响以及处理措施,那么用户对这个问题是否有足够的重视,在处理高温引起的故障方面存在哪些问题?
刘红果:目前很多设备的使用单位或个人,能意识到换季设备的保养重要性,但在保养方面还存在不足,或者执行保养的力度不够。主要表现在:对于夏季保养更多的是处于节约眼前的保养支出费用,不愿意更换高级别的润滑油、液压油;发动机、液压系统的滤芯选用副厂或者小作坊定制;认为夏季气温高,向发动机冷却液中加水代替防冻液;忽视操作人员工作环境,对于空调系统检修投入力度不大,导致操作环境如同“洗桑拿”。这些小费用的节约导致设备的寿命、性能下降,不利于操作人员的健康,甚至增加其抵触情绪,更不利于设备的安全运行。还有的能够按照设备要求的时间或里程进行维修保养,但不能结合气候、工况合理进行维修保养,喜欢用一些所谓四季通用的油、液对设备进行保养,认为提高保养频率就可以让设备始终处于良好状态。这样不但浪费资金,也不能真正达到减少设备故障率的目的。
及时处理但方法欠妥
许志春:从我接触的情况来看,在处理高温故障时有下面几种不合理的方式:一是水温过高时急于打开水散热器盖散热,这样极易使热水喷出伤人,应自然冷却后再补水;二是制动器或其他部位(如装载机变速器)过热时有人喜欢用水降温,这样会降低其寿命和性能,造成机件变形甚至开裂,这时应自然冷却。
吕金平:“开锅”是工程机械最常见的因高温产生的故障之一,在这里我重点谈谈日常大家对发动机“开锅”的一些疑问及错误处理措施。
其一,发现发动机“开锅”后,能立即停车熄火吗?
不能。因为此时冷却系统内存在大量气泡,循环水的一部分面积被气泡所占据,使气缸套周围严重亏水,虽然在水散热器内还有冷却水,但是在汽缸壁周围却没有足够的水来散热,汽缸内温度过高,活塞、缸套等机件都处于膨胀状态,其配合间隙很小,若此时熄火,停机冷却后会造成有些软金属脱落,甚至使活塞、活塞环和缸套粘结在一起。
其二,发现发动机“开锅”后,能立即旋开水箱盖加水吗?
不能。因为水散热器内的水沸腾后,循环系统中会产生大量的水蒸气,水散热器内的压力很高,此时若立即旋开水散热器盖,沸水和水蒸气会立即向外喷出,极易造成人员烫伤,发生人身意外伤害事故。
其三,发现发动机“开锅”后,能用凉水冲发动机吗?
不行。有些操作人员发现“开锅”了就向发动机缸体、缸盖上浇凉水来降温,其实这样做的后果是严重的。因为“开锅”后,发动机机体的温度是很高的,突然受到凉水的刺激,会使发动机因机体的温差变化过快而变形,甚至可能出现缸体、缸盖等机件骤冷急剧收缩而炸裂,酿成不可修补的后果。
其四,发动机“开锅”后,能直接向水散热器中加注凉水吗?
这个更不能。因为直接向水散热器中加注冷水,水套内冷却水遇到热机件后会产生大量蒸汽,压力骤然升高,热蒸汽从水散热器注水口急速喷出,会烫伤面部。
周馥隆:吕老师你刚才谈到大家遇到发动机“开锅”时一些错误的处理方式及其危害,那么发动机“开锅”后该如何处理?
