建筑施工機械中的常見故障維護探討

摘 要：以建筑施工機械作為研究對象，重點闡述了施工機械常見故障的類型及處理方式。采用理論總結與案例分析方法，從建筑施工機械的常見故障出發(fā)，探究了建筑施工機械的故障分析步驟，引入某建筑案例，重點分析了此項目建設期間的機械設備類型，圍繞攪拌站的各種機械設備，分析了比較常見的幾種故障，說明了這些故障的處理方式及維護要點。

關鍵詞：建筑機械；故障；維護

中圖分類號：TU71" " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2096-6903（2024）04-0046-03

1 建筑施工機械的常見故障

現(xiàn)階段的施工作業(yè)中，很多環(huán)節(jié)均依賴施工機械來完成。雖然機械設備為建筑施工帶來了較大的便捷性，但一旦機械設備面臨故障，將打亂原有的進度計劃，影響施工質量及安全。綜合建筑施工機械運行情況，出現(xiàn)損壞型、退化型、松落型、失調型、滲漏及堵塞型故障的概率較高[1]。如施工機械面臨這些故障，可能加劇機械的變形、斷裂、磨損、老化、松動、漏水等問題，增大機械設備的運行風險，給施工建設帶來一系列負面影響，甚至會影響施工人員的生命安全。

2 建筑施工機械的故障分析步驟

根據(jù)工程經(jīng)驗，建筑施工機械的故障原因較為多樣，如管理、操作、設備本身等。施工過程中如機械設備出現(xiàn)故障，專業(yè)人員必須從綜合性角度展開評估及論證，以確定故障原因，制定更有針對性的處理措施。建筑施工機械的故障分析步驟如下。

2.1 現(xiàn)場調查

當機械設備發(fā)生故障后，建筑施工異常。企業(yè)需第一時間安排專人進入現(xiàn)場查看，以獲取施工機械的故障時間、運行環(huán)境、故障表現(xiàn)等信息，并拍照取證。這些人員在查看現(xiàn)場情況時，還需要第一時間與技術操作人員、監(jiān)督人員、項目負責人等溝通，獲取機械設備的各項資料，整合這些資料并從中提取出關鍵信息，如操作數(shù)據(jù)、運行記錄、故障檢測數(shù)據(jù)、維修報告等，初步判定故障原因[2]。

2.2 故障機理的識別

前期初步的現(xiàn)場查看后，相關人員僅能簡單判定故障，并不能完全定位故障。為獲取更為完整和準確的故障信息，有關人員在現(xiàn)場調查后還需進一步識別故障機理，分析故障原因。專業(yè)人員應對故障部件開展無損檢測、性能試驗、宏微觀檢驗等，以獲取故障位置、類型、原因等。

2.3 分析結論

分析及評估后，有關人員還需依據(jù)前期的工作過程及成果，總結經(jīng)驗，提交故障分析及檢測報告，以便于有關人員制定故障排查及維修措施。此階段的工作中，應整理、記錄全部的相關資料，將這些資料歸檔并分類存放。

3 案例分析

某大型建筑工程項目，主體為鋼筋混凝土結構，結構體系龐大，施工期間的混凝土用量較大，需通過混凝土攪拌站配制施工用混凝土。按照本項目建設中對混凝土性能的要求，最終選擇HZS180型系列混凝土攪拌站，配備有砂石配料機、斜皮帶機、骨料暫存?zhèn)}、攪拌主機、粉料存儲輸送及計量設備等。這些設備的種類繁多，每種設備在運行過程中面臨的故障類型各有不同。

4 建筑施工機械的常見故障及維護策略

4.1 粉料進料緩慢的原因及其維護措施

針對本項目的施工作業(yè)，考慮到攪拌站中的機械配置，粉料進料問題較為常見，表現(xiàn)為粉料進料速度緩慢，主因為粉料罐部分區(qū)域有堵塞問題，或者螺栓輸送機零部件相應參數(shù)不符合實際需求。如粉料受多種因素影響難以正常下料，將產生連帶問題，如粉料起拱、結塊。螺栓輸送機中包含大量精密零部件，個別零部件受老化或磨損影響，可能出現(xiàn)變形或者尺寸變化等情況，導致粉料無法正常輸送[3]。

