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張國臣:礦用推土機常見機械故障原因分析及診斷方法探究

中國煤炭新聞網 2019/10/3 10:35:30    論文專區
    摘要:推土機雖然在使用過程中會出現這樣或那樣的故障,只要維修人員按時對設備進行保養、強化計劃性檢修、按時對設備進行點檢,教育操作人員按規程操作設備,對設備要進行經常性的檢查,及時發現設備的不正常工作狀態,從而保證設備正常運行,發揮出設備的最大效益。
關鍵詞:礦用推土機;故障原因;診斷方法
    前言
    卡特彼勒(CATERPILLAR)D11T推土機發動機功率強勁,扭矩強大。其傳動系統采用了高架鏈輪和懸掛式底盤系統,這一系統一直是卡特彼勒推土機的獨有專利,30多年來,其可靠性在使用中贏得了良好的口碑。液壓系統采用的靜液壓技術使得推土機操作靈活,轉彎半徑小,能適應礦山惡劣的工作環境和空間環境。雖然卡特彼勒推土機采用了許多工程機械領域內先進的技術和材料,但由于礦山工作環境比較的惡劣,負荷過重,所以各個系統還是會經常發生故障,這些故障在發生前有的有明顯的征兆,有的毫無征兆,必須及時排除才能發揮設備的最大效益。總體來說有以下幾種
    1.動力系統故障及處理辦法
    動力系統最最常見的故障就是發動機高溫、發動機動力不足或發動機啟動困難或不能啟動。其中最常見的就是發動機高溫,造成發動機高溫的原因主要有以下幾種:①發動機負荷過重;②外界溫度過高;③機械故障。相應的處理辦法是提高爆破質量,使被推離得巖石得到充分的松動,以減少推土機在重載荷、高強度、大推力的連續工作,從而減少發動機高溫的頻率。對于外界溫度過高造成發動機高溫,由于神華黑岱溝露天礦地處黃土高原,夏季有短時的高溫干燥天氣,這時就要求合理組織生產,避開一天中的高溫時段,從而減少發動機高溫的產生。機械故障造成的發動機高溫要求維護人員要準確判斷故障產生的原因,更換相應損壞的配件,從而使發動機的冷卻系統處于最佳的工作狀態。對于發動機不能正常啟動的原因,①發動機起動機啟動扭矩不夠或啟動系統出現了問題,啟動扭矩不夠是因為起動機損壞或電瓶電量不足,這時就需要更換起動機或更換電瓶;②發動機本身供油系統出現了問題或發動機損壞,這是就要對供油系統進行排查或更換發動機損壞的配件,從而保證發動機正常平穩運行。
    2.傳動系統故障及處理辦法
    D11T變速箱、轉向離合器、制動離合器常出現的故障是鋼片與摩擦片燒結;鋼片扭曲變形;摩擦片或鋼片磨損、斷裂、掉塊,行星輪系損壞,一旦出現上述失效形式,便會引起“雙變”(變速器和變矩器)無擋位或掛不上擋、輸出無力(變速器傳遞的轉矩不夠)以及變速器發熱等現象出現。因‘雙變”為工程機械液力傳動的核心部件,出現上述故障,拆檢維修均較復雜。因此,分析引起“雙變”失效的原因及預防辦法對“雙變”的維護十分重要。為D11T傳動液壓系統提供動力源的五聯泵均是齒輪泵,齒輪泵的缺點是易產生徑向泄漏,齒側泄露及端面泄漏,尤其液壓泵長時間使用,泵磨損導致泄漏量增大,系統的壓力會降低,此外油箱內油液不足、濾芯堵塞、系統進入空氣、系統泄露、溢流閥設定壓力低等都會造成傳動系統壓力低,當壓力低于300psi時,設備運行中,變速箱和轉向離合器摩擦片由于壓力不足產生打滑或不能嚙合等現象,這種現象會導致設備無行走或傳動油油溫過高,嚴重時導致變速箱及轉向離合器行星輪系損壞。同時由于系統壓力不足,壓力油不能克服制動彈簧的壓力,使制動離合器不能解除制動或不能徹底解除制動,設備運行時會帶制動運轉,這樣會損壞離合器將脫開,當轉向時動力傳動ECM對駕駛員的FTC,和停車制動開關及行車制動踏板的移動作出反應.FTC的首先移動調制轉向離合器脫開,機器將產生一個慢轉向。進一步移動FTC,調制制動器脫開,機器將產生急速轉向。現在在傳動液壓系統上設置一套壓力檢測切斷報警裝置,D11T傳動系統變速箱正常所需壓力為320±20psi,當低于300psi時變速箱會因壓力不足而損壞。