羅云松

(中鐵四局集團鋼結(jié)構(gòu)有限公司，合肥 230022）

混凝土泵車使用效率的影響因素及應(yīng)對措施

羅云松

(中鐵四局集團鋼結(jié)構(gòu)有限公司，合肥 230022）

近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展速度較快，各地區(qū)對交通的要求也在日益提升，在這一大背景下，如何提升工程機械使用效率便成為相關(guān)工作人員迫切需要解決的問題。高鐵施工過程中，混凝土泵車是經(jīng)常會使用到的一種大型設(shè)備，液壓系統(tǒng)是其主要工作系統(tǒng)，但是因為實際工作中，混凝土泵車泵送高性能混凝土和所處施工環(huán)境較差，所以液壓系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障。本文通過故障樹的方法對混凝土泵車使用過程中的制約因素及其解決措施進行研究。

高鐵施工 機械設(shè)備 設(shè)備使用 設(shè)備維護

一、滬寧城際鐵路概況

滬寧城際鐵路是華東首條時速達350公里的高速鐵路，是當(dāng)時我國乃至世界上標(biāo)準(zhǔn)最高、里程最長、運營速度最快的城際鐵路，是長三角地區(qū)構(gòu)建一小時都市圈的重要通道，是鐵路系統(tǒng)服務(wù)上海世博會“兩線一站”重點工程之一，全長為300.209公里，建設(shè)投資432.8億元，2008年7月1日開工建設(shè)，2010年7月1日開通運營。中鐵四局集團承建滬寧站前一標(biāo)段工程，全長43.5公里，正線特大中橋梁28座共23.47公里，預(yù)制箱梁262孔，混凝土澆筑工程量巨大，混凝土泵車在建設(shè)過程中廣泛應(yīng)用，滬寧城際鐵路建設(shè)創(chuàng)造高鐵建設(shè)四年的定額工期兩年完成的建設(shè)奇跡，混凝土泵車功不可沒。所以通過中鐵四局滬寧一標(biāo)段的工程建設(shè)泵車使用實例來分析混凝土泵車使用中的制約因素及其解決措施，具有實效性。

二、故障樹

故障樹的本質(zhì)是連通圖。從邏輯的角度入手，對從結(jié)果到起因這一過程進行描繪。故障樹會通過對可能發(fā)生的故障或者已經(jīng)發(fā)生的故障中所蘊含的信息來找出產(chǎn)生故障的根本原因，進而找到相對應(yīng)的解決措施來解決故障問題。故障樹法是工程機械管理中解決工程機械故障問題的常用方法。

三、混凝土泵車泵送液壓系統(tǒng)故障分析

滬寧城際鐵路橋梁混凝土為高性能混凝土，具有物料摻量大、水膠比低、粘稠度高、泵送阻力大等特點，混凝土泵車泵送物料難度大；滬寧城際全線搶工，施工便道差，粉塵大，工作范圍狹窄等，混凝土泵車工作環(huán)境惡劣。三一、中聯(lián)、大象等知名品牌泵車在滬寧城際鐵路建設(shè)中都出現(xiàn)過堵管、爆管、憋壓等現(xiàn)象。本文通過分析滬寧城際鐵路施工混凝土泵車使用、保養(yǎng)、維修情況，結(jié)合相關(guān)文獻資料，將混凝土泵車泵送液壓系統(tǒng)會產(chǎn)生的故障總結(jié)如下；

1.功能性故障

常見的液壓系統(tǒng)功能故障主要體現(xiàn)在砼活塞故障、泵送系統(tǒng)自身換向出現(xiàn)故障以及泵送系統(tǒng)自身壓力不足等方面。砼活塞故障產(chǎn)生的主要原因包含插裝閥們嚴(yán)重磨損、密封件嚴(yán)重磨損、插裝閥的蓋板堵塞等。而泵送系統(tǒng)換向出現(xiàn)問題的主要表現(xiàn)形似體現(xiàn)在泵送系統(tǒng)停止換向或者是有悖于常規(guī)換向的亂換向。導(dǎo)致上述問題的原因主要包含；電磁鐵出現(xiàn)故障、設(shè)備擺缸小液動閥出現(xiàn)故障、四通閥出現(xiàn)故障以及擺缸四通閥出現(xiàn)故障等多種原因，這些情況的產(chǎn)生都會直接影響到設(shè)備的正常運行。而系統(tǒng)壓力不足代指系統(tǒng)自身壓力不能滿足液壓系統(tǒng)的基本需求， 進而引發(fā)故障。故障的主要體現(xiàn)形式表現(xiàn)在恒壓閥出現(xiàn)故障、換向閥出現(xiàn)故障以及主溢流閥的閥芯出現(xiàn)嚴(yán)重磨損等情況。

