摘要：预防是减少机械故障的有效手段，根据实践经验谈几条减少故障、提高机械使用寿命的措施。
关键词： 预防 机械 故障 措施
1、引言
隧道工程机械因工作环境恶劣、条件复杂，还有零件材质、制作工艺和人为因素等的影响，在使用过程中不可避免地会出现各式各样的故障。故障出现后再修理既耽误时间又增大修理费用，加大了工程施工成本。如果能采取有效的、针对性强的防范措施，尽量减慢机械零部件的损坏速度，是可以有效防止机械故障，延长机械使用寿命的。下面结合本人在隧道工地的机械管理实践，来谈谈常见的机械故障以及预防措施。
2、造成隧道工程机械故障的因素
2.1、机械杂质造成的故障
机械杂质一般指的是灰尘、土壤等非金属物质和工程机械在使用过程中自身产生的一些金属屑、磨损产物等。这些杂质一旦进入机械内部，到达机械的配合表面之间，其危害是很大的，不但使相对运动出现阻滞，加速零件的磨损，而且会擦伤配合表面，破坏润滑油膜，使零件温度升高、润滑油变质。据测定，润滑中机械杂质增加到O．15％时，发动机第一道活塞环的磨损速度将比正常值大2．5倍：杂质微粒进入滚动轴时，其寿命将降低80％～90％。因此，对于工作在环境恶劣、条件复杂场所的工程机械来说，要使用优质、配套的零部件及润滑油、润滑脂，堵住有害杂质的源头；做好工作现场的机械防护工作，保证相应机构的正常工作，防止各种杂质进入机械内部。对出现故障的机械，尽量到正规的修理场所进行修理。现场修理时，也要做好防护措施，防止现场修理时更换的零部件在进入机械前受到灰尘等杂质的污染。
2.2、工作温度造成的故障
在工作中，各个零部件的温度都有各自的正常范围。如一般冷却水的温度为80～90℃，液压传动系统液压油的温度为30～60℃，低于或超过此范围就会加速零件的磨损，引起润滑油变质，造成材料性能变化等等。试验表明，各种工程机械的主传动齿轮和轴承在一5ac的润滑油中运转比在3℃的润滑油中运转，磨损要增大10～12倍。但当温度过高时，又会加速润滑油的变质，如机油温度超过55～60℃时，油温每升高5℃，机油的氧化速度将提高一倍。为此，工程机械在使用过程中，一要防止低温下进行超负荷运转，保证低速预温阶段的正常运行，使机械达到规定温度后再进行行驶或工作，不要因为当时不出现问题而忽视其重要作用；二要防止机械在高温下运转，机械运行过程中要经常检查各种温度表上的数值，发现问题立即停机进行检查，发现故障及时排除。对于一时找不到原因的，绝不能不经处理而仍使机械带病工作。在平时的工作中，要注意检查冷却系统的工作状况。对水冷式机械，每日工作前必须检查，加添冷却水：对风冷式机械，也要定期清理风冷系统上的灰尘，保证散热风道畅通。
2.3、各种腐蚀作用造成的故障
金属表面与周围介质发生化学或电化学作用而遭受破坏的现象称腐蚀。这种腐蚀作用不但会影响机械外表设备的正常工作，而且会腐蚀到机械内部的零部件。如雨水、空气中的化学物质等通过机械零部件的对外通道、缝隙等进入机械内部，腐蚀机械零件内部，加速机械磨损，增加机械故障。由于这种腐蚀作用有时是看不见、摸不着的，容易被人忽视，因而其危害性更大。在使用中，管理和操作人员要根据当时当地天气情况、空气污染情况，采取有效的措施，减小化学腐蚀对机械的影响，重点是防止雨水及空气中化学成分对机械的侵入。
2.4、使用、保养、维修不到位造成的故障
在工作中存在着“重使用，轻管理”倾向，存在着使用不合理、使用不正确、工作载荷起伏波动大；保养不及时、不规范，表现为：无技术保养计划，机械经常带“病”作业只有当机械再也不能作业时，才进行修理；因受工地恶劣环境条件的限制，技术保养计划没按保养规定“量”的进行，而是想到什么、看到什么、保养什么；在资金较为紧张时，不能按时保养，或是使用不全规定的配件或油料；在工期紧张时为赶进度，忽略机械的运行状况而强行作业等。维修工作存在着质量不高问题，也将导致故障频发。
3、预防隧道工程机械故障的措施
3.1．减少机械杂质的影响
据有资料表明：润滑油中机械杂质增加到0.15%时，发动机第一道活塞环的磨损速度将比正常值大2.5倍；滚动轴承进入杂质微粒时，其寿命将降低80%~90%。因此，对于工作在环境极其恶劣、条件复杂的隧道施工机械而言，首先使用优质、配套的零部件及润滑油、润滑脂，堵住有害杂质的源头。其次，现场修理要做好清洁措施，防止杂质进入隧道机械设备的内部，以保证隧道机械设备正常工作。再次是隧道工程机械的进气通道一定要保养干净，空气滤清器要勤清洗、更换。对于已出现故障的隧道施工机械，现场修理时，防止更换的零部件、油料等受到二次污染。