針對此類故障，主要可采取以下維護措施：開啟氣吹破拱裝置；安排專人全面檢查粉料罐卸料蝶閥的開度大小，將蝶閥開到最大；檢查是否有物料結塊情形，如物料結塊，則需要適當烘干物料；分析螺旋機的葉片性能，重點關注其尺寸、形態(tài)。

4.2 皮帶跑偏的原因及其維護措施

4.2.1 皮帶跑偏的原因

皮帶作為混凝土攪拌站的重要構成，在運行過程中有既定的路線，一旦皮帶未遵循既定軌跡，將帶來一系列施工問題。本建筑項目的施工現(xiàn)場，皮帶跑偏為相對典型的問題，主因為：皮帶受力異常，皮帶受到多個方向的作用力影響，只有在均勻受力條件下方可沿既定規(guī)定運行，一旦某一方向的受力過大或者過小，將發(fā)生跑偏現(xiàn)象。

皮帶跑偏問題并非僅由受力問題所引發(fā)，還與設計、制造與安裝等有關，如設計不規(guī)范、制造工藝落后、安裝不達標，都導致皮帶難以正常運行。因膠帶兩側張力不一或膠帶松弛導致的皮帶跑偏問題，膠帶運行狀態(tài)下空載與負載的跑偏方向相同，說明膠帶兩側一松一緊。膠帶左右跑偏，無明顯規(guī)律，說明膠帶過松。

4.2.2 皮帶跑偏的維護措施

皮帶跑偏問題還可采取以下方法：第一，調整滾筒法。先分析皮帶跑偏的位置，在不同的跑偏位置所采取的調整方法有一定區(qū)別。當跑偏位置處于滾筒處時，說明滾筒安裝不達標，此時需重新研究滾筒安裝要求，重新安裝滾筒，保障安裝質量。

第二，調整托輥支架法。當處于空載運行狀態(tài)時，如皮帶習慣向一側跑偏，為實現(xiàn)糾偏，相關人員需率先確定跑偏側情況，調整這一側托輥支架的位置，具體調整時應與皮帶運行方向相一致，向前移動1～2 cm，或者如有必要，則需在原有基礎上增高未跑偏側托輥支架。

第三，清除粘物法。此方法就是要去除關鍵部位的雜物，如滾筒或托輥應始終保持潔凈度，否則，這些部位的皮帶拉力明顯增大，隨著時間的延長，易出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。此時為恢復機械設備的正常狀態(tài)，有關人員必須及時清理雜物。

第四，調整重力法。當皮帶在空載與重載狀態(tài)下的運行情況不一致，說明皮帶有偏載現(xiàn)象。為解決這一問題，主要需進行皮帶的受力分析，尋找源頭問題，適當調整接料斗或皮帶機的位置，創(chuàng)造均勻受力條件。

第五，調整皮帶法。主要針對皮帶邊緣破損、接縫平整度不足的情況，如未及時處理這些問題，將導致皮帶兩側的拉力不一致，此時需更換新皮帶。

第六，安裝調偏托輥法。需針對皮帶跑偏現(xiàn)象，安裝調節(jié)裝置，一旦皮帶有跑偏傾向，調偏托輥即可立即調節(jié)。

4.3 骨料進料門卡料的原因及維護措施

配料站氣動門包含大間隙門、小間隙門，大間隙門間隙遠超一般的石子粒徑，幾乎無卡料問題。小間隙門間隙相對較小，一旦大粒徑石子卡入間隙，必將伴隨著卡料問題，影響配料站的正常運行。

日常的工作中配料站一經(jīng)投入使用，隨著時間的日漸延長，骨料出料口將伴隨著一定的磨損，當間隙磨損到20～30 mm時，大粒徑石子極易進入間隙，氣動門開啟后石子易卡住，氣動門無法打開。如施工機械運行中發(fā)生此類問題，有關人員需立即檢查氣動門的間隙大小，遵循標準要求適當調整間隙。如磨損問題較為嚴重，很難將間隙值調整到正常標準，需在料口部位焊鋼板或圓鋼。

