卡特D11T履帶推土機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：針對(duì)卡特D11T履帶推土機(jī)的潤(rùn)滑油系統(tǒng)，從潤(rùn)滑機(jī)理、系統(tǒng)構(gòu)成、潤(rùn)滑方式等幾個(gè)方面做了探討，提出了改進(jìn)措施。為了改善推土機(jī)的工作性能，延長(zhǎng)其使用壽命，減少維修費(fèi)用，對(duì)其優(yōu)化方案進(jìn)行了研究。以卡特D11T履帶推土機(jī)為例，通過理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，探討了潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑機(jī)制。

關(guān)鍵詞：卡特D11T履帶推土機(jī)；潤(rùn)滑系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)；潤(rùn)滑原理卡特D11T履帶推土機(jī)是一款廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)的機(jī)械設(shè)備。由于工作環(huán)境復(fù)雜、機(jī)械結(jié)構(gòu)特殊，潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求非常嚴(yán)格。潤(rùn)滑油是推土機(jī)的關(guān)鍵部件，其潤(rùn)滑性能的好壞直接關(guān)系到機(jī)器的使用壽命。所以，對(duì)其進(jìn)行深入研究是十分必要的。

1卡特履帶推土機(jī)的潤(rùn)滑機(jī)理及系統(tǒng)組成

1.1卡特D11T履帶推土機(jī)的潤(rùn)滑機(jī)理研究

推土機(jī)的潤(rùn)滑模式有兩種，一種是壓力潤(rùn)滑，另一種是噴油潤(rùn)滑。卡特D11T履帶推土機(jī)噴油潤(rùn)滑與壓力潤(rùn)滑組合使用。噴油潤(rùn)滑就是用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵把潤(rùn)滑油輸送到推土機(jī)的各個(gè)摩擦副上，加壓潤(rùn)滑是指向摩擦副之間的縫隙內(nèi)注入潤(rùn)滑油，從而達(dá)到較好的潤(rùn)滑作用。潤(rùn)滑油通過油泵抽吸，通過潤(rùn)滑油管將潤(rùn)滑油送至需要潤(rùn)滑區(qū)，再返回到油箱，這樣反復(fù)循環(huán)，相互摩擦的部位通過油膜隔開，減少了摩擦引起的磨損，延長(zhǎng)了零件的使用壽命［1］。

1.2系統(tǒng)構(gòu)成

推土機(jī)主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：油箱，油泵，壓力潤(rùn)滑裝置，過濾器，冷卻器，摩擦副等。卡特D11T履帶推土機(jī)（見圖1）的機(jī)油系統(tǒng)，是各部件協(xié)同工作的關(guān)鍵，確保其高效地運(yùn)行。潤(rùn)滑系統(tǒng)的關(guān)鍵部件如下：

機(jī)油泵：機(jī)油泵是“心臟”，它把油從油盤中抽出，送往引擎中不同的地方。

濾油器：用來濾除潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)及微粒，以保證輸往引擎的油是潔凈的，不含任何雜質(zhì)，避免引擎內(nèi)零件受到異物的磨損。

油冷器：當(dāng)潤(rùn)滑油工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱量，冷卻劑的作用是降低潤(rùn)滑油溫度，防止?jié)櫥蜏囟壬撸瑥亩绊憹?rùn)滑油的潤(rùn)滑。

油底殼：作為機(jī)油的貯存容器，油底殼確保有足夠的機(jī)油供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

機(jī)油集濾器：用于收集潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)，使?jié)櫥透訚崈簟?/p>

油旁路閥門：在發(fā)生異常壓力時(shí)，旁路閥門會(huì)自動(dòng)打開，以避免因油壓力過大或過小而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)受損。

機(jī)油管路：這些管路負(fù)責(zé)將機(jī)油從機(jī)油泵輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部位，確保機(jī)油能夠到達(dá)需要潤(rùn)滑的每個(gè)角落。

卡特D11T履帶推土機(jī)的各個(gè)部件都在協(xié)同工作，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)的充分潤(rùn)滑和冷卻，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和穩(wěn)定性。同時(shí)，為了滿足發(fā)動(dòng)機(jī)各部分的潤(rùn)滑要求，采用了壓力潤(rùn)滑、噴油潤(rùn)滑的先進(jìn)潤(rùn)滑技術(shù)。

