工程机械的使用与维护

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摘要：工程机械作为施工单位的重要生产力，合理和规范的使用与维护对工程进度和工程质量有着十分重要的影响。研究通过分析工程机械的使用特点及影响机械性能的主要因素，深入探讨了工程机械在使用过程中应该注意和规避的问题，结合对安全服务水平下的维护周期确定，对工程机械的使用的维护提出科学的管理意见。

关键词：工程机械；使用；维护；周期

中图分类号：E271文献标识码： A

引言：当前的工程建设需要大量智能高效的工程机械提高工程建设的速度。而如何保证高效、低耗和优质是工程机械使用性能的体现，也是保证施工进度和质量的重中之重。只有科学合理的使用和维护工程机械，才能确保最大的经济利益与质量安全[1-4]。

1工程机械的使用特点

工程机械是中国装备工业的重要组成部分。它主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。其主要有设备成本高昂、技术结构复杂和高强度作业环境等使用特点。

1.1设备成本高昂

一些大型的挖掘机、推土机、起重机和装载机等普通工程机械，一般设备价格都在万元以上，部分重载或进口机械要在百万，甚至千万。高昂的设备需要专业的技术人员进行操作和维护，倘若使用不当，造成设备损坏，未能在有效使用期内产生目标价值，就难免会成为企业潜在的资产负债[5-6]。

1.2技术结构复杂

近几年，工程机械以信息技术为先导，在发动机燃料燃烧与电控、液压控制系统、自动操纵、可视化驾驶、精确定位与作业、故障诊断与监控、节能与环保等方面，进行了大量的研究，所发开的工程机械具有较高的科技含量和复杂的技术参数，在很大程度上促进了机械行业的发展。有些特殊用途的工程机械，承担的施工项目中非常重要的作用。

1.3高强度作业环境

工程机械不仅要面临雨雪风沙的外业作业环境，部分地区还要有抵抗酸雨和高温的性能，而且还要考虑工程机械的流动性，大型工程机械的运输通常受到道路和桥梁的承载力和净高限制。这些都要求工程机械具有耐高强度作业的性能，主要是对油箱、发动机和液压传动部分的性能要求较高，还要避免设备迁移时的损坏，要有足够的工作可靠性，发生故障能够及时排除。一般的大型工程机械使用寿命为2.05万小时，最高可达2.5万小时。

2影响工程机械使用性能的主要因素

工程机械能否全效的发挥其机械性能，不仅依靠机械自由的功能特性，还要能够合理的进行使用。结合对机械使用特点的分析，总结出工程机械以下几点主要的使用特性。

2.1机械磨合期

磨合期内，不检查机油平面和其它油面。不当的使用，都会缩短机械的使用寿命，严重的会发生机械事故，造成人员伤亡和财产损失。所以，在机械磨合期时，要注意设备的仪表各项指标，保证机械在磨合期时有正确的操作参数，一般的工程机械磨合运转时间要在100h以上，负载要在正常工作载重的80%以下。

2.2规范操作

工程机械长期工作在重负荷的恶劣环境下，正常的机械磨损是不可避免的，但规范的操作可以延长机械的使用寿命和修理周期，提高工作效率，降低修理费用。否则，将提前损坏，不仅延误了施工进度，还会造成企业的资产负债。不规范的操作主要表现在：（1）不遵守操作规程，不按规定使用机械，连续超负荷工作，使机械严重损坏。（2）施工中，工序安排不合理未能创造良好的施工条件，道路不平、灰尘多，使发动机和行走机构加剧磨损。（3）保养不及时，未能及时更换各部油和质量合格的滤清器，甚至完全卸去滤芯。

2.3及时进行维修保养

及时的对机械进行需要的维修和保养是保障机械正常运行和延长机械寿命的关键。由于机械多数处于长年外业的恶劣环境，高强高负载的运作必然造成机械疲劳和机械故障，不仅需要对机械各个零件进行和检验，还需要专业的维护理论知识。目前很多工程机械技术含量很高，技术结构复杂，处理不当反而造成机械的二次伤害。这就对维护人员提出了更新更高的要求，不仅需要具备传统机械知识，还要掌握电子、液压和微控理论，以便对故障进行正确的维修和保养。

做到尽量修复损坏件，不应以换代修，尽量避免总成件的更换，对于进口机械，在技术条件允许的情况下尽量开展国产化替代和修旧利废工作。尽仔细检查故障部位和故障现象，认真分析故障原因，在排除故障的同时对原有机械结构稍加改

变，使其更加可靠地满足盐湖地区特有的工况环境需要"

2.4对油的要求

油的品质和数量对工程机械的正常工作有着非常重要的影响，需要注意在使用油是注意油的牌号，很多油经混合使用后会造成油变质、结胶、失效，产生过热现象，造成发动机、变速箱齿轮严重磨损。要按时按期更换和补充油，防止由于季节变化或正常使用条件下，油氧化失效造成机械磨损情况。另外，需要保证油的质量，高品质油将起到保护结合面，稳定性能的作用，注意油的贮存，避免贮存不当而造成作用失效。

3工程机械的合理维护周期

工程机械维护周期是指机械运转到一定的工作小时后，按计划进行的一种例行保养，维护周期是否科学合理，将直接影响到机械的性能和寿命。特别是在目前科学技术不断发展的情况下,如何确定工程机械维护周期尤为重要[7]