吕金平:根据我的经验和工程机械操作规范,操作人员发现发动机“开锅”时,应立即停止作业,切勿熄火,让发动机怠速运转,同时全部打开百叶窗以增加空气流量,使水温在冷却风扇的作用下慢慢下降并且释放冷却系统产生的大量气泡。
待发动机怠速运转几分钟,水温有所下降且不再沸腾时,用毛巾或面纱浸水包住水散热器盖,小心拧开一部分水散热器盖,释放水蒸气,确信水散热器中水蒸气释放完后,再全部旋开水散热器盖,在旋开水散热器盖的过程中,切记手臂不要裸露,将面部避开加水口上方,防止热水喷出烫伤面部。
若发动机已熄火,要迅速启动发动机并使其怠速运转;若发动机熄火后无法再启动,则应关闭油门,用手摇把摇转曲轴;若无手摇把,则可间断使用启动机让活塞上下往复运动几次,通过吸气、排气的换气运动,将气缸内的热量散发出去。
加冷却液的时候,最好加注和水散热器中相同型号的冷却液,不要随意加注自来水,除非是做紧急处理。
在向水散热器加冷却水时,一定要等水温下降至70℃左右后再进行;应采取“逐步注水法”渐渐降温,而不能一次加水过猛过急,即加水时一边让发动机怠速运转,一边缓慢加注,细水长流,以确保操作人员和设备的安全。
三大措施全面规避高温影响
前期全面维护保养
周馥隆:看来高温环境对工程机械很多系统会产生危害,进而会影响工程机械的正常作业,那么进入夏季应对工程机械采取哪些维护保养措施?
刘红果:进入夏季,对工程机械最好做一次全面的维修保养,对发动机进行更换三滤及机油,更换或调整胶带,检查风扇、水泵、发电机、压缩机的性能是否可靠,必要时进行保养、维修或者更换。对于高温区域工作的机械适当提高机油的黏度等级,同时检查冷却系统、燃油系统是否通畅;并更换老化的电线、插头、胶管,检查、紧固燃油管路,防止燃油泄漏;清理发动机机身的油污、尘土,保证发动机“轻装上阵”,散热良好。
对于液压系统应检查液压油的质量,对受污染后达不到正常使用要求的液压油进行更换。进入夏季即使不需要更换液压油,也建议经常更换液压油滤芯,以保证油路的通畅和进入泵、阀液压油的清洁,增加散热量。清理长时间没有清理过的液压油油箱,减少污染,以恢复油箱的散热能力。检查液压系统管路、散热器、风扇是否可靠,需要自动开启的装置是否灵敏。为了应对高温的影响,可额外准备降温装置如水箱、电子扇等,以便高温时应急降温。采用液压助力的制动、转向等系统,夏季液压管路容易发生气阻,严重影响动作的灵敏度,因此在使用中,一要保证油液量足够,还要防止管路渗漏。操作中若出现异常时,应及时进行检查。
进入夏季,对设备的保养除了电路、空调系统,其他都可以自行检查、保养,当然对于特种设备、质保期内的设备,还是应由设备厂家或专业人员进行,以免造成不必要的损失和纠纷。进入夏季对设备的保养不需要一次全部检查保养到位,可根据平时设备的使用情况和维修保养情况,合理确定检修、保养工作的内容和程序,但是必须得重视进入夏季后的设备保养工作,不能存有侥幸心理。
许志春:在夏季施工,应从以下几个方面进行维护保养:发动机机油及各处润滑油需更换使用夏季用油,油量合适;经常检查是否有漏油情况,特别是燃油,应及时补充。
蓄电池液需要及时补充,充电电流适当减小,各电路接头需牢固可靠,老化的线路需更换,保险丝容量应符合安全使用要求。设备应随机配备灭火器。
设备尽可能停放在阴凉的地方,避免阳光曝晒。适当降低轮胎气压,谨防爆胎。
此外,夏季应注意雨及灰尘对设备的伤害,各类滤芯最好定期更换。应定期清洁液压系统散热器,使其能够保持良好的散热效果。避免长时间超负荷作业,控制好作息时间。制动器等处过热严禁用水降温。
吕金平:高温环境下经常使用空调,在作业前,应全面检查空调系统的管路、干燥瓶的气密性,防止冷媒泄漏,必要时对压缩机进行保养;检查驾驶室的密封条是否完好,对有裂痕的玻璃进行更换;对蓄电池外表进行清洁,紧固桩头与蓄电池线的连接,添加蓄电池液;对于改装的线路、电线接头进行检查,保证绝缘效果良好。清洁电控柜内的灰尘,可以用毛刷进行清理,也可以用洁净的气体吹扫,注意气体中不能有水汽。检查接线是否有松动,线头、触点是否有氧化或灼烧的痕迹,这些缺陷容易造成高温后电路虚接,时好时坏,故障不易判断,发现后及时进行更换或者紧固。
检查设备钢结构、传动箱、车轴各部件是否灵活,是否有细小裂纹,防止夏季高温导致破损加大,发现锈蚀处应及时除锈、修补、刷漆,以免夏季雨水多,导致锈蚀加剧。对于混凝土设备,由于夏季高温混凝土凝结较快,需准备好冲洗装置,及时清理、冲洗混凝土设备。
规范科学使用设备
周馥隆:夏季高温条件下如何规范使用工程机械,降低设备故障率?