1.3潤(rùn)滑系統(tǒng)日常保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行例行保養(yǎng)，不得有殘?jiān)m埃、水及油污。本文從卡特D11T履帶推土機(jī)的性能指標(biāo)和工作規(guī)程出發(fā)，配置了防火、防爆、防凍、防漏等設(shè)施，無(wú)易燃、易爆危險(xiǎn)，具有防火、防爆、防凍、防漏等特點(diǎn)，并具有良好的防火、防爆、防凍、防漏等性能［2］。檢測(cè)員應(yīng)按法規(guī)規(guī)定的路線行走，并設(shè)立安全標(biāo)志。三級(jí)維修根據(jù)其維修職責(zé)和內(nèi)容分為三層。三級(jí)維護(hù)通常是按照周期進(jìn)行的，這是將設(shè)備專業(yè)化和大眾化管理有機(jī)地結(jié)合起來的一種行之有效的維護(hù)方式。“三級(jí)”維護(hù)包括：（1）例行保養(yǎng)：由操作員負(fù)責(zé)設(shè)備的例行保養(yǎng)，工作完成后，由操作員仔細(xì)查看。擦拭裝備或加油維護(hù)時(shí)，往往要堅(jiān)持裝備平滑，清潔。設(shè)備出現(xiàn)問題，及時(shí)處理，并認(rèn)真做好班級(jí)記錄。（2）一級(jí)保養(yǎng)：以操作職工為主，維修工人為輔，按方案對(duì)裝備實(shí)行的定時(shí)保護(hù)。其內(nèi)容為：對(duì)裝備實(shí)行部分裝配、洗滌、疏通油路、密封；調(diào)整零件間的共用間隙，并將零件緊固。一件裝備運(yùn)轉(zhuǎn)了600 h以后，就要對(duì)其進(jìn)行最高級(jí)別的維修了。（3）日常維護(hù)：對(duì)設(shè)備的日常維護(hù)有特殊的要求：①在上崗之前要認(rèn)真地檢查設(shè)備，按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行點(diǎn)檢，進(jìn)行合理的潤(rùn)滑、加注。②嚴(yán)格遵守作業(yè)規(guī)范，正確使用器材。③如有危險(xiǎn)，立即處理，不能自己解決的，請(qǐng)立即通知維修人員進(jìn)行維修。④工作完成后，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗和潤(rùn)滑，一般情況下，應(yīng)在15～30 min內(nèi)完成，對(duì)較大、較關(guān)鍵的設(shè)備，應(yīng)進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的保養(yǎng)。⑤做好當(dāng)班工作，并在值日簿上做好每日操作的詳細(xì)記錄。⑥一般情況下，每周清洗1 h，重大設(shè)備清洗2 h左右，每月一般為1～2 h，重要設(shè)備2～4 h。在節(jié)日期間，要按正常的維修規(guī)范進(jìn)行，并定期做好評(píng)比工作［3］。

保養(yǎng)“十字”作業(yè)法即：清潔、潤(rùn)滑、緊固、調(diào)整、防腐。清潔，是指設(shè)備的外表沒有灰塵和污泥。潤(rùn)滑，就是指設(shè)備各潤(rùn)滑部位的潤(rùn)滑油含量是否滿足規(guī)定；緊固，是將連接部分扣緊；調(diào)節(jié)，即有關(guān)的間隙、油壓、安全等調(diào)節(jié)是否恰當(dāng)；防腐，是指所有導(dǎo)軌表面、金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)身表面，清除或隔離腐蝕介質(zhì)的侵蝕和銹蝕。

2潤(rùn)滑方式與優(yōu)化方案

卡特D11T履帶推土機(jī)采用飛濺和壓力潤(rùn)滑相結(jié)合的方式，進(jìn)行了高效率的潤(rùn)滑。但是，目前在應(yīng)用中還面臨著如下現(xiàn)實(shí)問題：（1）由于塞姆礦山現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)備與其配套是早期型號(hào)，如果主機(jī)上安裝了中央主動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，那么前部任務(wù)裝備的連接部分需要手動(dòng)加注，這是由于這一裝備的任務(wù)繁重。如果不及時(shí)加注，導(dǎo)致接頭處的銷子、銷套磨損加劇，嚴(yán)重的話還會(huì)造成連接銷的折斷，或者裝備的夾臂、連桿等配件的穿銷孔基部出現(xiàn)裂紋，不僅造成設(shè)備不必要的停工，而且還會(huì)給裝備維護(hù)人員帶來更大的工作量；（2）由于油缸無(wú)油面顯示，所以無(wú)法看到潤(rùn)滑脂的使用狀況，如果不及時(shí)加注，則油泵會(huì)受到損害。加油時(shí)看不到油面，容易溢出或接觸油盤，導(dǎo)致壓盤卡住；（3）該潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑油脂桶一直都是密封狀態(tài)，沒有加注油脂口，在檢驗(yàn)過程當(dāng)中加注油脂時(shí)改換油脂桶［4］。

本文以卡特D11T履帶推土機(jī)為研究對(duì)象，就上述問題提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

