灰塵對工程機械底盤的部件和各重要組成部件造成損害，使底盤處于不良工作狀態(tài)，直接影響工程機械的安全性、操作性、舒適性和經(jīng)濟性等重要性能。具體表現(xiàn)為:

(1)灰塵侵入傳動系統(tǒng)加速傳動系統(tǒng)各部件的磨損，縮短壽命，發(fā)生故障和事故。液力式傳動系統(tǒng)中，砂塵進入液壓油時，液壓部件磨損、油液粘度增大或油路堵塞，油液內(nèi)泄漏、離合器滑動、傳動遲緩、動力不足等故障9。

(2)灰塵影響行駛系的輪轂和軸承等，加速摩擦和磨損，引起車輛振動、行駛噪音等故障，影響工程機械的操作性和安全性。沙塵復(fù)蓋道路路面后，輪胎表面無法接觸水泥和瀝青表面，車輛行駛時的附著力下降，加速輪胎磨損10。

(3)灰塵進入轉(zhuǎn)向系各配合副，磨損，結(jié)合松弛的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，灰塵進入液壓油，油液粘度增大，油路堵塞。因此，工程機械行駛偏差、轉(zhuǎn)向重、轉(zhuǎn)向故障等故障11、12。

(4)沙塵進入輪轂時，制動片和制動輪轂容易異常磨損，制動間隙增大，制動噪音、制動滑動和制動故障等進入液壓油時，油液粘度增大或油路堵塞，制動滯留等故障13。

2灰塵對工程機械的其他部件和組件的影響

灰塵污染冷卻系統(tǒng)表面，不利于零件散熱的高速旋轉(zhuǎn)冷卻風扇將灰塵顆粒夾雜的風吹向散熱器，散熱器表面磨損。滲入密封結(jié)構(gòu)的砂塵吸附水分后，降低材料的絕緣性能，使電路老化，靜電荷增加，產(chǎn)生電噪聲，降低電子設(shè)備的精度和可靠性的高速風砂在空氣中產(chǎn)生高壓靜電，妨礙電子設(shè)備的正常工作，損壞設(shè)備。沙塵中較大的粒子可能會損傷工程機械的表面，特別是刮傷擋風玻璃和燈玻璃，引起光線反射，對安全行駛和正常作業(yè)產(chǎn)生不良影響。

3灰塵環(huán)境下工程機械維護方法

3.1局部改進設(shè)計，提高防灰塵能力

3.1.1設(shè)計設(shè)置具有清潔功能的空氣預(yù)過濾器

在灰塵環(huán)境下工作的機械，必須在空氣精過濾器前設(shè)置專門為灰塵環(huán)境設(shè)計的預(yù)過濾器。沙塵環(huán)境中使用的預(yù)過濾器不僅要求高的預(yù)過濾效率，還要具有清潔、免維護的功能。目前國外的預(yù)濾技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國際著名的預(yù)濾供應(yīng)商唐納森、弗雷加、曼聯(lián)胡莫爾、馬勒等開發(fā)了各種型號的高效自清潔預(yù)濾。例如，tuboopeceeane公司開發(fā)的特博過濾器具有免維護、自行驅(qū)動、自行清洗、安裝方便的特點，可以減少發(fā)動機磨損的灰塵數(shù)量50%~70%，發(fā)動機壽命15%

3.1.2采用集中潤滑系統(tǒng)

與手工潤滑相比，集中潤滑系統(tǒng)具有節(jié)省人工成本、潤滑精度高、節(jié)省燃料和潤滑脂成本、提高工程機械運行安全性、延長維護周期和工程機械壽命等優(yōu)點，特別是采用全封閉潤滑管道，有效防止灰塵進入摩擦副。冀礦集團的施工經(jīng)驗表明，與手動潤滑相比，集中潤滑可以減少40%的軸承故障15。近年來，集中潤滑系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于工程機械。