優先閥上有一個傳動系統測壓點,可以用測壓表測量系統壓力,在壓力測點上通過油管安裝一個200~500psi的可調常開式壓力開關,將壓力開關開啟壓力最低設定為300psi,當設備啟動后,系統壓力達到300psi以上時,壓力開關結合,監測切斷報警裝置電路導通,常開式繼電器K2結合,使停車制動按鈕至傳動ECM的電路導通。當開啟停車制動按鈕時,傳動ECM將激活轉向及制動電磁閥,壓力油進入轉向離合器及制動離合器,設備能正常的解除制動并嚙合轉向離合器,常閉繼電器K1因得電流開啟,報警系統斷路而不能工作,這樣不影響設備的正常工作。當系統的壓力低于300psi時壓力開關不能結合,監測切斷報警裝置電路不能導通,此時常閉繼電器K1因得不到電壓而處于閉合狀態,報警系統電路導通,報警燈閃爍,蜂鳴器響提醒司機設備傳動液壓系統壓力不足需要維修,同時常開繼電器K2因得不到電壓而不能結合,使停車制動按鈕至傳動ECM的電路斷路不能導通,即使停車制動按鈕開啟,因傳動ECM電磁閥沒有電流,不能激活轉向離合器電磁閥和制動離合器電磁閥,設備解除不了制動,并且轉向離合器因無壓力油不能輸出動力,也因傳動ECM沒有電流,不能激活變速箱電磁閥,即使操作FTC手柄,動力不會由變速箱輸出,設備將處于無動力輸出狀態,因此監測切斷裝置起到安全保護的作用。
    3.行走系統故障及處理方法
    行走系統是D11T推土機重要系統,其控制著推土機的前進、后退以及轉向,從而完成推土機的工作。其行走原理是發動機輸出動力,經變矩器輸入到終端傳動裝置,從而帶動履帶前進或后退,進而達到整機的前進或后退。行走系統最常見的故障就是機械磨損。總體來說D11T推土機行走系統的磨損主要有驅動輪磨損、導向輪的磨損、支重輪的磨損、托鏈輪的磨損和履帶的磨損等5種主要形式。驅動輪磨損是推土機磨損比較嚴重和常見的磨損,由于驅動輪依靠齒輪帶動履帶前進或后退,是整臺推土機的動力最重要的傳遞者,由于推土機本身重量重,所以驅動輪的齒輪就要承受非常大的壓力和摩擦力,其在齒輪的齒根部、前后摩擦表面、左右的側面以及齒輪的齒尖部均存在這不同程度的磨損,這些磨損會不同程度降低驅動輪的使用壽命,當磨損達到一定程度時,必須要進行更換才能保證設備正常運行。導向輪的磨損是由于鏈軌節與導向輪輪面摩擦而產生的,主要表現是導向輪滾道面的減小,當滾道面減小到一定程度時,就必須對導向輪進行更換。支重輪在整個推土機行走中占有重要的位置,是整臺推土機重量的承載者,在行走過程中與履帶軌道進行直接的摩擦,所以也是推土機最重要的磨損部件,在工作過程中由于巖石、黃土、雨水等對會對支重輪形成撞擊腐蝕等情況,所以支重輪磨損速度相較于其他部件較快,特別是由于履帶接觸鏈軌節表面與支重輪表面產生摩擦而造成的磨損,是支重輪最突出最嚴重的磨損。磨損的表現方式是支重輪表面的減少或者外突出部分直徑減少,并在運行過程中伴有支重輪漏油現象的發生,這時就該考慮對支重輪進行更換了。托鏈輪是推土機磨損較輕的部件,其在正常的工作中由于相較于其他部件承載較輕,僅僅承載履帶重量,所以只是磨損到一定程度,進行相應的更換即可。履帶是推土機最重要的部件,履帶帶動著整臺推土機的前進或后退或者轉向,所以履帶的磨損是比較大的,一般來說履帶的磨損主要有銷套的磨損、履帶板的磨損兩種情況,這些磨損最主要的危害就是會造成履帶的斷裂,從而對操作人員造成人身傷害的維威脅,所以早發現、早更換是解決履帶磨損的最主要方法。
    結束語
    總之,D11T推土機雖然在使用過程中會出現這樣或那樣的故障,只要維修人員按時對設備進行保養、強化計劃性檢修、按時對設備進行點檢,教育操作人員按規程操作設備,對設備要進行經常性的檢查,及時發現設備的不正常工作狀態,從而保證設備正常運行,發揮出設備的最大效益。

參考文獻:
[1]金華明.履帶式推土機常見故障分析及處理方法[J].黑龍江科技信息,2010,(29):70.
[2]亓彥濤.試析履帶式推土機常見故障及處理方法[J].民營科技,2013,(4):10.


本網特約記者:國家能源集團準能集團公司 張國臣      編 輯:肖平
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