2.1將原來的人工潤(rùn)滑改為中央潤(rùn)滑

潤(rùn)滑的運(yùn)行效果對(duì)機(jī)器的工作效果產(chǎn)生直接的影響。該系統(tǒng)在具體應(yīng)用過程中，其具體的工作原理如下：（1）一切系統(tǒng)串聯(lián)在一起，分為主控制系統(tǒng)與分部控制系統(tǒng)。主控制系統(tǒng)根據(jù)卡特D11T履帶推土機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況，向分部系統(tǒng)下達(dá)開啟潤(rùn)滑泵的操作指令；（2）當(dāng)系統(tǒng)接收到相關(guān)命令之后，Start會(huì)將壓縮空氣注入潤(rùn)滑泵中，從而提高潤(rùn)滑泵內(nèi)的壓力，將潤(rùn)滑油輸送到排油器中。按此指示信息，分配器將潤(rùn)滑油集中輸送到指定的位置，完成指定部位的潤(rùn)滑作業(yè)；（3）在潤(rùn)滑作業(yè)完畢之后，主系統(tǒng)會(huì)給出一個(gè)命令，讓所有的系統(tǒng)都回到最初的狀態(tài)，保證所有的系統(tǒng)恢復(fù)到正常的狀態(tài)。同時(shí)，對(duì)潤(rùn)滑油的儲(chǔ)備進(jìn)行監(jiān)控，如果達(dá)到紅色警戒線，報(bào)警信號(hào)通知工程師進(jìn)行更換。

2.2集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的構(gòu)成

儲(chǔ)油桶：卡特D11T履帶推土機(jī)在工作中，由于所處工作情況比較復(fù)雜，同時(shí)工作時(shí)間較長(zhǎng)，所以為保證潤(rùn)滑油的實(shí)時(shí)供給，儲(chǔ)油桶就顯得十分關(guān)鍵。該桶的主要作用是對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行存儲(chǔ)。但是在實(shí)際應(yīng)用中，為了防止?jié)櫥蛽]發(fā)和雜質(zhì)進(jìn)入，需要保持儲(chǔ)油桶的密封性。

潤(rùn)滑泵：在集中潤(rùn)滑系統(tǒng)中，潤(rùn)滑泵屬于供給潤(rùn)滑油的重要設(shè)施。卡特D11T履帶推土機(jī)在正常工作的時(shí)候，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間地承受著巨大的載荷，所以就需要有充足的壓力來維持潤(rùn)滑油的供應(yīng)。目前卡特D11T履帶推土機(jī)使用的潤(rùn)滑油泵是一種可移動(dòng)潤(rùn)滑泵，能保證潤(rùn)滑油的穩(wěn)定供應(yīng)，保證設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

安全閥：卡特D11T履帶推土機(jī)工作時(shí)的潤(rùn)滑系統(tǒng)是借助液壓泵所產(chǎn)生的動(dòng)力來推動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但是如果壓力出現(xiàn)過載的情況，非常容易發(fā)生安全事故。安全閥的作用是對(duì)供油的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，一旦壓力超過一定程度，閥門就會(huì)自行開啟，將過多的壓力排出，從而確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

分配器：卡特D11T履帶推土機(jī)在使用過程中會(huì)消耗大量的潤(rùn)滑油，因此，在潤(rùn)滑時(shí)，必須利用結(jié)構(gòu)分布器對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行合理的分配，使之能夠按照預(yù)定的路徑流向指定的地點(diǎn)，以提升最終的潤(rùn)滑效果。

控制系統(tǒng)：卡特公司生產(chǎn)的D11T履帶推土機(jī)，在工程中起到至關(guān)重要的作用。控制系統(tǒng)的功能是使?jié)櫥到y(tǒng)按規(guī)定的程序循環(huán)工作，合理地控制結(jié)構(gòu)的啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)間，同時(shí)對(duì)工作過程中產(chǎn)生的壓力進(jìn)行有效的限制，當(dāng)發(fā)生問題時(shí)，會(huì)及時(shí)報(bào)警。除此之外，控制系統(tǒng)還能夠展示其運(yùn)行方式，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，需要通過電子遙控和壓力開關(guān)調(diào)節(jié)，以提高實(shí)踐操作的工作效率。

管道總成：除以上所述的部件應(yīng)用外，管道總成也是一個(gè)很重要的架構(gòu)。管道總成的主要功能是將各子系統(tǒng)聯(lián)系在一起，組成一個(gè)有機(jī)的整體，對(duì)潤(rùn)滑點(diǎn)的位置和系統(tǒng)有一個(gè)整體清晰的了解，這樣才能更好地進(jìn)行潤(rùn)滑，達(dá)到最終的目的。

2.3集中潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

保證機(jī)油潔凈度：必須保證機(jī)油的潔凈度。大部分情況下，潔凈、干凈度比較好的潤(rùn)滑油，其外觀會(huì)出現(xiàn)透明狀，如果摻雜了雜物，其透明度會(huì)大大降低，這也是用來校驗(yàn)潤(rùn)滑油干凈度的主要辦法。

