工程機械故障診斷與維修

1、機電設(shè)備故障分析論文摘要：工程機械故障診斷與維修的目標是不斷改善和提高設(shè)備管理與維修的水平，以最經(jīng)濟最合理的方案使設(shè)備維持良好的工作性能，改進革新生產(chǎn)設(shè)備，保證工程施工的需要，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞：故障診斷革新維修XU ChaoYue(College of Technology Engineering, Zhongzhou University, Zhengzhou 450044, China)Abstract :Engineering machinery fault diagnosis and repair of the goal is to continuously im

2、prove and enhance the level of equipment management and repair, with the economy the most reasonable solution makes equipment maintain good working performance, improving innovation of production equipment, ensure the needs of the construction, so as to improve enterprise productivity and economic b

3、enefitKey words: Fault diagnosis;Innovation;repair1.引言機電設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，作為現(xiàn)代化的生產(chǎn)工具在各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)力水平的提高，設(shè)備技術(shù)狀態(tài)對企業(yè)生產(chǎn)的正常運行，對產(chǎn)品生產(chǎn)率、質(zhì)量、成本、安全、環(huán)保和能源消耗等在一定意義上起著決定性的作用。機電設(shè)備在使用過程中，不可避免地會由于磨損、疲勞、斷裂、變形、腐蝕和老化等原因造成設(shè)備性能的劣化以致出現(xiàn)故障，從而會使其不能正常運行，最終導(dǎo)致設(shè)備損壞和停產(chǎn)而使企業(yè)蒙受經(jīng)濟損失，甚至造成災(zāi)難性的后果。因此，減緩機電設(shè)備劣化速度，排除故障、恢復(fù)設(shè)備原有的性能和技術(shù)要求，需要設(shè)備維

4、修從業(yè)人員掌握一整套系統(tǒng)的、科學(xué)的維護和修理設(shè)備的技術(shù)和方法。 機械設(shè)備維修技術(shù)是以機械設(shè)備為研究對象，探討設(shè)備出現(xiàn)性能劣化的原因，研究并尋找減緩和防止設(shè)備性能劣化的技術(shù)及方法，保持或恢復(fù)設(shè)備的規(guī)定功能并延長其使用壽命。 本模塊主要研究和討論機電設(shè)備維修技術(shù)的基礎(chǔ)知識。主要內(nèi)容有：設(shè)備維修體系；發(fā)展概況和發(fā)展趨勢；機械零件的失效及其對策；設(shè)備修理的一般工作過程和設(shè)備維修2 .機械零件的失效形式機器失去正常工作能力的現(xiàn)象稱為故障。在設(shè)備使用過程中，機械零件由于設(shè)計、材料、工藝及裝配等各種原因，喪失規(guī)定的功能，無法繼續(xù)工作的現(xiàn)象稱為失效。當(dāng) 機械設(shè)備的關(guān)鍵零部件失效時，就意味著設(shè)備處于故障狀態(tài)。機

5、 器發(fā)生故障后，其經(jīng)濟技術(shù)指標部分或全部下降而達不到預(yù)定要求，如功率下降、精度降低、加工表面粗糙度達不到預(yù)定等級或發(fā)生強烈振動、出現(xiàn)不正常的聲響等。機電設(shè)備的故障分為自然故障和事故性故障兩類。自然故障是指機器各部分零件的正常磨損或物理、化學(xué)變化造成零件的變形、斷裂、蝕損等，使機器零件失效所引起的故障。事故性故障是指因維護和調(diào)整不當(dāng)，違反操作規(guī)程或使用了質(zhì)量不合格的零件和材料等造成的故障，這種故障是人為造成的，可以避免。機器的故障和機械零件的失效密不可分。機械設(shè)備類型很多，其運行工況和環(huán)境條件差異很大。機 械零件失效模式也很多，主要有磨損、變形、斷裂、蝕損等四種普通的、有代表性的失效模式。相接觸

