1、环境温度较低时,工程机械的故障会比平时要多。因为低温环境下主要存在以下不利因素。 ①发动机及其相关系统的各种电子元件性能恶化,传感器测量数据有较大误差,柴油机所用柴油的自燃条件差或汽油不易点火、汽化不良,燃烧不充分。
②发动机机体温度低,冷却液开始结冰膨胀。
③润滑油的粘度变大,润滑效果不良。
④液压油变稠,压力降低,液压泵和马达的工作效率降低。
⑤温度降到0℃以下时,塑料橡胶的脆性变大,密封件变硬,密封效果不良,易造成泄漏。
⑥蓄电池失效并结冰。
⑦燃油管路及其它所有可能进水的地方结冰,导致发动机不易启动。
⑧燃油变稠,雾化效果不好,甚至有石蜡和水分结晶析等。对操作、保养人员来说,温度过低会造成身体协调性变差、手脚不灵,误操作和不当的操作会增多。
2、低温环境下的典型故障
低温环境下工程机械的典型故障可归纳为以下3种:磨损加剧;产生裂纹和断裂;泄漏量加大。
冬天在风沙较大的地带,发动机活塞环与气缸的磨损就属于典型的磨料磨损。活塞在气缸中往复运动,而磨损程度与飞溅润滑的效果有直接关系。低温时,机油压力大,飞溅效果不好,活塞运动过程中的磨料磨损自然加剧,特别是在发动机刚刚启动时,机油还没来得及润滑,活塞在曲轴的推动下克服静摩擦力运动,就会造成干摩擦,此时活塞环的磨损也很严重,使得活塞环工作面擦伤,活塞环单侧或周向接触面上有纵向沟槽,接触面发生属剥离及纵向大面积严重划伤,工作面有波纹状拉痕等。
工程机械的裂纹和断裂主要发生在水箱、缸体、曲轴和液压缸等处。温度降低后,金属的冷脆性增强,发动机内外温差很大,就造成了内外冷热不均,从而使得金属应力分布不均,就产生了裂纹。工程机械频繁冷态启动和作业时会产生交变载荷,这对曲轴产生很大的冲击力,加速了曲轴的疲劳,在环境温度很低的情况下,金属的冷脆性增强,金属内部的缺陷也会因温度低、冲击载荷大而扩展,形成疲劳裂纹扩张区,严重时有时会发生断裂。当大气温度下降到0℃时,冷却液开始结冰膨胀,导致水箱、散热器和缸体水套的应力超出金属的屈服极限而产生胀裂,冷却液也会从裂纹中渗出。
随着温度的降低,泄漏增加,因为在寒冷的条件下,密封件材料的塑性降低、脆性增强,从而引起液体泄漏;同时,不同材料的冷热收缩程度不同,会导致配合间隙变大或变小,也会加剧液体的渗漏。
3、预防故障的措施
(1)遵守发动机操作要点
①启动前,应利用热水(80℃)或蒸汽预热冷却系。汽油机温度应超过45℃、柴油机温度应超过50℃后,才能启动。
②启动后应采用升温措施,汽油机不超过60℃、柴油机不超过70℃,不能带负荷运行。
③正确地使用保温设备(保温帘、保温套、百叶窗)使发动机在正常的温度下工作,水温不得低于70℃。
(2)停机休息时,如果时间较短,可使发动机低速空转,如果时间较长,应间断地启动发动机,以保持冷却水有一定的温度,不致冻结。每班作业后,应将冷却系中的水全部放完;水放完后,应使放水开关仍然开着,然后启动机器并使之怠速运转1分钟,以使剩余的水全部蒸发。注意,应使水温降低至50~60℃后才能放水,水没放完驾驶员不得离开。
(3)在条件许可的情况下应使用防冻液。
(4)完善冬季保养内容
(5)在冬季到来之前,就检查润滑油的型号对北方寒冷条件下工作工程机械,就改换低粘度、低凝点的润滑油。
(6)选用低温性能良好的燃油,防止石蜡与水分结晶析出而影响发动机启动供油。
(7)经常检查升温预热装置的工作情况,如有故障应立即予以排除,确保工程机械的正常启动。
(8)加强蓄电池的保暖,防止冻坏或者电压降低。
(9)经常清洗空气滤清器、机油粗细滤清器和燃油滤清器等减少磨粒进入、提高润滑效果,以及减少液压油的污染。
(10)注意观察机器有无泄漏,如有则应尽快查明原因,进行维修。
(11)不易启动时,不要剧烈地轰油,待发动机预热后再启动。
(12)工程机械在寒冷条件下工作,应注意发动机整机的保暖。
(13)建立一套完整的责任体系,加强管理,防微杜渐。
深入了解低温环境的特点,采取积极的措施,制定出合理的使用、维护和保养机械的办法,就可以大大减少故障的发生,使工作机械的故障率降到最低。
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