4.4 輸送粉料時罐頂冒灰的原因及維護措施

粉料輸送過程較為復雜，將其輸送到粉料罐的過程需通過壓縮空氣來完成。當輸送到粉料罐后，罐頂除塵機濾芯可直接將粉料排放到空氣。但如濾芯堵塞，此排放過程將無法正常進行，最終引起“憋壓”。當壓力與罐頂安全閥啟動壓力相同，安全閥自動開啟，此后安全閥能起到一定的作用，為壓縮空氣與粉料向大氣排放創(chuàng)造良好條件，但此過程下有冒灰問題。如果料位計計量錯誤，粉料裝滿后依舊存在送料過程，也會產生冒灰問題。

針對此類故障，主要需采取以下維護措施：檢查罐頂除塵機的濾芯是否存在堵塞問題，及時清理雜物或者更換新濾芯。如發(fā)生冒灰問題，有關人員必須在早期清理安全閥周圍的粉料，避免雨水淋濕粉料。檢查料位計的計量情況，如計量不準，則需要校正料位計或者更換新型料位計。

4.5 皮帶雨天打滑的原因及維護措施

雨天部分施工機械的運行異常。在降雨天氣，骨料中的水分及皮帶外露部分的濕度較大，皮帶潮濕，尤其是內圈潮濕更為明顯，導致皮帶與傳動滾筒之間的摩擦減小，滾筒傳遞給皮帶的扭矩較小，一旦此力矩低于皮帶物料輸送所需力矩，將發(fā)生皮帶打滑故障。

為避免皮帶打滑所帶來的安全隱患，主要需采取以下措施：增大皮帶張緊裝置的配重或拉緊皮帶調節(jié)絲桿，以提高皮帶與滾筒之間的正壓力、摩擦力。調整傳動滾筒附近的張緊滾筒，增大皮帶在傳動滾筒上的包角，保障摩擦力達到要求。在傳動滾筒包膠層上割直槽。

5 工程機械故障檢測技術

5.1 狀態(tài)檢測技術

為最大程度上降低建筑施工機械的故障概率，相關人員必須在施工機械設備運行期間合理應用狀態(tài)檢測技術。狀態(tài)檢測技術為較為常用、簡單的故障檢測方法，在該方法輔助下相關人員能準確測量機械設備的各項性能參數(shù)，將測得結果與標準數(shù)據(jù)相對比，以判定施工機械是否存在故障。狀態(tài)檢測主要測定振動、溫度及壓力等特征參數(shù)，依據(jù)這些參數(shù)即可分析設備的運行狀態(tài)，基于特征參數(shù)值與上限值評估機械的運行情況。

建筑施工機械中應用狀態(tài)檢測技術，一般不會影響機械設備的整體運行，主要可采用離散分項檢測、連續(xù)在線監(jiān)測、隨機故障檢測等方法。離散分項檢測下，主要測定的是施工機械的關鍵零部件，依據(jù)檢測結果來采取合理的維護措施。當分項檢測結束后，再繼續(xù)開展整機性能檢測，這是常態(tài)化維護方面的常用方式。連續(xù)在線監(jiān)測需利用人工智能等新技術，以實現(xiàn)全過程、全方位、實時化檢測，可在發(fā)現(xiàn)故障的第一時間啟動預警，隨機故障檢測需利用機械自帶的檢測系統(tǒng)來完成檢測。

5.2 分析診斷技術

利用分析診斷技術判定施工機械故障時，操作過程較為繁雜，有關人員必須在實際的工作中積累豐富的經(jīng)驗，具有較強的技術操作能力。與狀態(tài)檢測技術相比，分析診斷技術對專業(yè)人員的素質、能力等有更高要求，他們不僅需熟悉機械設備的整體構造及運行原理，還需要構建數(shù)學模型，在模型中整合數(shù)據(jù)并進行一定的模擬。為準確獲取施工機械的故障信息，有關人員還需要利用灰色識別、邏輯識別、神經(jīng)網(wǎng)絡識別等方法，整個故障分析、判定及處理耗時耗力。

