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1、起重机械的种类繁多,结构各异,是各种机构和装置的综合。这些机构和装置的构造以及它们之间的相互位置又各不相同,根据机械的用途和作业性质有各种不同的型式。但同一类工程机械的总体构造及其主要机构的构造,都遵循同一基本规律,其作用原理也是相似的。以铲土运输机械为例,一般由作业装置(工作装置)、动力装置和底盘3部分组成。根据行驶原理不同,铲土运输机械底盘又可分为轮胎式和履带式2种,其动力装置一般为柴油机。图1为以柴油发动机为动力的平地机总体构造,主要由动力系统、传动系统、液力系统、桥架、工作装置、电器系统等组成.起重机械大都在非常恶劣的环境下施工,工作
2、强度大,机体承受的载荷变化频繁,工作区周围的烟气、粉尘很多,有些起重机械还要在高原缺氧的条件下工作,这些都对起重机械整机提出了很高的技术要求。同时,由于各种环境因素和工作载荷变化的存在,使起重机械的破坏形式也呈现多样化的特点。起重机械主要系统的主要损伤形式如下。(1)动力系统以柴油机为主,包括相关附件。主要损伤为曲轴磨损(图2)、活塞环磨损、气门顶杆磨损、缸体磨损。图2曲轴的磨损(2)传动系统由变速箱、传动轴、液力变矩器组成。主要损伤为变速箱齿轮轮齿破坏、传动轴磨损、链轮轮齿破坏(图3)。图3链轮齿轮破坏(3)液压系统由液压缸、液压泵、液压马
3、达组成。主要损伤为液压缸杠杆表面磕伤(图4)、磨损,齿轮泵侧板磨损。图4液压缸磕伤(4)机架主要损伤为结构变形、腐蚀(图5)和开焊[3]。图5机架锈蚀变形(5)工作装置主要损伤为铲刀及铲齿磨损、断裂。(6)电器系统主要损伤为线束老化、系统功能特性落后。2损伤分析设备的机械性损伤可以大致概括为摩擦损伤、变形损伤、断裂损伤和腐蚀损伤。2.1摩擦损伤最为常见的机械损伤形式,它是起重机械零部件间相对运动不断耗损表面物质的现象。起重机械在使用中,零部件损坏的主要形式就是磨损。依据摩擦损伤的具体状况和现象,又可分为磨料磨损、粘着磨损、接触疲劳磨损、腐蚀磨
4、损、微动磨损、高温氧化磨损以及冲蚀磨损等,其中前4种是最常见的零部件表面摩擦损伤失效形式,据统计,在工业领域由于磨料磨损导致的零部件失效约占整个磨损损失的50%。零部件的磨损往往不是由一个因素造成的,而是一系列机械、物理、化学因素共同作用的结果,是一个极其复杂的过程。在正常使用条件下,零部件的自然磨损是不可避免的,但是磨损的快慢却是有条件的。在同样的运行条件下,磨损的快慢取决于使用水平。能否用好起重机械,主要取决于对零部件磨损规律的了解和掌握程度以及是否对零部件按时、按级地进行保养。只有在这个基础上,才能在使用、保养过程中,尽量排除加速零部件
5、磨损的因素,提高起重机械的使用管理水平。2.1.1磨料磨损它是零部件与硬粒磨料之间滑动接触引起的表面损伤的现象。起重机械大多在野外尘土飞扬的环境中作业,各零部件、总成除了金属与金属的摩擦之外,还与磨料摩擦。例如夹在零部件工作间隙中的磨料在零部件表面发生擦伤和类似微切削的作用,加剧了磨损。当内燃机的空气滤清器功能欠佳、滤芯破裂或安装保养不正确,导致空气中的尘土被大量吸入气缸,从而使缸体与活塞的磨损速度较正常状况快几倍至十几倍。硬粒磨料除来自外界侵入外,也会在零部件工作过程中不断地产生,如金属磨损的颗粒和内燃机不完全燃烧所生成的积炭。另外,油脂不
6、及时进行清洁,机油、齿轮油、液压油不按时更换,保养、修理时不进行认真的清洗,都会加速零部件的磨损。2.1.2粘着磨损它是金属零部件表面微观不平点被焊接到一起而后被撕离,在接触表面上对一方或双方造成划伤或擦伤的现象。例如,曲轴主轴承缺乏润滑油就容易产生粘着磨损,继而被烧毁,有时因修理、保养质量不高,轴瓦合金脱落堵塞进油孔,轴瓦由于摩擦发热膨胀将轴抱住而烧毁。汽车和轮胎式起重机械的锥形齿轮和已磨损的滚动轴承最容易产生粘着磨损。粘着磨损一旦发生,发展就很快。例如,曲轴主轴承缺油几分钟,就将导致严重地粘着磨损,造成重大的机械事故。2.1.3接触疲劳磨
7、损它是零部件两接触面作滚动或滚动滑动复合摩擦时,在交变接触压应力的作用下,使零部件表面疲劳而产生物质损失的现象。它和一般材料疲劳破坏的区别主要是前者存在着摩擦、磨损作用,表层发生塑性变形和发热等现象,并受液体润滑介质的作用。零部件的材质、硬度和润滑油脂的选择,对接触疲劳磨损也有直接影响。2.1.4腐蚀磨损它是零部件与周围介质发生化学或电化学反应而产生的物质损失的现象。在起重机械的零部件中,氧化磨损造成的经济损失最大。例如,内燃机的曲轴轴颈或连杆轴颈氧化磨损后,将导致曲轴或连杆使用寿命缩短,甚至无法使用。特别是连杆螺栓、气门杆和柴油机的出油阀连
8、座、柱寒芯套和喷油头等精密耦件,稍有氧化生锈,就不能使用。2.2变形损伤它主要是零部件在使用过程中由于内外因素的综合作用而产生的物质损失现象。变形损伤有过量弹性变形
