卡特彼勒D11T 履带推土机运行故障分析及处理对策

2019-01-16王欣欣

中国设备工程 2019年23期

关键词：卡特彼勒推土机履带

王欣欣

（国家能源准能集团设备维修中心，内蒙古鄂尔多斯 010300）

1 卡特彼勒D11T 履带推土机概述

D11T 履带推土机主要技术参数：整机工作重量：104590kg（单柄裂土器）；

最大牵引力：150 吨；最大纵向爬坡能力：45°；发动机排量及形式：32.1 升电子喷射柴油发电机；推土铲容量（SU/ U 型）：27.2/34.4 立方米。

准能集团黑岱沟露天矿目前在用的14 台卡特彼勒D11T履带式推土机自2009 年陆续投入使用。主要用来辅助吊斗铲倒堆工艺降段作业、排土场岩石和黄土等物料排弃、电铲作业面及路面辅助工程施工等。另外D11T 履带推土机还可以进行短距离的物料输送作业和堆积作业，因其功能多样，性能良好，在大型露天矿山开采企业和工程施工企业中得到了广泛的应用。卡特彼勒履带推土机随着使用时间的延长，会发生一些故障，不及时进行维护和处理，将很有可能出现异常磨损，影响设备使用性能的同时增加了检修成本的支出。因此，作为专业的工程设备检修人员需要熟悉卡特彼勒D11T履带推土机的结构及工作原理，能够运用科学的方式有针对性的处理和解决设备故障问题。

2 卡特彼勒履带推土机常见故障分析

D11T 履带推土机的发动机额定功率698KW，其最大扭矩能够达到4900N.m，传动系统依旧是采用了高位驱动轮和可浮动平衡梁形式的底盘系统，这种布置形式的传动系统是卡特彼勒公司的专利。

液压系统运用的是电子控制先导液压技术，其在施工作业中转弯半径最小能够达到6.85 米，运转能力非常灵活，能够很好地适应条件非常恶劣的矿山工况环境。虽然D11T履带推土机性能优良，控制方式和机械传动装置配备先进，但是鉴于准格尔矿区的作业环境比较恶劣，履带式推土机长时间处在这些恶劣的工况下工作，不可避免的会发生一些机械故障，影响其正常的使用。

（1）动力系统故障问题。D11T 卡特彼勒履带推土机动力系统故障问题，经常出现的是发动机高温、发动机动力不足的问题，在很大程度上影响了推土机的正常作业。比如，发动机工作的外在环境温度过高，或者是发动机作业中承担的荷载过重，再者是发动机冷却系统出现了堵塞、防冻液缺失等也可能导致发动机温度过高。发动机的动力输出系统出现了故障，也有可能导致输出扭矩不能满足作业需求。引发发动机扭矩不足的因素可能是推土机的液力变矩器离合器打滑、内部泄压、泵轮或涡轮损坏等问题，也可能是变矩器出口安全阀本身出现了故障，导致油液无法以额定压力进入变矩器导致发动机输出扭矩不能正常传递。

（2）液压传动系统故障。D11T 履带推土机配备的是电子控制液压传动系统，液压传动模式下，设备的转向和行走机构的动力系统都是通过液力传动油为枢纽进行的。根据液压系统发生故障的类型，划分为液压系统压力无法保持、油液污染、液压控制或执行元件损坏等情形。①液压系统压力无法保持的主要原因包括液压油箱油液缺失、管路泄漏、液压泵或控制阀等原件内泄等；②油液污染的主要原因基本上是由人为因素造成的。如保养或检修环境条件不符合要求，造成灰尘进入液压系统；更换油管、滤芯、液压元件时检修人员未做好清洁和防护工作，导致油泥或异物进入液压系统。③液压元件例如泵或控制阀的损坏主要原因有两种：一是配件达到或超过使用寿命后正常的老化和损坏；二是由于液压系统部件全部属于精密配合，对系统环境的要求非常高，①和②两种原因才是造成液压系统部件非正常损坏的最主要原因。