3.1 根据安全服务性水平确定维护保养周期

工程机械在整个使用期间其技术状态始终处在变化的过程中，其使用故障按性质分为突发性与渐发性两种。突发性故障是偶然的、随机的，与机械使用时间无关，其故障间隔时间按指数分布。渐发性故障是由零部件磨损、老化形成的，与机械使用时有关，其故障时间按威布尔分布。在两种故障相互独立的情况下，机械的可靠度可用下式表达：R(t)= P(t)=Ps(t)×Pg(t)，式中R(t)为机械可靠度；Ps(t)为时间t内按突发性计算的可靠度；Pg(t)为时间t内按渐发性故障计算的可靠度。由于突发性故障与使用时间无关，所以无法通过维护保养来预防，渐发性故障可以通过合理维护保养减少故障发生的机率，从而提高机械的可靠性及使用效率[8]。

若从瞬时故障考虑，在不进行维护保养和修理时，故障率为：，在进行维护时存在

，如果机械故障是渐发性的，则，从而有，表明机械系统的可靠性是维护期的减函数，维护期越长，可靠性越低。因此一个较佳的维护期应该是使机械具有较高的可靠性、经济性和使用效率。

3.2根据成本确定工程机械的维护周期

维护的次数越频繁，意外的故障就越少。但另一方面,由于维护作业本身而支出的费用以及由于维护而停机所造成的损失也要上升。所以维修工作量安排得过多或是过少，都不合适。怎样安排最为经济，这是最佳的维修方案所要解决的问题。

与预防维修有关的费用由三个部分组成[9]：

（1）实际支出的用于预防维修活动的费用。这部分费用用来支付由于对机械设备进行检查、测试以及发现隐患后实施定项修理的费用，很明显，如果不去进行人为预防维修活动，这项费用将为“0”。预防维修活动进行得越频繁，这项费用也就越多，一般认为它与预防工时数成正比关系，或接近正比关系，如图4-1中斜线a所示。

图4-1维护周期与成本费用关系图

（2）用于排除故障的修理费用。即使实行了预防维修,也不能保证机械设备完全不发生任何故障。但是,随着实施预防维修工作量的增长，可能发生的故障在萌芽期间就被预防维修措施所消灭，因此故障发生的频度随着预防维修工作量的增长而下降。用于排除故障的修理费用也随之降低，但两者之间不是正比关系，一开始下降得较快,然后逐渐减缓，如图4-1中曲线b所示。但是，即使大幅度地增加预防维修的工作量，也不可能把故障发生的频度降到“0”。当设备处于偶然故障期,零件的失效往往是由误操作或运行工况的突然变化等不可预测的原因而导致的，故障的发生带有随机的性质，不是采取预防维修措施所能杜绝的，这时曲线b就逐渐接近于或平行于X轴的直线。

（3）由于停机而造成的损失费用。停机有两种情况：机械发生故障要停机，而进行预防维修作业也需要停机(包括停机检查，测试在内)。这两种性质不同的停机其结果却是一样的，即使企业丧失了由于机械运转生产所能获得的利益。这两种停机损失的演变过程为：一开始，由于实施少量的预防维修而不得不付出的停机代价却可以获得大幅度地降低故障停机的效果，所以总的停机损失随着预防维修工作量的增加而下降。但是这种效果逐渐减弱，过了平衡点后，再增加预防维修工作量反而得不偿失。由于增加预防维修工作量而导致停机时间反而超过所得到的降低故障停机的时间，于是总的停机损失反而呈现上升趋势，形成一条U型曲线，如图4-1中曲线c所示。

把这三种费用曲线叠加起来,就可求得预防维修总经济效果的曲线，如图4-1中曲线d所示。与曲线d的最低点G相对应的G0点，便是总的费用损失最少，也就是产生经济效果最好的预防维修工作量，也称“最佳预防维修工作量”或“最佳预防维修方案”。由于曲线d比较平缓,没有十分明显的最低点，我们也可以在G0点前后若干距离内划定一个范围，只要预防维修工作量安排在这一个范围内，都可以得到基本相同的最佳经济效果。这个范围称为最佳维修范围。如果维修作业安排得过多，超过了最佳范围的上限，就称为“过度维修”。

4结语

机械的使用和维护是一个系统工程，我们要切实加强机械设备的有效管理，加强技术培训，提高专业队伍技术素质。注重更新换代，保持和提高企业拥有工程机械的先进性。以科学为指导，积极去研究、探索和采用先进的管理维护方法，逐步使机械设备的使用和维护工作，走上科学化、规范化、制度化的轨道。

参考文献：

[1]王秀丽,赵 春.浅谈施工工程机械的管理与维护[J].内蒙古石油化工.2010,(21);72-74.

[2]朱登洪.浅谈工程机械的管理与维护[J].价值工程.2011,34(2):61-62.

[3]白景斌,尹福来.关于工程机械的现场管理与维护的几点思考[J].管理科学.2009,82-84.

[4]李建国.工程机械的管理与维护[J].工业技术.2013, 27(2):128.

[5]徐东启,蔡雪梅.工程机械维护保养周期的结构及确定[J].工业技术经济.1998(3):55-57.

[6]尚占军.工程机械运行成本分析及措施研究[J].黑龙江交通科技.2011,210 (8):293-295.

[7]高迁.浅议工程机械的管理与维护[J].科技创业.2011(4):160-161.