按時(shí)檢查油桶油量：卡特D11T履帶推土機(jī)在使用過程中，因燃油消耗較大，因此有必要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。目前普遍采用的是在油罐內(nèi)設(shè)置電子監(jiān)控裝置，當(dāng)油面降到預(yù)定警戒線以下時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，根據(jù)警報(bào)信息，由作業(yè)人員對(duì)油箱進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充。

制定設(shè)備檢修計(jì)劃：編制好設(shè)備檢修計(jì)劃是提高設(shè)備壽命的重要手段。在大多數(shù)情況下，除了做好日常的檢查和維護(hù)之外，還需要制定一系列的檢查和維護(hù)計(jì)劃，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的問題，從而提升設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性［5］。

2.4集中潤(rùn)滑系統(tǒng)改造方案

在卡特D11T履帶推土機(jī)的適宜部位安裝七通道的集中潤(rùn)滑分油器，將分油器的進(jìn)油管與原車所配的集中潤(rùn)滑油泵出油管相銜接，將分油器的出油管分別銜接至兩側(cè)夾臂和連桿動(dòng)彈樞紐注油部位，使各個(gè)必須潤(rùn)滑的部位連接成一個(gè)完好的系統(tǒng)。

（1） 升級(jí)潤(rùn)滑泵和濾清器：選用效率更高的機(jī)油泵及過濾器，可改善油的傳輸速率及潔凈程度。這有助于確保機(jī)油能夠迅速、均勻地分布到發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部位，同時(shí)減少雜質(zhì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成的磨損。

（2） 優(yōu)化機(jī)油冷卻系統(tǒng)：改良機(jī)油冷卻器的設(shè)計(jì)，提高散熱效力，確保機(jī)油在高壓、高負(fù)荷工況下仍能保持杰出的潤(rùn)滑功能和潤(rùn)滑狀態(tài)。此外，還可以考慮加裝潤(rùn)滑油溫度監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)潤(rùn)滑油的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)其進(jìn)行主動(dòng)調(diào)節(jié)。

（3） 采用智能控制系統(tǒng)：采用智能控制技術(shù)，通過傳感器和抓握器對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)工作狀態(tài)，對(duì)潤(rùn)滑油的供給進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。這不僅能增加潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性，而且還能降低潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)。

（4） 改善機(jī)油管路布局：優(yōu)化油道結(jié)構(gòu)，減小管道的彎曲及阻力，提高潤(rùn)滑油的流暢度。同時(shí)，定期檢查和更換管道，保證其工作狀態(tài)良好。

（5） 增設(shè)報(bào)警和故障診斷系統(tǒng)：在潤(rùn)滑系統(tǒng)中增設(shè)報(bào)警和故障判斷裝置，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)并收回警報(bào)，便于維修人員定位并處理問題。

（6） 提高維護(hù)便利性：完美簡(jiǎn)單的維修程序，如過濾器、機(jī)油泵，容易拆卸和安裝。此外，向使用者提供一本完整的維修及維護(hù)說明書，以幫助使用者熟練掌握維護(hù)、維修基本技能。

3實(shí)際應(yīng)用效果

經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了該潤(rùn)滑技術(shù)的可行性。通過對(duì)裝備工作狀態(tài)的跟蹤觀測(cè)，提出的優(yōu)化方案可以有效改善潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作狀態(tài)，確保各關(guān)鍵部位都能得到及時(shí)、充足的潤(rùn)滑，確保不會(huì)發(fā)生因潤(rùn)滑不良造成結(jié)構(gòu)部件磨損乃至斷裂從而造成的設(shè)備突然故障或關(guān)閉。此外，省去人工加油的工序，從而使裝備操作者方便作業(yè)，減少了維修與維修費(fèi)用，從而大大增加了此類設(shè)備的功率輸出率和減少摩擦副的磨損度，從而達(dá)到延長(zhǎng)其使用壽命的目的。

4結(jié)語(yǔ)

針對(duì)卡特D11T履帶推土機(jī)的潤(rùn)滑問題，提出一種新型集流體潤(rùn)滑體系，使其在各關(guān)鍵部件上更加精確地分配潤(rùn)滑脂，確保發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的潤(rùn)滑，減少因潤(rùn)滑不良而產(chǎn)生的摩擦和磨損，從而提升推土機(jī)整體工作效率。通過對(duì)卡特D11T履帶推土機(jī)集油系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，提升了裝備性能，降低了維保成本，強(qiáng)化了設(shè)備可靠性，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展的目的。因此，對(duì)已使用較長(zhǎng)時(shí)間的推土機(jī)，進(jìn)行中央潤(rùn)滑系統(tǒng)的改造，是一項(xiàng)值得投資的工作。

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