4探索沙塵環(huán)境下工程機械的使用規(guī)律

除了改進設(shè)計和技術(shù)創(chuàng)新外，還可以通過總結(jié)實踐經(jīng)驗的方法，了解沙塵環(huán)境下工程機械的使用規(guī)律，有效降低沙塵的危害，減少工程機械的損傷。

(1)加強日常維護，實現(xiàn)勤務(wù)檢查、勤務(wù)維護。及時清理工程機械外表，特別是冷卻水箱表面和水箱通氣孔；及時檢查潤滑油的數(shù)量和質(zhì)量，不足時添加，變質(zhì)時更換；經(jīng)常檢查空氣、油、燃料過濾器的狀態(tài)，及時更換濾芯。

(2)在嚴禁在沙塵環(huán)境下檢查發(fā)動機和液壓系統(tǒng)的檢查中，首先要清掃機械外觀的拆卸的管道和零件必須用干凈厚的塑料布包裹，以免污染的機械需要大修理時，必須將整個機械和機械的零件運送到遠離沙子的地方。

5建立維護制度，實時在線監(jiān)測

近年來，工程機械實時在線檢測和故障診斷技術(shù)發(fā)展巨大，取得了實用價值的成果。將這些技術(shù)成果運用到工程機械上，可以有效提高工程機械運行的可靠性，延長工程機械的保養(yǎng)周期和使用壽命，減少故障和事故的發(fā)生。理論上研究沙塵、氣壓、氣溫等參數(shù)對維護周期的影響，建立有效的維護周期計算模型是降低維護成本、提高維護科學(xué)化和高效化的必然趨勢。本課題研究了董博超16等多部件連接機械系統(tǒng)預(yù)防性維護周期的確定方法，建立了系統(tǒng)維護優(yōu)化模型魯冬林等17研究了基于模糊綜合評價的高原工程機械維護周期的確定方法。以上研究不是直接面向沙塵環(huán)境，但其方法可以參考沙塵環(huán)境下工程機械維護周期的確定。

6現(xiàn)有維護技術(shù)存在的問題和展望

(1)工程機械固體粒子磨損問題的研究非常深入，但考慮砂塵粒子的構(gòu)成和特性的專題研究還很少，多限于實驗室自營平臺的實驗，缺乏實際情況的研究。隨著工業(yè)施工對工程機械環(huán)境適應(yīng)性的要求提高，這方面的研究將越來越重要。

(2)新型旋轉(zhuǎn)自清潔空氣預(yù)過濾器基本上實現(xiàn)了自動排塵無需維護，但過濾效率與發(fā)動機轉(zhuǎn)速有很大關(guān)系，特別是在非額定情況下過濾效率低。針對這個問題，可以考慮使用直流調(diào)速電機控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)子在怠速狀態(tài)下保持高轉(zhuǎn)速，或者采用導(dǎo)向葉片的進氣截面調(diào)整技術(shù)，調(diào)整進氣截面的大小控制氣體流速，控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。

(3)目前在線監(jiān)測的研究對于單一部件和簡單系統(tǒng)的多，對復(fù)雜系統(tǒng)的總體研究還很少的試驗臺研究很多，實際情況的研究很少的信號處理的研究很多，故障機理和力學(xué)模型的總體定量研究很少。針對復(fù)雜系統(tǒng)，同時利用激勵和多種響應(yīng)信息進行綜合，在特征級和決策級進行信息融合研究，大大提高故障診斷的精度和可靠性，是工程實際需要解決的問題18。機械設(shè)備維護周期的確定一直是國內(nèi)外學(xué)者和專家研究的問題，但迄今為止還沒有廣泛應(yīng)用于實際維護周期計算模型19。

7結(jié)語

工業(yè)生產(chǎn)對工程機械適應(yīng)惡劣環(huán)境的需求推進了對沙塵環(huán)境下工程機械的損傷和維護技術(shù)和方法的研究。計算流體動力學(xué)(Com通過ttioooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo

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