3.2．减少温度的影响
在工作中，各个零部件的温度都有各自的正常工作范围。如一般冷却水的温度为80℃~90℃，液压油的温度为30℃~60℃，低于或超过此范围就会加速零件的磨损，引起润滑油变质，造成材料性能变化等等。实验表明，机械的主传动齿轮和轴承在-5℃的润滑油中运转比在3℃的润滑油中运转，磨损要增大10~12倍。温度过高时，又会加速润滑油的变质，如机油温度超过55℃~60℃时，油温每升高5℃，机油的氧化速度将提高一倍。因此施工机械在使用过程中，首先防止低温下进行超负荷运转，保证低速预温阶段的正常运行，使机械达到规定温度后再进行工作；其次防止机械在高温下运转，机械运行过程中用经常检查各种温度表上的数值，发现问题立即停机进行检查，发现故障及时排除。对于一时找不到原因的，绝不能不经处理而仍使机械带病工作。再次要经常检查冷却系统，保证冷却液足够、冷却通道畅通。
3.3、减少各种腐蚀的影响
腐蚀作用不但会影响机械外表设备的正常工作，而且会腐蚀到机械内部零部件。比如雨水、空气中的化学物质等，通过机械零件的外通道、缝隙等进入机械内部，腐蚀机械零件内部，加速零件磨损，增加机械故障。由于这种腐蚀作用有时是看不见、摸不着的，容易被人忽视，因此其危害性更大。在使用中，管理和操作人员要根据当地天气情况，空气污染情况，采取有效措施，以减少各种腐蚀对机械的影响，防止雨水及空气中化学成分对机械的侵入。
3.4．保证正常的工作载荷
施工机械载荷的大小和性质对机械的损耗过程有着重要的影响。一般地，当零件承受的载荷高于平均设计载荷时，其磨损加剧。另外，在其他条件相同时，稳定载荷比动载荷下磨损要小，故障少，寿命长。如发动机在不稳定载荷与稳定载荷工作比较，其汽缸的磨损将增大两倍。因此，在正常负荷下工作的发动机其故障发生率降低，且寿命长。保证正常的工作载荷主要取决于操作手对工程机械的使用。首先要组织操作人员进行技术培训，能正确掌握机械性能及操作规程。其次现场指挥和操作人员注意不能在超过机械所能承受的最大负荷下进行工作，切记要在力所能及情况下使用机械。要尽量保证机械负荷的均匀加减，使机械处于较为平缓的负荷变动。具体地说，就是要较为均匀地加减油门，防止发动机、工作装置动作的大起大落。正确使用机械还应注意以下几个方面：
①合理组织。在施工中，要把适合使用的机种，在数量、性能和容量上按比例合理配套，组成高效的组合机群。
②强化调度。施工现场情况多变，加强现场调度，才能使机械设备经常调整到合理使用状态。
③科学使用。应根据性能使用设备，既要防止大马拉小车，也要防止未经校核的超负荷使用。
④文明使用。应为机械设备创造良好的工作环境和条件，如修建符合标准的道路，装设灯光照明，建立机械停放场地；经常使施工便道保持平整，晴、雨天及时养护；减少泥尘；修施工便道时因地制宜地减少坡度等，都对延长机械寿命有利。
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3.5．保证使用合格的燃油
柴油的质量是否合格，不但影响发动机正常工作，而且还直接关系到发动机寿命。在使用中要控制好以下几个环节：
①根据不同的环境温度选用不同牌号的合格柴油，劣质燃油中的石蜡与硫的含量高，会对发动机产生损害；
②对燃油从采购、运输、保管、工地现场二次倒运直至加入发动机全程监控，柴油不能混入杂质、灰土与水，否则将使燃油泵过早磨损；
③在每日作业完后燃油箱要加满燃油，防止油箱内壁产生水滴；每日作业前打开燃油箱底的放水阀放水；在发动机燃料用尽或更换滤芯后，须排尽管路中的空气。
3.6．保证隧道机械的合理润滑
零件工作表面的磨损、腐蚀及材料的老化是正常使用条件下的机械零件的3种主要失效形式，机械的磨损是其他各种零件走向极限技术状态的主要原因之一。在使用过程中要做的一项重要工作就是保证对机械的合理润滑。要积极开展油样检测，按质换油工作。工程机械的故障有50％以上是由润滑不良引起的。液压系统的故障80％以上是液压油的污染、变质引起的。例如涡轮增压器，处在高温、高压和高速运转的工作状况下，故障的主要原因为润滑不良、外来物质进入和积累、疲劳损坏。零部件配合的精密性、良好的润滑可以使其保持正常的工作间隙和合适的工作温度，从而降低零件的磨损程度，减少机械故障。正常合理的润滑是减少机械故障的最有效措施。为此
①要合理选用润滑油，根据施工机械的种类的不同选用正常的润滑油类别；根据施工机械的要求，选用合适的质量等级；根据施工机械的工作环境和不同季节选择合适的润滑油牌号。
