

我國幅員遼闊,由于各地區地理位置不同,造成四季溫差較大。北方地區在冬季氣溫較低,機械設備的工作條件變得十分惡劣,這給工程機械的使用和維護工作帶來許多困難。目前,仍有許多用戶對低溫環境給工程機械的不利影響認識不足。為使機械設備在冬季能安全過冬,并發揮更大的效率,我們邀請幾位專業人士對此進行探討。
做好換季保養,保證設備安全過冬及時更換油品和防凍液
史利安:為使工程機械發揮最大效率,入冬之前必須采取相應的保養措施,一般包括對工程機械燃油系統、潤滑系統和冷卻系統進行徹底檢查、維護,以確保工程機械安全過冬。
低溫容易使柴油結蠟,黏度增加,流動性變差,霧化不良,導致柴油機的燃燒過程惡化,柴油機的啟動性、動力性、經濟性明顯下降。為使柴油機工作柔和,減少油耗,應選用凝點較低的柴油。換季保養時,應徹底清洗燃油系統所有濾網,更換燃油濾芯,放出油水分離器的污水并進行清洗,同時檢查輸油泵的工作情況,消除可能發生的故障隱患。
夏季用潤滑油在冬季流動性變差,摩擦阻力增大,使柴油機啟動困難,活塞和缸套磨損加大,影響工程機械動力和燃油經濟性,因此要改用低溫流動性好的冬季潤滑油來消除這種不良影響。一般可選黏度等級SAE5W-40或SAE10W-40的多級機油。在某些嚴寒地區,還應使用專門的抗凍機油。在更換機油的同時,應更換或清洗機油濾清器。
換季保養時,應先將變速器、分動器、差速器、轉向器進行清洗,再換成冬季用的齒輪油或液壓油。還要檢查輪轂軸承的預緊情況,必要時調整預緊度,隨后將輪轂軸承清洗,加入優質的冬季用軸承潤滑脂。
夏天用水作冷卻液的工程機械,最好先用“水箱清洗劑”對柴油機水套進行清洗后再更換防凍液,以防止水垢積聚過多,影響柴油機散熱,如果設備一直在使用防凍液,則應檢查水箱中的防凍液數量及質量,如出現變渾濁、變質、發泡等情況要及時更換。
選擇防凍液的冰點要低于工程機械使用地區最低溫度10℃左右,最好選擇長效性防凍液,并具備防凍、防沸、防腐、防水垢功能。要使用同一型號的防凍液,不同型號防凍液不可混用。此外,還要檢查節溫器工作狀況,保證節溫器工作良好,防止柴油機水溫過低或過高。
做好電氣設備的維護
崔玉杰:我單位白云鄂博鐵礦地處內蒙古北部,海拔1700多m,冬季風大寒冷,采礦作業區最低氣溫可達-35℃,這對工程機械的正常使用影響極大。我們經過多年的實踐,總結出一套行之有效的高寒地區工程機械操作與維護保養心得。
每年的9月中旬是我們對工程機械換季整備的開始時間。換季保養時,除了做好潤滑系統和冷卻系統的油、液更換之外,還應重點做好電氣系統的維護保養。具體內容包括以下幾點:
檢查蓄電池的完好率,將蓄電池電解液的密度由1.250kg/cm3上調到1.280kg/cm3,以防止蓄電池電解液出現結冰現象,確保冬季啟動可靠。檢查蓄電池的電極接線,如果發現電極接線處有綠色的氧化物,應先用開水沖掉,再用壓縮空氣吹干水分,最后噴涂上專用的防護劑,防止氧化層再次出現。否則會引起蓄電池充電不足,嚴重時會引起蓄電池的早期報廢或者啟動不良。
冬季柴油機啟動困難,啟動電機的使用頻繁,如啟動機功率不足,又會進一步增加柴油機啟動難度。所以應對啟動機進行一次徹底的保養,保持啟動機各部清潔、干燥,尤其是電刷與換向器之間應接觸良好。
暖風設施是冬季在戶外作業必不可少的裝備,因此在氣溫降低之前應提前檢查統計,并依據損壞情況提前準備好配件,逐臺修復暖風設施。
此外,可在氣路系統中加裝油水分離器、干燥器,以過濾去除管路中的水汽。可適當放松履帶設備鏈條的預緊度,防止由于天氣寒冷鋼結構收縮造成的鏈條斷裂。對野外工作的設備加裝保溫設施,必要時安裝發動機機油預熱裝置。
提前解決設備漏油問題
史利安:熱脹冷縮現象在橡膠類0型圈、矩型圈等密封件上表現甚是明顯。當氣溫持續低于0℃下時,本來不漏油的設備會出現漏油現象,尤其是連續氣溫接近-10℃時,新的進口設備甚至也會出現或多或少的漏油現象。為避免此類現象的發生,對于在溫暖季節就漏油的設備,在進入嚴冬前要對液壓系統的密封件進行一次系統的檢查,漏油的必須更換,否則漏油將造成更大的損失。對于在嚴冬季節輕微漏油的設備,不要急于維修,待天氣轉暖后視漏油情況再行維修。不少輕微漏油的設備在天氣轉暖后,漏油故障會不修自愈。
采用保溫措施和啟動液,保證柴油機啟動順利
采用啟動液進行啟動便捷、經濟