刘红果:对设备的夏季维修保养应该遵循及时合理、面面俱到的原则,以利于设备运行和适应外界的气温和工况。需要对设备进行跟踪管理,掌握设备的性能动态,制定针对性和通用性相结合的维修保养计划。除了上述提到的部分要求和保养注意事项外,还要针对不同的机械设备采取不同的预防措施。
对于土石方机械如挖掘机、装载机等露天作业的设备,不能超负荷运转,要准备好常用的液压胶管,以备急需,收工后及时清理设备上的尘土,润滑传动部位。对于动力设备如发电机、空压机、箱式变压器及配电柜,要做好设备房的通风散热,及时检查、添加润滑油和燃油,防止设备“干烧”、“高烧”损坏。对于特种设备如锅炉、压力容器、起重机械等设备的控制柜、电动机、电气线路等设施应保持干燥,绝缘良好,不应有漏电现象。对于塔式起重机、门式起重机等设备还应注意轨道基础的检查,防止夏季雨多导致基础下沉。对于运输设备,注意出车前的检查,备好灭火器,油箱里燃油的添加不宜过量,以免产生太多的油蒸汽,发生意外;收车时及时关闭空调和电源,不要在开着空调的操作室睡觉,养成设备停止作业即关闭空调的习惯。对于混凝土设备,应做好混凝土的及时清理工作,防止混凝土在设备里凝结成大的结块,影响设备的运行;做好设备故障应急工具、备件的救援准备,以免设备发生故障后不能及时排空设备内的混凝土,进而导致设备损坏或报废。
改进结构减少设计缺陷
周馥隆:工程机械在高温环境下容易发生一些“高温故障”,能否在提高工程机械高温适应性方面做些改进?
刘红果:目前国内工程机械在解决设备高温条件下工作方面有了很大的进步,采用了强制降温、自然降温相结合的方法提高设备高温运行的完好率。但是受设备外观、环保、作业环境等方面的约束,发动机、液压系统自身降温的能力有限,大量的热量需要借助辅助设施进行降温,但是往往设备配置的散热器、电子或液压风扇、开关、阀体、空调压缩机等可靠性不高,而且这些零部件生产的厂家较多,规格型号多,互换性不强,一些厂家甚至不愿直接销售给用户,用户必须从设备厂家或者代理商处采购,不但价格贵而且到货不及时,给设备的夏季管理工作带来很大困难。因此好马还得配好鞍,产品的设计中应充分考虑使用区域的气候特点,使主机与辅助系统同样可靠耐用。
许志春:目前,有些工程机械的发动机安装空间狭小,对发动机散热影响较大。应合理设计,确保有效散热。比如液力传动系统(如装载机、推土机的变速器)易受油温影响,油温过高会使系统泄漏增加,压力降低,工作无力,磨损加剧。因此,在产品设计时就应考虑这些部件自然散热空间及其油液散热能力。
轮胎式工程机械夏季易爆胎,应配置简便胎压检测设备。有的工程机械维护保养部位狭小且不通风,夏季修理人员检修非常难受,这就要求设计时应考虑维修方便性。高温使液压系统漏油增加,应加强液压系统设计,特别要提高密封件质量。此外,还应提高零件质量,如耐磨性、耐高温性以及电器耐高温性能。
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