工程機械的用戶或修理者,除了熟悉設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)、功能之外,還應(yīng)了解制造廠家的設(shè)計思想,采取同制造廠家一致的維修策略。
為了設(shè)備維修而采取的可靠性維修(RCM),可用歐盟標(biāo)準(zhǔn)(EN13306)表述。預(yù)防維修是按機械 運轉(zhuǎn)小時(或公里)或機械技術(shù)狀態(tài)進行的有計劃維修,其中預(yù)定維修是按每工作250、500、1000、2000、4000h進行的強制性保養(yǎng)作業(yè)為主的預(yù)防維修,而狀態(tài)維修是按日常點檢、參數(shù)監(jiān)測及性能測試結(jié)果安排的預(yù)防維修。
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二、無接觸測試技術(shù)
點檢就是一些簡單的檢查,為查明使用環(huán)境(油、水、氣)的劣化或查出潛在故障而進行的少、無拆卸零部件的檢查。
小松公司早期推薦的點檢用儀器與工具有二三十種之多。圖1是成都小松檢測技術(shù)研究所通過優(yōu)選集成的調(diào)試維修測試箱,其中采用了多種無接觸測試技術(shù),如紅外測溫、失速測定、漏氣壓力測定等。
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1、紅外測溫
紅外測溫的優(yōu)點可從附表看出??捎?種方法使用紅外測溫儀:點測量、溫差測量、掃描測量。
定點紅外測溫,如制動系統(tǒng)。要檢查大型自卸車的制動系統(tǒng)動力分配是否適當(dāng),需要車輛直線行駛,制動停止后,立刻測量轉(zhuǎn)子或制動鼓溫度。如果轉(zhuǎn)子和制動鼓溫度有明顯變化,制動鉗可能會被黏住或被拖移,從而導(dǎo)致制動力分配不當(dāng)。車輛行駛一段距離后檢測磨損的制動蹄或失效的車輪軸承,若溫度明顯比環(huán)境溫度高,則預(yù)示磨損過多。
溫差測量,利用紅外測溫儀測量的相對誤差極小、重復(fù)性好的特點,一般工程機械的冷卻水散熱器△t在3~6℃時,冷卻系統(tǒng)的熱平衡正常。如果用紅外測溫儀測出△t小于3℃,推測故障原因是節(jié)溫器未打開、水泵運轉(zhuǎn)不良、風(fēng)扇膠帶松弛,水散熱器芯子堵塞等散熱不良所致如果測出△t大于6℃,原因是發(fā)動機過熱。利用溫差測量還可判斷液壓油高溫等許多故障。
紅外掃描測量,用于電氣柜元件的觸點、線圈的檢測,通過查找熱點確定故障點。檢測空調(diào)系統(tǒng)時,紅外測溫也很有效。
2、失速測定
利用機載轉(zhuǎn)速表、頻閃儀、光電轉(zhuǎn)速表等測定失速轉(zhuǎn)速(液壓失速、變矩器失速、全失速),可以很方便地判斷機械動力不足的原因在發(fā)動機還是在液壓系統(tǒng),或是在傳動系統(tǒng)?! ?br/> 與無負荷測功不同,發(fā)動機失速測定,是利用機械本身的動力傳動系統(tǒng),對發(fā)動機加載荷,測試某些特定轉(zhuǎn)矩下發(fā)動機轉(zhuǎn)速由最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降的程度,評價發(fā)動機的性能(輸出功率)。在這個特定轉(zhuǎn)矩作用下,發(fā)動機由最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降而能維持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速,即所謂失速轉(zhuǎn)速?! ?br/> 在液壓挖掘機發(fā)動機外特性曲線上,失速轉(zhuǎn)速等同額定轉(zhuǎn)速。在推土機發(fā)動機外特性曲線上,失速轉(zhuǎn)速通常介于額定轉(zhuǎn)速與最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速之間。卡特彼勒公司和小松公司生產(chǎn)的挖掘機、推土機、裝載機技術(shù)手冊上都有失速轉(zhuǎn)速的基準(zhǔn)值和限度值。
以推土機為例,當(dāng)實測變矩器失速轉(zhuǎn)速高于限度值上限時,推測故障原因是傳動系統(tǒng)不良(如動力換擋變矩器摩擦片打滑)、變矩器吸空;當(dāng)實測變矩器失速轉(zhuǎn)速低于限度值下限時,推測故障原因是發(fā)動機輸出功率不足、變矩器性能不良(進出口壓力或鎖止離合器壓力不正常、內(nèi)泄漏過大)、液壓泵空載損失大等。
3、漏氣壓力測定
利用漏氣測定儀檢查發(fā)動機曲軸箱竄氣流量,可以判定氣缸――活塞――活塞環(huán)組件的磨損狀況。小松、卡特彼勒及康明斯發(fā)動機都提供有漏氣基準(zhǔn)值。
三、在線監(jiān)測與故障診斷一體化技術(shù)
隨著工程機械廣泛應(yīng)用電子控制與信息處理技術(shù),安裝了大量高可靠性傳感器,直接監(jiān)測各部運行狀態(tài)的特征參數(shù),同時通過機載電腦處理后顯示故障類別或故障部位,供維修人員輔助故障診斷。
1、內(nèi)置自診斷系統(tǒng)
在小松、神鋼、大宇、現(xiàn)代等公司的液壓挖掘機上,都設(shè)計有自診斷系統(tǒng)。利用嵌入式芯片在線監(jiān)測進行故障診斷的好處是:①能及時發(fā)現(xiàn)機電系統(tǒng)隱患和記錄故障形成歷程;②可自動區(qū)分機電液一體化系統(tǒng)的故障類別,判斷故障起因于何種子系統(tǒng)(發(fā)動機系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)),迅速進行故障定位(故障部位、部件);③能減少人為診斷時間,及時進行故障處理。
利用自診斷系統(tǒng)以顯示故障歷程、故障代碼。根據(jù)故障代碼提示的相關(guān)電路,進一步診斷傳感器、接插件、電磁閥等故障點。
自診斷系統(tǒng)提供的是一種輔助診斷方法,而且主要是與電氣電子、系統(tǒng)有關(guān)的故障。對于液壓系統(tǒng)本身(未顯示代碼)的大量故障可參照維修手冊提示的程序,進一步檢查與液壓泵、閥、液壓馬達及附件有關(guān)的故障。
2、專用電子診斷裝置
(1)卡特彼勒公司的ET
在卡特彼勒3126B型發(fā)動機上,采用了HEUT(液壓作用電控單體噴油器)燃油系統(tǒng)H13000,配之以ADEM2000電控系統(tǒng)。
當(dāng)發(fā)動機出現(xiàn)功率下降、燃油耗增大、噪聲增大或故障指示燈點亮?xí)r,就要進行故障診斷。利用卡特彼勒公司提供的ET(電子技師),將其接到電控模塊旁的數(shù)據(jù)連接診斷插座上,就可以進行電磁閥、驅(qū)動壓力和斷缸的測試等,進行故障排查。
(2)日立建機的Dr.EX
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