履帶式挖掘機液壓系統的維護周期研究

孫 敏

(吉林交通職業技術學院，吉林 長春130012)

1 履帶式挖掘機的液壓系統分析

履帶式挖掘機是工程建設中不可或缺的重要機械設備之一，大部分工程的基礎建設都需要用到該設備，尤其是在工程機械化水平不斷提高的今天，該設備在工程施工建設中的作用越來越大。 履帶式挖掘機歸屬于全液壓機械設備的范疇， 其較為典型的特點是行走速度緩慢、能夠適應多種復雜的施工作業環境、液壓系統預防性維護難度較大等等。

1.1 液壓系統的構成

履帶式挖掘機的液壓系統實質上就是各種液壓元件和管路的有機組合體，該系統的功能主要是以液壓油為介質，借助液壓泵將機械能轉換為液壓能進行傳遞，再通過各種液壓執行元件將液壓能轉換為機械能，從而完成挖掘機的各種動作。 無論是國產還是進口的履帶式挖掘機的液壓系統基本上都是由以下三個獨立的油路組成∶即主油路、控制油路以及泄油路。 根據所實現的功能不同又可將主油路分為如下三個部分，即工作機構系統回路、行走系統回路、回轉系統回路。

1.2 液壓系統的類型

大體上可將履帶式挖掘機的液壓系統分為以下幾種類型∶

1）根據液壓泵本身特性的不同，可將系統分為定量和變量兩種類型；

2）根據液壓油循環方式又可將系統分為開式和閉式兩種類型；

3）根據向各個執行元件的供油方式可將系統分為串聯和并聯兩種類型；

4）根據液壓系統當中液壓泵的數量又可分為單泵、雙泵和多泵三種類型。

2 履帶式挖掘機液壓系統的維護周期研究

對履帶式挖掘機液壓系統的維護具體可分為兩個部分∶一部分是維護；另一部則是維修，所以對其維護周期的研究也應當從這兩方面著手。

2.1 維護周期

2.1.1 液壓系統維護周期分析

從技術性能的層面確定液壓系統維護周期，能夠使系統本身始終處于最佳的工況， 這對于延長系統以及挖掘機的使用壽命非常有利。但是因為這種確定方法僅僅從液壓系統本身為出發點，并未充分考慮設備使用的經濟性， 這就導致了由此確定出來的維護周期相對較短，無法使設備的最大效能得以充分發揮， 從而降低了設備的使用效率，也間接影響了經濟效益； 如果從生產效率的層面來確定維護周期，那么為了提高生產效率則可以適當對維護周期進行延長，雖然從理論的角度上講，這種方法是可行的，但是由于挖掘機在實際工作中難免會出現各種故障，這樣便會使生產效率受到影響，并且故障的發生具有不確定性，故此以生產效率為依據確定液壓系統的維護周期很難保證結果的準確性。 除此之外，液壓系統維護周期的長短還與其技術狀態有著非常密切的關聯，具體而言，挖掘機液壓系統的技術狀態越好，維護周期便可以隨之相應延長，若是技術狀態不佳時，維護周期則需要隨之適當縮短。 通過大量的試驗分析得出了這樣一個結論∶挖掘機的額定工作時間越長，生產率系數越小，液壓系統的維護周期就越長。這是因為在實際生產中，挖掘機能夠長時間工作，表明其技術性能良好，所以可延長維護周期。 但必須注意的是，如果在密度和工作量較大的前提下，則不可采用這種方法確定液壓系統的維護周期，因為高強度的生產作業會使設備出現疲勞損壞的情況， 此時的維護周期則應縮短。

2.1.2 液壓系統最佳維護周期的確定

通過上述分析可知，最為合理的系統技術維護周期，應使隨著機械使用時間的增長而隨之不斷減小的函數， 并非是一個固定的數字。為此，我們可以根據平均遞減的方法來對液壓系統的最佳維護周期進行確定，其表達式如下∶

在上式中，T生opt代表的是根據液壓系統實際生產效率計算出來的最佳維護周期；i 則表示第i 次的系統技術維護；T可靠opt代表的是按照系統本身可靠度計算得出的最佳維護周期；n 表示一個維修周期之內的計劃維護次數。 在實際應用中，將所有的結果代入到式（1）當中，便可以準確計算出履帶式挖掘機液壓系統的最佳維護周期。

2.2 維修周期

2.2.1 小修時間

在對挖掘機液壓系統進行維修的過程中， 故障診斷是關鍵性環節，診斷時采用的主要儀器設備為壓力表，這種診斷一般都是在故障部位已知的條件下進行，壓力表的作用則是對故障診斷的準確性進行驗證。為此，除了油管破裂等較為明顯的故障之外，其余大部分故障的原因都無法直接獲得，這就導致了往往需要花費幾天甚至幾十天來查明故障原因。 但在不斷的維修中人們總結出了一個規律，即挖掘機的液壓系統首次出現某種類型的故障時診斷難度大，耗時較長，但同類型的故障再次出現時則只需很短時間便能查明原因，由此可將液壓系統的小修時間確定為8h。

2.2.2 大修時間

通過對挖掘機生產廠家提供的相關資料進行研究分析后發現，大部分挖掘機液壓系統的大修工時為350h 左右， 按照液壓系統的特點以及挖掘機大修工藝流程所耗費的時間，取0.8 作為折減系數，液壓系統平均大修的時間為280 工時，根據下式便可計算出液壓系統的最佳維修周期∶

經過取整之后，履帶式挖掘機液壓系統的首次大修周期可確定為9210h，按照相應的遞減，第二次大修周期為6620h，第三次大修周期為5060h。

3 結論

綜上所述，由于大部分工程項目的時間都比較緊張，若是對履帶式挖掘機的液壓系統進行經常性的維護和維修， 勢必會影響施工進度， 故此合理確定履帶式挖掘機液壓系統的維護周期顯得尤為重要。這不但能夠提高機械設備的使用壽命和工作效率，而且還能創造出更大的經濟效益。

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