設(shè)計(jì)方面

 

    優(yōu)秀的設(shè)計(jì)是延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命的首要環(huán)節(jié)。日本提出“設(shè)計(jì)立業(yè)”，遂使日本產(chǎn)品經(jīng)久耐用，行銷全球。在我國(guó)的鐵路施工現(xiàn)場(chǎng)，主力設(shè)備許多是日本產(chǎn)品，根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的座椅、操縱臺(tái)、環(huán)保型的低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)，我睛賞心悅目的流線型駕駛室等深受使用都?xì)g迎。要日本日立建機(jī)，卡特彼勒-三菱，小松，神戶制鋼等廠商的設(shè)計(jì)資料介紹，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命的主要設(shè)計(jì)方法是推行可行性設(shè)計(jì)的維修設(shè)計(jì)。

 

    日本新卡特彼勒—三菱公司運(yùn)用負(fù)荷分析方法，準(zhǔn)確地分析了推土機(jī)等施工現(xiàn)場(chǎng)受力部件的應(yīng)力分析，提出了延長(zhǎng)機(jī)件壽命的設(shè)計(jì)（長(zhǎng)壽設(shè)計(jì)），即：①降低面壓（機(jī)件表面的接觸應(yīng)力），如用螺旋齒代替漸開線齒輪，使重迭系數(shù)增大。②分散負(fù)荷，如采用三角形必帶行走系代替常遠(yuǎn)見的履帶行走系，將驅(qū)動(dòng)輪從常規(guī)的觸地式移至三角形頂部，與地面脫離接觸，使驅(qū)動(dòng)輪從承受的沖擊負(fù)荷，作業(yè)負(fù)荷大同度減小。③減少熱量，如采用濕式離合器，濕式制動(dòng)器等，以減少磨擦熱。設(shè)計(jì)時(shí)努力改善機(jī)械的維修性是延長(zhǎng)壽命的有力措施。維修性的定義為：“對(duì)系統(tǒng)、設(shè)備、機(jī)件進(jìn)行維修的難易程度或性質(zhì)”。部件或整機(jī)的使用壽命和其維修性的好壞有很大關(guān)系。日本建機(jī)生產(chǎn)廠家認(rèn)為，如果機(jī)械維修性好，易于維修，能夠采用“低成本的快速修理”，可使機(jī)件經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)，一旦出了故障，由于可以低成本快速修理，無(wú)需更換新件或新機(jī)，這實(shí)際上就延長(zhǎng)了機(jī)械的使用壽命。所以在設(shè)計(jì)新機(jī)時(shí)，必須設(shè)法提高其維修性，其主要原則有：①拆裝簡(jiǎn)單化。如采用OPS管接頭（O形密封圈接頭），分離式鏈軌節(jié)、翻轉(zhuǎn)式駕駛室或發(fā)動(dòng)機(jī)罩，間隙可調(diào)的鉸接結(jié)構(gòu)等。②部件組合化。將零部件設(shè)計(jì)成便于拆裝的組件，如CATD9L推土機(jī)，由于采用了部件組合化設(shè)計(jì)，比CATD9H推土機(jī)的部件拆裝時(shí)間減少了60%-75%。③加油集中化。如小松公司生產(chǎn)的大型推土機(jī)，將變速器，變矩器等部件的加油口（含油過(guò)濾器）、測(cè)壓點(diǎn)集中布置在一處，駕駛員站在地面就可以同時(shí)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(rùn)滑按期進(jìn)行和防止遺漏。④檢查監(jiān)控化。運(yùn)用電子和微要技術(shù)，對(duì)油量，油溫，軸溫，水溫，振動(dòng)及負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，防故障于未然。⑤延長(zhǎng)潤(rùn)滑周期。如采用雙過(guò)濾器使油不易老化；對(duì)輕負(fù)荷，活動(dòng)不頻繁的桿系鉸接部采用含油軸承，實(shí)現(xiàn)無(wú)油潤(rùn)滑；采用密封潤(rùn)滑式履帶等來(lái)減少油的老化，泄漏，即延長(zhǎng)了潤(rùn)滑周期，減少了維修作業(yè)量，又可確保機(jī)件處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。⑥易損件通用化，對(duì)常用的易損件，盡量采用通用件，以減少備件儲(chǔ)備，方便備用件采購(gòu)。⑦隨機(jī)工具完備。在設(shè)計(jì)隨機(jī)工具時(shí)應(yīng)考慮周全。便于駕駛員進(jìn)行日常維護(hù)修理。⑧盡可能從設(shè)計(jì)上減少維修項(xiàng)目，逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)維修設(shè)計(jì)。