（3）行走系统故障。D11T 履带推土机的行走系统是设备作业的重要基础，行走系统控制着推土机的行走方向、速度、抓地力等，包括前进、后退、方向转换等程序，助力推土机完成相应的作业任务。D11T 履带推土机的行走原理就是依靠推土机上的发动机产生动力，后再经过变矩器的降速增扭功能将这种作用力传送到终端的驱动装置上面，最后通过液力变速器和离合器调整推土机的运转方向和速度，达到前进、后退或者转向的目的。主要集中在履带、行走履带架、轮边减速器、导向轮、支重轮以及托链轮上面，这些磨损或故障问题若是不能及时解决，会直接导致推土机工作效率下降或无法正常工作。而在这其中“四轮一带”的磨损是在这几种磨损或损坏之中最为普遍的，而且由于长时间与岩石物料摩擦引起磨损的程度往往比较严重。D11T 推土机自身重量能够达到100 吨以上，铲刀工作容积平均为30 立方米，而且就黑岱沟露天煤矿采矿工艺来说，D11T 履带推土机往往需要在坡度30°～40°、坡长100 ～150 米的特殊工况下作业，驱动轮及驱动齿需要承载着远远大于推土机本身重量的工作负荷，驱动轮的内部行星齿轮、行星架、外部的驱动齿、引导轮、支重轮以及履带链的磨损程度远超于普通作业环境，使用寿命也相对较短，这在很大程度上影响了D11T 履带推土机的使用效率。为了更好地进行施工作业，行走机构的点检和预防性检修就显得尤为重要。

3 卡特彼勒履带推土机维护建议

（1）动力系统故障处理办法。D11T 推土机动力传动系统中最常见的故障就是发动机故障和变速器问题，在这之中发动机高温问题更为普遍。在设备的使用过程中，最为简单的处理办法就是尽量避免推土机在超大坡度、超大荷载、长时间高强度的条件下进行作业，露天采矿技术人员要不断改善爆破技术，提高爆破质量，改善作业环境条件，尽量降低外部因素对于推土机的不良影响。若是发现发动机的温度过高时由于外在环境的温度过高引起的，那么施工作业中就应当尽量避免在那些最高温的时段作业或采取有效的外部降温方式，从而改善发动机温度过高的问题。除此之外，冷却系统的良好运转也是避免发动机温度过高的重要基础，D11T 推土机由于采用的是液压风扇吸风冷却水箱散热器方式，一段时间后粉尘、树叶等就会将散热器表面堵塞，检修人员必须对冷却系统定期清洗并检查防冻液是否缺失。D11T 推土机液力变速器属于多级液力离合器形式变速器，是通过电子控制模块发出指令信号控制变速器电磁阀以及变速器离合器工作。设备维护和检修过程中必须对传动系统压力和传动电气系统认真检查，及时查清是电气元件还是液压元件出现了问题，对症下药才能药到病除。

（2）传动系统故障处理办法。卡特彼勒履带推土机传动系统出现故障的问题主要集中在液压系统上面。如果是因为震动或者是某个地方松动而导致的漏油问题，那么只需要对其进行紧固处理即可。

若是因为原件内部泄压产生的问题，那么就应当运用专业的测量工具对这些部件进行检查和测量，找到准确的故障点。若是液压系统出现突发故障，如铲刀突然无动作、油缸爬行抖动、行走或转向不灵等现象，那么就要检查减压阀、溢流阀以及卸荷阀的工作压力值是否处于正常的工作状态，或者测量电气系统控制输出和反馈信号是否正常，从而通过这些手段准确找到故障发生的原因和故障点，使得液压系统的状态恢复正常。

（3）行走系统故障处理办法。行走系统中经常发生的问题就是磨损问题。驱动轮最容易发生比较严重的磨损需要定期进行检查和更换，当导向轮的滚轮道面减小到一定程度时，也需要及时进行替换。另外，支重轮是整个推土机重量的主要承担者，并且在其作业过程中会和履带产生摩擦，容易受到外在的各种雨水、石块、黄土等会撞击或者腐蚀支重轮，其磨损程度会直接影响支重轮与履带的接触面积，或者说其外部突出的直径部会缩小。以准能设备维修中心工程机械车间为例，2018 ～2019 年配合吊斗铲降段作业4 台D11T 履带推土机每周进行2 次动态点检，每月对行走机构支重轮、导向轮、履带涨紧度进行测量并与标准值进行对比如履带架、支重轮架等关键部件进行探伤检查并对磨损比较严重的部件进行更换，从而才能保障D11T推土机保持较高的出动率。