養護機械設備的設計策略分析

林建

摘 要：養護作業事關公路的使用壽命和正常通行的安全性，是公路日常維護的重要組成部分。隨著公路在我國地區交通連接的作用越來越重要，對于公路的日常養護都提出了更高標準的要求。在進行公路養護作業時，通過投入合適的設備可以大幅提高工作人員的工作效率并提高最終養護作業的質量。因此合理的養護機械設備設計對公路養護是非常必要的。本文主要針對公路養護機械設備設計重要性、設計中存在的問題、設計策略等方面展開分析，希望本文能夠為今后公路養護機械設備的設計提供—些參考，有助于更好地為養護事業服務。

關鍵詞：養護機械設備；重要陛；設計策略；效率

隨著我司養護里程突破900公里，公路養護人員的養護作業任務加重，在作業時所涉及的機械設備越來越重要，那么在如何選擇上就要求工作人員要充分考慮施工現場和施工過程的實際情況。只有各方面的條件都達到完善的情況，才能使公路的養護作業在總體質量和工作效率上得到保障。養護機械設備設計方案不但與投入成本、工作效率、使用效果，還與經濟性和環保性有著密切的關系，合適的機械設備在后續的生產中不但能夠減輕勞動量，也能夠在后續的工作為企業節約成本，提高企業效率。因此本文就養護機械設備的重要性、設計中存在的問題、設計策略、我司現狀等方面進行簡單分析。

1機械設備對于公路養護作業的重要性

目前公路養護的主要業務有路基路面保養、橋涵隧道保養、沿線設施保養、機電設備保養、綠化保養等。與之配套的養護設備呈現大小兼備、多樣化的特點，包括：通用性養護設備（如：自卸車、皮卡車等）、專用性養護設備（如大型清掃車、小型壓路機、路面多功能修補車、高空作業車、護欄打拔樁機、灑水車、橋梁修檢車等）、保障性養護設備（如除雪機、破冰機、大型撒鹽機、滾筒刷雪機等），這些機械設備的引入可以極大的降低工作人員的工作強度，提高工程的進度和質量。并且有些特定的操作和工藝，只有依靠專門的機械設備才能完成。近年來隨著越來越多針對某機械設備的特性所推出的新技術、新工藝，在公路養護作業的占比重不斷提升，一臺符合養護生產實際情況的機械設備不但可以實現機械化、提高具體工作效率、減少工作所用時間，減少工程對道路交通造成的影響程度，而且大型機械化、自動化設備的使用，純人工的需求減少，可以減少養護機械設備事故的發生，改變過去對養護生產落后面貌的印象，體現了養護人務實創新、砥礪前行的精神面貌。

2目前養護機械設備設計中存在的問題

隨著養護機械設備市場的擴大，養護機械行業可謂是百花齊放，但是養護機械設備設計中也存在許多容易疏忽的關鍵點：一是很多養護機械設備出現水土不服的現象，主要體現在有些設備北方能用，到了南方卻不能用，歸根結底就是因為某些設備未根據當地實際情況進行適度調整；二是相似設備其配件通用性差，例如某品牌清掃車型號650和型號750的清掃車，配件卻差異較大，導致更換配件周期長；三是許多養護設備性能良好，但是設備笨重，便捷性較差，通常發生轉移成本高、轉運難道大的問題；四是許多養護設備安全保障性能不夠好，例如，目前許多養護車輛的安全防護性能比不上家用轎車，而養護作業特別是高速養護作業中，來往車輛車速高，發生事故往往都比較嚴重，迫切要求養護機械設備提高安全性能，特別是警示安全設施。

3養護機械設備的設計策略

養護機械設備設計的老思路迫切需要改觀，引入更加便捷、多功能、自動化、安全的機械設備是大勢所趨，不積跬步無以至千里，當前我們迫切需要養護機械設備廠商、養護設備管理人員立足當下，從靈活性、便捷性、安全性、自動化開始著手，做好養護機械設備的設計改進工作：

3.1釆用模塊化設計，提高產品靈活陛

目前需要養護的道路里程長、范圍廣，同一型號機械設備不可能適應所有的環境和任務，為單一地區專門設計一個機械設備，雖然能有針對性的解決該地區的道路養護工作難點，但是投入的成本太高，企業無法承擔。因此在進行道路養護機械設備的設計時迫切需要一個具有模塊化操作的機械設備，其主體結構和功能是一樣的，只是各個專門部件可以根據實際情況和任務的不同進行調整，設計人員只需要對一個機械主體進行設計，而其他的輔助裝置則是根據當地自然情況和任務需求進行改進和申請，減少在機械主體上進行設計所需投入的成本，同時可以自由拆卸的模塊又可以應用到不同的工作環境中，實現不同工作目標。真正做到一機多用，避免了目前養護機械設備種類多，通用性差的問題，也便捷了后期機械設備的管理。

