最全挖掘机憋车数据统计及对策.docx

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1、最全挖掘机憋车数据统计及对策 目前，市场中的国产挖掘机在运用一段时间后，不少设备出现柴油机掉速或熄火（俗称憋车)现象。相比较而言，外资品牌挖掘机出现憋车现象要低于国产挖掘机。对于国产挖掘机这种故障，将其燃油供油系统、油门限制系统、进排气系统等柴油机外围设备进行处理后，能够将大部分故障解除，但总有少数疑难故障难以解决，即使服务实力强大的柴油机配套公司也都手足无措。 国产挖掘机与外资或独资企业制造的挖掘机存在这种差异，令人百思不得其解。为了搞清晰这一问题的缘由，我们对 1994年以来的市场反馈的一些数据进行了整理、分析，以求为国产挖掘机憋车等问题的解决供应一些参考。一、配套件配置概况 国内某工程机

2、械主机厂 19941999 年生产的中型挖掘机产品，全部零部件均由国内供应商供应，故称之为全国产挖掘机。例如：柴油机曾采纳 F6L912（北内风冷）,液压系统主泵采纳贵阳航空航天 A8V80，主阀采纳贵阳，液压缸采纳丹东等地产的。 自 2000 年起先，该厂挖掘机运用的动力系统更换为原装进口康明斯 B5.9（英国产），之后又采纳原装道依茨 BF6M1013E（德国产），期间，2 种发动机配置并存。2004 年之后，其动力系统全部更换为五十铃 6BG（日本产）。1999 年底起先，该厂将全国产挖掘机的液压系统全部更换为日本川崎系统。2004 年之后，起先运用日本川崎供应的 ESS 限制器，并增加

3、了挖掘机 3 种功率模式的选择功能。期间又增加了破裂模式，并持续运用至今。 二、数据统计与分析 1.挖掘机数据采集概况 所采集的样本均为该厂 1340t 的中型挖掘机，采集数据的时间点均在保修期之外。19942008 年出厂的挖掘机共计 1339 台，其中 19942000 年全国产配置的挖掘机共计 72 台，2001 年初至2008 年 7 月共计 1267 台。同时抽查 2014 年至 2015 年上半年该厂中型挖掘机，以市场中的故障反馈信息为依据。本文隐去统计实际台数，统计状况按比例表示。该统计数量浩大，基本反映了20082015 年这 7 年多来的总体状况。统计的项目包括挖掘机的工作小

4、时、作业海拔高度、憋车的缘由及解决方法等。2.数据统计概况（1）按时间段统计 将 19942008 年定为第一时间段，该段时间挖掘机憋车统计概况如表 1 所示。其中采集挖掘机数量为 1339 台，时间跨度约为 15 年。 虽然 1999 年前无档案记录，但二者的反差之大，的确说明白此阶段挖掘机憋车现象非常严峻。2000 年初至 2008 年 7月，国产、进口部件混配的挖掘机各时间段发生憋车的概率如表 2 所示。将 2014 年初至 2015 年上半年作为其次时间段。该时间段配置日本五十铃柴油机（配置增压器）、川崎液压系统中型挖掘机出现憋车每台平均工作时间为 1786.6h，详细时间段统计结果如

5、表 3 所示。其中 A 为憋车总台数占统计总台数的比例，B为各个时间段憋车挖掘机台数占统计总台数比例，C 为各个时间段憋车台数与憋车总台数之比，D 为 2000h 保修期前后憋车台数与总憋车台数之比，E 为 3000h 保修期限后憋车台数与总憋车台数之比。 （2）按海拔高度统计为了弄清海拔高度与憋车的关系 ，我们对 2014 初至2015 上半年该厂挖掘机出现的憋车状况进行了统计，如表 4所示。表 4 中，H 为各区域挖掘机台数与挖掘机总数之比，I 为各区域憋车台数与憋车总台数之比。 （3）按憋车缘由分类统计我们对 2014 初至 2015 上半年该厂挖掘机憋车缘由进行了统计。统计时，将挖掘机