 

    采用新材料是延長(zhǎng)機(jī)械壽命的有效措施，近年來(lái)，材料科學(xué)發(fā)展迅速，大量高強(qiáng)度，耐磨，抗振和抗沖擊的新材實(shí)不斷地出現(xiàn)，在設(shè)計(jì)新機(jī)時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)械性能與工況選用相適應(yīng)的新材料，以延長(zhǎng)其使用壽命。

 

    制造方面

 

    為了提高機(jī)械的質(zhì)量，使之經(jīng)久耐用，各生產(chǎn)廠家都有自已的質(zhì)量保證體系，和檢測(cè)手段。有些施工機(jī)械主機(jī)與總成件質(zhì)量較好。但外協(xié)廠家生產(chǎn)的機(jī)械附件質(zhì)量不好，致使整機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)故障，如有一種裝載機(jī)僅僅是由于主操縱閥安全密封圈質(zhì)量不過(guò)關(guān)，需經(jīng)常更換，增加了維修工作量。所以，主機(jī)廠應(yīng)嚴(yán)格按驗(yàn)收規(guī)范外協(xié)件，不合格的外協(xié)件不準(zhǔn)裝機(jī)。

 

    使用方面

 

    為了延長(zhǎng)施工機(jī)械的壽命，在使用方面必須堅(jiān)持實(shí)行“二定三包”制度（定人、定機(jī)、包使用、包保管、包保養(yǎng)），機(jī)械操作人員要做到“三懂”（懂構(gòu)造、懂原理、懂性能），“四會(huì)”（會(huì)使用、會(huì)保養(yǎng)、會(huì)檢查、會(huì)排除故障），正確使用機(jī)械，嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程，并對(duì)機(jī)械設(shè)備實(shí)行目標(biāo)成本管理，將操作者經(jīng)濟(jì)效益與機(jī)械使用費(fèi)（如燃料電力費(fèi)，維修費(fèi)，保養(yǎng)費(fèi)，工具費(fèi)等）掛鉤，并加強(qiáng)對(duì)機(jī)管人員的職業(yè)道德教育與培訓(xùn)。這里需要特別指出的一個(gè)常被忽視的問題，即環(huán)境因柴素對(duì)使用機(jī)械的影響。施工機(jī)械大部分是露天作業(yè)，作業(yè)地點(diǎn)經(jīng)常變動(dòng)所以其性能受到作業(yè)場(chǎng)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(huán)境因素對(duì)使用機(jī)械的影響，未采取相應(yīng)的保護(hù)性或適應(yīng)性措施，致使機(jī)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(xiàn)場(chǎng)采取有效措施，如經(jīng)常使施工便道保持平整，及時(shí)養(yǎng)護(hù)；雨天將便道上的水坑及時(shí)填平，晴天經(jīng)常灑水，減少灰塵；修施工便道時(shí)因地制宜地減少坡度等，都對(duì)延長(zhǎng)機(jī)械壽命有利。

 

    保養(yǎng)方面

 