3.2采用標準化部件，提高部互換陛

養護機械設備由于設備型號多、規格、尺寸不一，各種配件都需要通過廠家專供，因此在設計各種特殊部件過程中應盡量采用標準化設計，提高配件互換性。標準化部件首先能夠最大程度的減少設備投產后生產所需的成本，生產廠商的工作人員在進行同一類型同一參數的機械設備生產過程中，隨著生產次數的增加和生產工藝的精簡，能夠使生產廠商在生產過程中，逐步減少對同一類型產品的成本投入，實現生產成本最優化，減少了多余資源的浪費；其次，標準化設計和生產有助于工作人員在進行設計，安裝，維護，檢修過程中，對設備的工作狀態有一個直觀的判定標準，能夠及時判斷工件的磨損情況，在最合適的時候對其進行更換；最后，由于部件標準化后成本低，配件獲得途徑多，方便工作人員在進行工件更換過程時有充足的替代品可以選擇，能夠在最短時間修復設備，及時投產，保證效益。

3.3尊重生產實際，提高產品實用性

養護機械設備是輔助工作人員進行公路路面維護的重要助力，與人工操作不同，機械設備需要根據施工現場實際情況進行專門的定制，在進行機械設備的組裝設計時需要工作人員提前遞交當地的氣候、地質、交通物流量、載荷重量等說明，設計人員再根據這些具體情況，在機械設備的參數上進行修改。如需要進行養護作業的公路段裂縫情況嚴重，工作人員應該根據當地公路的承載能力對機械設備的質量進行調整，減少機械荷載對當地路面造成進一步的破壞；有些需要養護的路段地處臨山區域，需要在固定的機械設備之外安裝支撐裝置，支持機器設備在正常運行中有較強的穩定性。

3.4輕量化設計，提高產品經濟陛

目前養護機械設備普遍自動化程度不夠高，許多機械設備重，便捷性差，導致基層員工使用設備多有不便。例如：我司目前采用某品牌路面修補車，該車輛為2軸車輛，重達18噸多，根據《超限運輸車輛行駛公路管理規定》（中華人民共和國交通運輸部令2016年第62號）第三條規定二軸貨車，其車貨總質量超過18噸為超限運輸車輛，這就導致該車輛不符合上路規定，為養護生產帶來諸多不便。隨著我國經濟的快速發展，法律法規的逐步完善，環保意識的增強都將對養護機械設備的設計提出新的要求，特別是在產品輕量化上。如果能夠借助三維制圖軟件（如PRO-E、CATIA等）、智能化設計軟件、虛擬現實技術等對產品進行分析，借助有限元分析分析法，對產品進行有效的三維力學分析就能夠在保證產品質量的前提下減輕設備重量，從而達到降本增效的目的。

3.5注重安全警示，提高產品安全陛

目前從事養護機械設備生產的企業不勝枚舉，但是從設計上來講養護機械設備重養護機械性能而疏忽了安全警示裝置，許多養護設備長期在公路上作業，設備的安全直接關系到操作人員的安全，故在養護設備的生產除了注重產品質量保證產品性能，還需格外注重養護設備安全警示標示。在產品生產時可以給所生產產品安裝爆閃燈、警報器、反光條等警示設施，這樣一方面避免企業后期加裝帶來的諸多不便，另一方面也可以便利使用者、提高設備的使用安全性和用戶使用體驗。

4目前我司養護設備改進情況

隨機養護體制的改革，我司也在不斷深入養護設備改革，逐步提升我司養護設備性能，現簡述以下幾點：（1）改進我司除雪設備拋雪機的安裝方式，該款拋雪機原本有拋雪機機頭、連接固件、安裝車輛（水車）組成，廠家采用的是在安裝車輛大梁上單邊縱向鉆6個孔的螺紋連接方式安裝，我司通過CATIA有限元分析后發現如果水車滿載，額外加裝重達2噸的拋雪頭極易造成大梁出現較大彈性形變，對車輛有較大安全隱患，經過論證后采用加厚焊接辦法解決連接件安裝問題，在2018年初閩北大雪該設備投入使用獲得好評；（2）通用性上，我司目前存在兩種進口液壓鎬，由于液壓鎬釬是易損件且兩種鎬釬互不通用，以往都是批量采購兩種鎬釬備用，占用了較多的倉庫空間。而且由于我司轄養里程長，通常需要從幾百公里以外調撥使用，嚴重影響工作效率，為提高鎬釬的通用性，我司與第三方公司合作設計通用性接口，使得鎬釬能夠適配兩機，提高了產品利用率，實現降本增效的目的；（3）為解決工業鹽裝車難的問題，按照我司工業鹽倉庫高度和車輛高度合理設計了小型工業鹽提升機，該提升機具有人工上料，自動提升，自動卸料，自動回程等功能，同時根據工業鹽具有強腐蝕性的特別，對提升機的型材進行電泳處理、噴涂防腐漆，有效地保證了小型工業鹽提升機的使用壽命，同時也減輕員工裝卸工業鹽的工作量，該項小發明獲得2013年海峽兩岸職工發明三等獎。

5結語

養護機械設備正常使用對于地區經濟發展和交通物流通常有著非常重要的作用，為了保證公路在正常使用期間能夠發揮其應有的效能，對公路進行定期的路面養護作業成為了固化行為，在進行公路養護作業時，要投入專業的設備，專業的設備離不開設計人員和管理人員的不斷改進，相信今后養護機械設備將會大放異彩的。最后由于本文篇幅有限，對于相關問題的研究尚不全面，還需要在今后的理論以及實踐研究中進行更加深入的探討。

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