②经常检查润滑油的数量和质量，数量不足要及时补充，质量不佳要及时更换。应急条件下使用不同种类及牌号润滑油代用的，事后一定要对润滑系统进行清洗并及时地更换正常的润滑油。
3.7、保证保养工作落到实处
对施工机械实行定期保养是预防施工机械故障延长机械寿命的关键。施工机械的技术保养是为了使机械经常处于良好的技术状态，保证其可靠性，提高工作效率，延长使用寿命而对机械所采取的一系列技术措施。其主要内容是：
①走合期保养；
②例行保养；
③小时间隔保养；
④停用和封存保养；
⑤换季保养；
⑥调动前保养。保养的方法一般采用“十字作业法”，即：“清洁、润滑、紧固、调整、防腐”。针对水利水电施工特点，对机械的保养有很多的明确规定，但由于各种原因，在实际工作中对此往往没有引起足够重视。印％的维修是因为失保失养，零部件早期磨损，寿命缩短而造成的。因此，大力推行施工设备的强制保养非常必要，势在必行。
要保证保养工作落到实处，必须做好以下几方面的工作：
①全员达成共识，克服“以修代养”的思想，将技术保养制度化，并建立相应的监督机制；
②加强保养维护人员及操作人员的培训，确保各项保养操作能按“规程”进行；
③将技术保养的项目内容规范化、表格化，做好保养维护的记录和归档；
④配齐保养、检测和维护所需的设备工具，尽力完善工地的各种设施；
⑤防止不合格的备件被装机使用；⑥协调各部门的关系，合理调配人员，开展单机核算，充分调动操作、维修人员的积极性，做到有奖有罚。
3.8、适时维修，提高质量
经验表明：有些故障对机械设备的影响可能是很微小的，有些是比较严重的，甚至会造成重大机械设备事故和人身伤亡事故。究其原因，就在于忽视了对小故障的及时处置。因此从某种意义上说，对出现的故障及时进行处理，就是减少和防止故障的一种积极而有效的措施。维修工作是延长机械设备使用寿命的重要环节，采用合理的维修方法可以有效地延长施工机械的使用寿命。所谓适时维修，是要按照维修规程，对机械进行定期保养与修理，各种等级的修理，必须按要求进行。现有的各种修理规范是多年实践经验的总结，是具有科学性与合理性的，在没有重大的技术进步与革新情况下，这些规程规范对施工机械维修与保养的指导是可行的，必须遵照执行。在使用过程中要加强对工程机械的定期与不定期检查，及时了解机械运行的情况，对出现的故障，要及时进行处理，不要因故障小，不影响使用而延误维修时机，酿成更大故障。
3.9．采取正确的组织管理措施
随着材料科学及设计制造技术的发展，隧道工程机械上采用了许多新技术、新材料、新结构，要求机械的技术保障与管理工作更科学、更完善。为此，作为工程机械的组织管理人员及操作人员，必须做到管理专业化；日常管理数量化；项目目标责任化。具体要做好以下几方面的工作：
①在运输及保管过程中注意防止机械损伤、变形、腐蚀等。
②严格机械的日常维护工作，做到预防检查日常化，使机械处于良好的技术状态。
③要加强技术培训，不但要培训操作人员，也要培训维修、管理人员；不但要为眼前的施工生产需要服务，还要站在战略的高度教育官兵、树立终身学习、多能服务观念；既培养专才，也培养通才；理论与实践并重，形式与效果齐抓，才能收到预期的效果。
④安全教育经常化，要以多种形式进行安全教育，增强对事故的预见、防范和应急能力。要正确的使用和操纵各种工程机械，使得作业操作规范化；要技术性与纪律性并重，实行定机、定人、定岗责任制，坚持持证上岗，严禁非岗位人员操作。减少和防止人为失误引起的机械故障。⑤精心保养机械，要做到正确合理地进行定期与不定期机械技术状态的检查，按照“十字作业法”认真保养，发现异常情况时处理。
4、结束语
我们在管理和使用隧道施工机械时，不仅要懂得它的构造、组成、原理、性能、掌握操作技巧，而且要掌握隧道机械设备的故障快速诊断和维修能力，只要我们不断地探索隧道机械的磨损规律，采取有效的预防措施，要用“人性化”理念来呵护它，隧道施工机械的故障是可以预防和消除的，使用寿命是可以延长的，是可以更充分发挥施隧道工机械的效能的，这样就能创造出更多的社会财富，给我们带来更好的社会和经济效益。
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论文作者:黄全平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/24
标签：机械论文; 故障论文; 工作论文; 磨损论文; 工程机械论文; 润滑油论文; 隧道论文; 《基层建设》2018年第6期论文;