6、憋车故障缘由分为供油系统、电气系统、机械系统、进气与排气系统、操作和其他不明缘由等几个方面。 J 为各类憋车台数占统计总台数之比，K 为各类憋车的工作时间总和与全部类型憋车工作时间总和之比。故障缘由分类统计结果如表 5 所示。 （4）按同一设备憋车次数统计 同时，我们又对 2014 初至 2015 上半年同一台挖掘机憋车的次数进行了统计。统计结果如下：发生 2 次及以上的憋车台数与统计总台数之比约为 22.2，发生 2 次憋车的最多，高达 14.7%，其后占比依次降低。其中，发生 25 次憋车的台数约占总憋车台数的 95.5%。（5）按地区不同统计憋车我们对 2014 初至 2015 上半年发

7、生憋车的城市或地区（以下简称城市）进行了统计（统计表略去），结果如下：发生憋车的城市与全部统计的城市之比为 76.2%，未发生憋车的城市仅占 23.8%。若将 10 台以下城市不计入，则发生憋车的城市与统计的城市之比为 94%，未发生憋车的城市仅占 6%。未发生憋车的城市佳木斯、平顶山、信阳、黔南布依族苗族自治州、三门峡、吴忠等城市中，超过平均憋车时间1786.6h 的只有佳木斯、平顶山 2 座城市。发生憋车的城市泰州、张家口、大理、铜川、思茅、庆阳、天水、赤峰、长治、德宏傣族景颇族自治州等城市中，只有天水统计的挖掘机平均憋车时间（2188.4h）超过了平均值。其中，思茅发生憋车最为严峻，不仅

8、憋车比例较高，而且平均作业时间较短。三、疑难问题缘由综述依据统计结果可以看出，挖掘机憋车的缘由主要集中在柴油机供油系统、油门限制电气系统和其他不明缘由等方面。为防止挖掘机出现供油系统故障，运用者应选用质量高的柴油。为避开挖掘机出现油门限制电气系统故障，配件供应商和主机厂应努力提高相关产品质量。现实中，对于其他不明缘由引起的故障，技术人员采纳调高柴油机输油量、调低液压泵功率、调校柴油机高压喷油泵的方案，实属无奈之举。对此问题应对对策，笔者认为还是应详细分析作业工况。 依据市场反馈的憋车故障可知，真正达到无法作业的数量很少。也就是说，机器是能作业的，所谓的频繁憋车也不过是每天一两次而已。即使憋车达

9、到较为严峻状态时，多数也不会引起挖掘机熄火。依据多年的跟踪阅历笔者认为，国产挖掘机出现毫无规律的突然憋车，常与负载的突然增大有关。 挖掘机起先挖掘时，事实上是先利用楔形斗齿对原始土壤的挤压和剪切，使土壤（或其他物料）崩裂，而后铲斗底板以肯定的速度沿着崩裂的缝隙跟进，最终实现胜利挖掘，如图 1 所示。图 1 中，斗齿刃角θ、挖掘时的后角 φ之和被称为切削角。当铲斗以肯定速度 V 进行有效挖掘时，会产生一个沿斗齿齿尖运动轨迹切线方向上的实际挖掘力 F，而与挖掘力 F 相反的力称为切削阻力。可以想象，对切削角大于 60°甚至接近 180°原始土壤（坚硬土壤）而言，

10、其切削阻力之大不言而喻。 当挖掘较深的壕沟时，由于驾驶员难以视察到铲斗状态，常常会导致切削角为负角，如图 2 所示。此时土壤在铲斗底板外面，挖掘机为无效挖掘，并且阻力非常大。 大量科学试验数据证明，切削角度越小切削阻力则越小，切削的速度 V 越快切削阻力越大，切削角在 20°60°范围内最相宜挖掘作业。同时土壤状态、性质不同，也会造成切削阻力有很大差异。在对不同土壤进行试验获得大量切削阻力原始数据的基础上，可采纳以下 4 种对策：一是对挖掘机工作装置姿态进行半自动限制，即实行人工驾驭与自动限制切削角相结合方式降低切削阻力。二是对斗齿尖运动轨迹及切线方向的线速度进行限制，以降低切削阻力。三是加强警示功能，让驾驶员在不合理挖掘（切削角过大）时能够得到提示。四是加强智能化限制，让挖掘机具有实际最小挖掘力记忆功能，即挖掘作业时具有工作装置姿态记忆功能，从而达到避开憋车、提高作业效率之目的。