    對(duì)機(jī)械實(shí)行定期保養(yǎng)是延長(zhǎng)機(jī)械壽命的關(guān)鍵。鐵路施工單位對(duì)機(jī)械的保養(yǎng)有很多的明確規(guī)定，但是不少施工單位對(duì)機(jī)械的保養(yǎng)有很多的明確規(guī)定，但是不少施工單位一到工期緊，任務(wù)重時(shí)往往忽視保養(yǎng)工作，認(rèn)為機(jī)械在政黨運(yùn)行，沒有故障，無(wú)需停下來(lái)進(jìn)行保養(yǎng)。因?yàn)楸ｐB(yǎng)能消除機(jī)械隱患，若不及時(shí)保養(yǎng)，往往會(huì)使機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)大的故障，甚至發(fā)生事故。這樣既增加維修費(fèi)用，又耽誤工程工期。

 

    維修方面

 

    維修工作是延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備使用壽命的重要環(huán)節(jié)，采用合理的維修方法可以有效地延長(zhǎng)工程機(jī)械的使用壽命。

 

    據(jù)日本的統(tǒng)計(jì)資料，采用狀態(tài)監(jiān)測(cè)，按南非修理的維修方式，每年的維修費(fèi)可以減少25%—50%，故障發(fā)生率減少75%，并可延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命，鐵二局檢測(cè)中心每年到工地對(duì)大型進(jìn)口機(jī)械進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，取得了良好的效果，使維修費(fèi)下降了10%—30%，修理量減少了47%，機(jī)械完好率上升，使用壽命增長(zhǎng)。

 

    日本建機(jī)廠提出的“低成本快速修理法”也是延長(zhǎng)機(jī)械或零件使用壽命的有效方法。實(shí)施此法，除了機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)采用維修性設(shè)計(jì)，提高機(jī)械的維修性外，在維修實(shí)踐上還可采用下列方法：①零件換位，施工機(jī)械上的許多零件，如推土機(jī)，挖掘機(jī)的履帶銷，柴油朵缸套等，在運(yùn)行中往往承受單向負(fù)荷，從而造成不均衡的磨損，如果適時(shí)地更換受到有均衡負(fù)荷零件的位置，使它們的磨損均衡，則可延長(zhǎng)其使作壽命。一臺(tái)T-320推土機(jī)采用康明斯NT-855發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，每半年太要因穴蝕而更換，后來(lái)在氣缸套運(yùn)行一段時(shí)間后轉(zhuǎn)動(dòng)90º安裝，便有效地延長(zhǎng)了使用壽命。②刷鍍與膠粘修復(fù)，在施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用刷鍍膠粘修復(fù)工藝，也可以快速低成本地修復(fù)失效零件。

 

    隨著維修技術(shù)的進(jìn)步，可延長(zhǎng)機(jī)械零件使用壽命的先進(jìn)修復(fù)工藝大量出現(xiàn)，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(chǎn)企業(yè)合作，合理利用先時(shí)修復(fù)工藝，以延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命。

 

    值得一提的是，上面討論的都是延長(zhǎng)機(jī)械物理壽命的方法，實(shí)際上，機(jī)械的壽命還有經(jīng)濟(jì)壽命和技術(shù)壽命之分。經(jīng)濟(jì)壽命是從經(jīng)濟(jì)的角度盾機(jī)械最合理的使用期限，具體的說(shuō)就是指能使機(jī)械的年平均使用成本（由機(jī)械購(gòu)置費(fèi)的年分?jǐn)傤~和機(jī)械的年運(yùn)行費(fèi)用兩部分組成）最低的年數(shù)。技術(shù)壽命是從技術(shù)析角度看機(jī)械最合理的使用期限，具體的說(shuō)是指從機(jī)械開始使用到因技術(shù)落后而被淘汰所持續(xù)的時(shí)間，它與技術(shù)進(jìn)步的速度有關(guān)，而志機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間無(wú)關(guān)。

 

    因此，機(jī)械的使用壽命并不是越長(zhǎng)越好，不恰當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)機(jī)械的使用壽命有時(shí)反而會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，甚至阻礙技術(shù)進(jìn)步，只有適時(shí)地更換機(jī)械，才能促時(shí)技術(shù)進(jìn)步，加速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，節(jié)維能源，提高經(jīng)濟(jì)效益。