5.3 故障診斷技術

建筑施工機械的故障檢測方面，同樣可采用故障診斷技術，但此技術下可細分為人工診斷與儀器診斷兩種。以人工診斷為例，就是由專業(yè)人員來負責，其需要密切監(jiān)督施工機械的運行情況，掌握機械運行中的聲音等情況，以人體感官為依據(jù)判定機械是否存在故障。一聽，仔細分辨設備運行期間的聲音情況，如局部位置有異常響動，有關人員需進一步排查位置，確定故障情況。二看，觀察機械設備運行情況，重點關注排氣、耗油、零部件等情形，在發(fā)生異常情況時及時處理。三聞，施工機械出現(xiàn)一些特殊故障時，將伴隨著異常氣味，如電線燒壞的焦糊味，通過辨別味道，也能快速分析故障。四摸，觸摸零部件，分辨溫度與振動等情況。如采用儀器診斷方式，就是要在施工機械運行過程中安裝各種故障診斷儀器，如油液檢測儀、噪聲檢測儀等，由儀器自動采集機械的運行信息，并將數(shù)據(jù)與標準情況相對比，自動反饋和顯示結果。

5.4 采取多樣化維護方式

5.4.1 被動維護

建筑施工機械的故障診斷常常與維護相聯(lián)系，當確定故障類型及位置后，有關人員需采取合適的維護措施。傳統(tǒng)的機械故障維護方面，被動維護的應用頻次較高，一般是在機械設備發(fā)生故障以后再進行維護。與主動維護相比，被動維護屬于計劃之外的維護操作，基本上由無法預測的維護需求所構成，這些需求難以預測。當出現(xiàn)這類型維護需求時，維護人員必須緊急中斷正在執(zhí)行的維護操作，以便在最短的時間內處理機械故障，以免故障時間過長影響施工作業(yè)。

5.4.2 預防性維護

預防性維護能在機械設備尚未出現(xiàn)故障之前采取預防性措施，主要需通過定期維護來提高設備可靠性，定期維護的時間間隔基于平均統(tǒng)計壽命或預期壽命。當采取預防性維護措施時，有關人員需檢查、維修、更換機械零部件，一旦發(fā)現(xiàn)設備的微小故障或者機械零部件的潛在問題，都必須立即采取合理化處理措施，以免這些問題擴大干擾施工機械的運行。

通過預防性維護，能有效預防施工機械的各類故障，延長設備使用壽命，降低關鍵零部件的故障概率，減小維護費用。為達到預防性維護的相應目標，有關人員必須考慮建筑施工機械的使用頻次、強度等，制定切實可行的維護計劃。

5.4.3 預測性維護

對于一些特殊的施工機械設備而言，預測性維護就是監(jiān)測設備的運行情況，依據(jù)前期所獲取的各種運行及參數(shù)數(shù)據(jù)，來進行一定的故障預測、預警。預測性維護方面無論采用何種方式，其前提都是定期監(jiān)測設備的運行效率、整體狀態(tài)、相應指標，提供對應的數(shù)據(jù)，以確保最大的維修間隔，減小對施工機械的維修次數(shù)。

6 結束語

施工機械出現(xiàn)故障后對建筑施工建設的影響較大，因此各建筑工程建設施工期間需注重機械設備的管理工作，尤其需做好每種機械設備的故障分析、識別及預警，盡早處理機械故障，提高機械設備的可靠性，發(fā)揮施工機械的功能優(yōu)勢。

參考文獻

[1] 朱科霖.建筑機械檢測管理平臺設計[J].建筑機械化，2023，44 （10）：113-116.

[2] 謝超超.施工現(xiàn)場的建筑機械設備安全管理與調配[J].江蘇建材，2023，（02）：156-158.

[3] 劉曉陽.建筑機械設備安全管理的改進與措施探討[J].中華建設，2023，（04）：52-54.

收稿日期：2023-12-20

作者簡介：潘吉（1989—），男，云南昆明人，本科，研究方向：工業(yè)建筑機械工程。