史利安:冬季柴油機啟動困難,為了順利啟動,可以使用低溫啟動液。使用低溫啟動液助燃的優點有二:一是操作便捷,一般在進氣系統噴入少量的啟動液即可順利啟動;二是價格低廉,投入費用少,經濟性好。使用低溫啟動液助燃的缺點是容易造成爆燃,對曲柄連桿機構等運動部件產生較大的機械沖擊。如經常使用,則容易造成燃燒室積炭,引起汽缸氣密性變差以及噴油器霧化不良等后果。選用啟動液時應注意以下幾點:
柴油機用啟動液有寒區與嚴寒區兩種,寒區啟動液中含乙醚組分較少,因此工作柔和。嚴寒區用的啟動液中含乙醚組分較多,在氣溫不太低的寒區使用時工作粗暴,氣溫越高敲擊聲越明顯,對機件的損害也越嚴重。
啟動液中含有乙醚及輕質烴,均屬危險易燃品,使用時要遠離火源,隔絕熱源,避免日曬,存放在陰涼通風的地方。在使用火焰進氣預熱裝置時,切勿向進氣管內加注啟動液,以避免引起爆炸。
在使用啟動液時應二人相互配合,一人在駕駛室啟動,另一人均勻連續地向進氣管道直接噴入一定量的啟動液,避免噴液過多而發生爆振。在使用啟動液時先使發動機旋轉起來,之后再噴射啟動液,否則,會出現發動機反轉的現象。
對進氣管進行預熱后啟動安全、可靠
張肇偉:針對柴油機低溫啟動性能差的特點,可以通過在進氣管噴入冷啟動液、給發動機水箱灌熱水、采用火烤油底殼和進氣管等方法來啟動,但操作起來都不容易。前者啟動液噴入過少啟動困難,噴入過多容易造成發動機冷機啟動運轉超速,加速機件磨損。后兩者不僅費力費時,效果也不是很理想。尤其是采用火烤油底殼和進氣管,一旦操作不當,極易發生火災。從安全性、可靠性來看,最好的方法就是給柴油機加裝電加熱預熱器。
通過在柴油機進氣歧管內加裝電加熱預熱器,可顯著改善發動機冷啟動性能,滿足發動機在-35℃低溫冷啟動的要求。需要強調的是:裝配電子啟動預熱器的發動機,嚴禁使用乙醚冷啟動液,否則可能導致爆炸和嚴重傷害。
采用保溫和加熱,防止工作系統結冰在易結冰處加裝自控電加熱裝置
崔書昌:冬季水泥混凝土攪拌設備的供水系統和配料機構氣缸等處易出現結冰現象,傳統解決方法是用大型鍋爐加熱升溫或搭建保溫棚,但這些方案費時、費力,且效果不理想。為了有效解決冬季混凝土攪拌站作業中遇到的難題,可在原攪拌設備上加裝一套自控溫電加熱裝置。
該自控溫電加熱系統硬件主要包括電加熱器、接線盒、熱反射元件、固定組件、溫控器、電纜線等。電加熱器包裹在攪拌設備供水系統和配料機構氣缸部位,即使在低溫條件下,也能保證這些部位正常工作。采用該系統后,無需再搭建保溫棚,只需對攪拌站特定部件進行加溫即可。此系統消耗功率低,熱效率利用高,運行成本低,具有良好的經濟效益。
用預熱后的生產用水預熱砂石料
劉峰:當氣溫下降到0℃以下時,水泥混凝土攪拌設備生產用水會在管道中凍結,這樣不但影響正常作業,而且還容易凍裂水罐閥門和水泵。同時,砂倉內的砂子也因含水量較高而凍結,無法流動。一般處理方法是在在開機前2~3h用噴燈加熱各過水管道、泵和閥門。
在實踐中,我們將攪拌設備生產用水進行加熱,再用熱水將石料和砂子預熱至規定溫度,取得了不錯的效果。具體方案如下:首先將生產用水注入高溫罐,罐內設有蛇形管,當高溫導熱油從中通過時將水加熱。在加熱過程中,通過裝設的儀器控制水的加熱溫度,待水加熱至規定溫度時,將熱水注入到采用導熱油爐保溫的生產用水罐。水管子外表面采用遠紅外加熱帶纏繞,接通電源便可對流動的熱水進行保溫。在下料口處安裝電加熱器,配上溫控儀,即可將加熱溫度控制在一定范圍內。只要在結冰時接通加熱器,融冰后再啟動振動器,砂子就很容易流入計量斗。
該方案的優點是工期短、投資少。經過改造后,水泥混凝土攪拌設備在冬季施工中,既可節省大量準備工作時間,又可保護設備,提高設備的生產率和企業的經濟效益。
利用高溫蒸汽對泥漿池和鉆桿進行預熱保溫
王舉東:旋挖鉆機在冬季鉆孔施工中,往往要在短時間內使用大量的泥漿。在冬季寒冷的地區,由于氣溫低常出現泥漿凍結問題。為防止泥漿凍結可采取以下方案。
首先,要把貯存泥漿的泥漿池用棉苫布搭成泥漿大棚,并接上高溫蒸汽管道,以保證鉆孔用的泥漿不會凍結。泥漿池的位置最好設在鉆孔灌注樁的附近,這樣既方便加注與回收泥漿,也可以使泥漿的熱量損失降到最低。
其次,旋挖鉆機在鉆孔過程中,鉆桿帶出的泥漿會粘附在鉆桿上結冰。當冰結到一定的厚度時,就會產生鉆桿卡滯現象。針對此問題,可在旋挖鉆機的動力頭部分接上高溫蒸汽,對旋挖鉆機的鉆桿進行局部加熱。
此外,旋挖鉆機在施工中,其履帶還容易被鉆渣埋住凍結而無法行走。為避免此類故障發生,可在旋挖鉆機的履帶上預先鋪設塑料布,使鉆渣不能直接與履帶接觸,并應及時把履帶旁邊的鉆渣運走,以降低凍結幾率。