2.油污染

混凝土泵車中，液壓油也是十分重要的一個組成部分，液壓油污染會體現(xiàn)在下述兩個方面。首先是油溫的異常，產(chǎn)生油溫異常的主要原因就是因為冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障或是油溫太高，二車共同存在時，便會出現(xiàn)液壓油污染。其中冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生故障的主要原因包含風(fēng)冷馬達的轉(zhuǎn)速過低、風(fēng)冷馬達自身散熱片工作出現(xiàn)故障或者散熱功率不夠，也有可能是因為風(fēng)冷馬達因外力影響而停止轉(zhuǎn)動，這些因素都會引起設(shè)備異常工作，影響設(shè)備的實際使用效率。而液壓油污染主要受到過濾器與顆粒的影響。如果設(shè)備過濾器產(chǎn)生故障或者是液壓油當(dāng)中存在顆粒，那么就容易引液壓油污染。從滬寧城際鐵路混凝土泵車使用情況來看，過濾器之所以會出現(xiàn)故障，主要原因包含下述幾方面：首先是因為過濾器破損，過濾器是設(shè)備使用過程中會因為各種原因而產(chǎn)生破損，影響設(shè)備運行。還有一些設(shè)備生產(chǎn)廠家沒有對過濾器是否合格進行檢測就將過濾器投入到使用中，也會影響到過濾器的使用效率。而液壓系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)顆粒的主要原因就是因為零件的磨損導(dǎo)致的，磨損的零件必然存在消耗，而這部分消耗會以顆粒的狀態(tài)存在于過濾器中，也有一部分設(shè)備中的顆粒的從外部進入的。

四、故障樹的建立及解決措施

不論工程設(shè)備出現(xiàn)何種問題，都需要從問題產(chǎn)生的根本原因入手，下圖2為滬寧城際鐵路混凝土泵車產(chǎn)生故障的故障樹構(gòu)件圖。

圖2 .滬寧城際鐵路混凝土泵車故障樹示意圖

其中 T代表了泵送液壓的故障、A1代表功能故障、A2代表液壓油所產(chǎn)生的問題、B1代表砼活塞出現(xiàn)的故障、B2代表泵送系統(tǒng)產(chǎn)生的換向故障、B3代表泵送系統(tǒng)自身壓力不足、B4代表油溫異常、B5代表油污染、B6代表設(shè)備冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的故障。B7代表油溫度過高、B8代表設(shè)備過濾系統(tǒng)產(chǎn)生的故障、B9代表顆粒、而X1-XN則代表最基礎(chǔ)的導(dǎo)致故障產(chǎn)生的因素。

1.通過分析最小割集來看，共有30組最小割集，所以可以判定混凝土泵車液壓系統(tǒng)共有30種出現(xiàn)故障的方式，其中任何一個割集出現(xiàn)問題，都會產(chǎn)生故障。若基本事件越多，那么出現(xiàn)割集的幾率越小，反之亦然。所以在施工過程中可以從割集的體現(xiàn)模式入手，逐一排查可能出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，進而保證設(shè)備的正常運行。

2.從最小徑集的角度出發(fā)，圖中共有最小徑集5個，所以我們可以從這5方面出發(fā)來防止系統(tǒng)故障的產(chǎn)生，與此同時也需要從每一個途徑當(dāng)中找到其所包含的基本事件。比如想要阻止P3的發(fā)生，那么 X1-X25所有條件都不成立，才能保證設(shè)備的正常運行，所以在制定相應(yīng)防治措施的時候，需要從所有基本事件入手來分析問題，出現(xiàn)問題后解決問題與預(yù)防故障的產(chǎn)生，這二者在對工程的影像上，明顯后者要小于前者。

3.加強設(shè)備的日常維護，定期更換液壓油，清洗液壓系統(tǒng)相關(guān)的閥門與管路等，定期更換過濾器。如果設(shè)備使用效率比較高，工程量較大，也可以使用液壓系統(tǒng)的最高標(biāo)準(zhǔn)對其進行維護。定期對設(shè)備中的液壓油進行檢查，采用抽樣的模式來檢測其油質(zhì)，如果發(fā)現(xiàn)油質(zhì)有惡性改變的方向，必須在第一時間更換液壓油。因為相同品牌的液壓油所要求的基礎(chǔ)使用條件是有差異的，所以各種液壓油的實際使用壽命也是有差異的。

4.在對液壓油污染狀態(tài)進行監(jiān)控時，可以使用堵塞信號型設(shè)備，將其安裝于要求比較高的液壓系統(tǒng)上。對液壓設(shè)備的回油系統(tǒng)來說，不僅可以將傳感器安裝于回油管路錢，也可以將其安裝于過濾系統(tǒng)當(dāng)中，通過這一模式對油污染的情況進行監(jiān)控，也可以對液壓系統(tǒng)元件進行監(jiān)控。

5.現(xiàn)場機械管理人員積極與混凝土泵車廠家售后服務(wù)人員溝通，提高泵車耐磨混凝土管路配置，降低管路磨損；提高混凝土泵車的吸料性和S管的擺缸推力等，是解決功能性故障的有效途徑。

6.混凝土泵車使用方自身在保證混凝土高性能前提下提高混凝土可泵送性如優(yōu)化高性能混凝土施工配合比，選用優(yōu)質(zhì)粗骨料，加強日常監(jiān)控；改善施工作業(yè)環(huán)境；泵車使用有專人負(fù)責(zé)指揮，杜絕違章作業(yè)等，可有效降低故障頻率。

結(jié)束語：

本文以滬寧城際鐵路建設(shè)過程中混凝土泵車使用情況為基準(zhǔn)，對施工過程混凝土泵車液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的各種問題進行了簡要分析，從多角度提出了針對問題的解決方式，希望可以通過上述分析，延伸到其它工程機械維修保養(yǎng)管理，提升施工單位機械設(shè)備的實際使用效率，降低施工單位的機械施工成本，提升市場競爭力。

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1007–6344（2015）01–0005–01