6、的物體相互移動時發(fā)生阻力的現(xiàn)象稱為摩擦。相對運動的零件的摩擦表面發(fā)生尺寸、形狀和表面質(zhì)量變化的現(xiàn)象稱為磨損。摩擦是不可避免的自然現(xiàn)象；磨損是摩擦的必然結(jié)果，兩者均發(fā)生于材料表面。摩 擦與磨損相伴產(chǎn)生，造成機械零件的失效。當(dāng) 機械零件配合面產(chǎn)生的磨損超過一定限度時，會引起配合性質(zhì)的改變，使間隙加大、潤滑條件變壞。產(chǎn)生沖擊，磨損就會變得越來越嚴重，在這種情況下極易發(fā)生事故。一般機械設(shè)備中約有 80的零件因磨損而失效報廢。據(jù)估計，世界上的能源消耗約有 3050是由于摩擦和磨損造成的。摩擦和磨損涉及的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域甚廣，特別是磨損，它是一種微觀和動態(tài)的過程，在這一過程中，機械零件不僅會發(fā)生外形和尺寸的變

7、化，而且會出現(xiàn)其他各種物理、化學(xué)和機械現(xiàn)象。零 件的工作條件是影響磨損的基本因素。這些條件主要包括：運動速度、相對壓力、潤滑與防護情況、溫度、材料、表面質(zhì)量和配合間隙等。通常將機械零件的磨損分為粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動磨損五種。3. 工程機械維修方式的選擇最佳的維修方式是要用最少的維修費用取得最好的維修效果。如果從修理費用、停工損失、維修組織工作和修理效果等方面去衡量，每一種維修方式都有它的優(yōu)點和缺點，企業(yè)可根據(jù)白己的生產(chǎn)特點、各類工程機械特點、故障規(guī)律、資源和資金等情況分別擇優(yōu)選用。在一個企業(yè)里，多種維修方式可以并存。從故障的發(fā)展過程看，有磨損型的規(guī)律性故障，即磨損程度與

8、時問有關(guān)。還有偶發(fā)型的隨機故障，即發(fā)生故障的概率與時問無關(guān)。這 兩種故障中，均包含有發(fā)展期和無發(fā)展期的兩種故障。規(guī) 律性并有發(fā)展期的故障，如連接件、輪胎等的磨損性故障。因 其有規(guī)律，故障發(fā)展過程中有征兆，可以預(yù)測、觀察和記錄，故易采用狀態(tài)維修。但是，狀態(tài)維修需用儀器和投入人力，是否合算應(yīng)綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟因素而定。此外，也可采用定期維修。規(guī)律性但無發(fā)展期的故障，如疲勞斷裂、電器元件損壞等，當(dāng)出現(xiàn)在重點零、部件上時，最好按其使用壽命期采用定期更換或修理的方式。如果出現(xiàn)在不重要的零、部件上，采用事后維修較經(jīng)濟。偶發(fā)性有發(fā)展期的故障，較典型的如軸承，雖然某個軸承出現(xiàn)故障是隨機的，但它是有發(fā)展期的，可

9、測出其故障征兆及時維修或更換。如不管軸承狀態(tài)如何，只按規(guī)定定期更換，則很不經(jīng)濟。對 某種軸承的研究結(jié)果表明，每個軸承使用壽命期各不相同，同一批軸承，大約有 10%在一年中損壞，而 90%左右的軸承是好的，故采用狀態(tài)維修較好。對 某些易于更換或修理的零、部件、元件，所用修理停機時問不長、損失不大時也可選擇事后維修方式。偶 發(fā)性且無發(fā)展期的故障，如在沖擊載荷下的突然破裂，液壓、電器故障等，因無從得知其將要發(fā)生故障，只有采用事后維修，對于非重點工程機械，停產(chǎn)影響不大的，可使用到發(fā)生故障后再緊急修理。對于重點工程機械，突然停機影響生產(chǎn)損失較大的，如要害裝置上的電機、泵等，可設(shè)置平行功能的備用件，出現(xiàn)故

10、障時可立即更換或代用，直到故障件修復(fù)為止。改善性維修側(cè)重在改善原設(shè)計的結(jié)構(gòu)、元件等的性能，它可以同其它維修方式同時使用，即在預(yù)防維修或事后維修中同時排除故障和改善性能。但 是，必須事先掌握故障原因，做好準備，在故障停機或預(yù)防維修時實施4工程機械維修的發(fā)展趨勢20 世紀初期，工程機械維修方式基本上是事后維修，它的最大優(yōu)點是充分利用了零、部件的壽命。20 世紀 50 年代，隨著生產(chǎn)過程機械化、自動化的發(fā)展。為 減少故障停機損失，提高可靠性，推行定期維修制，并在維修活動中改進維修工藝，進行必要的技術(shù)改造。20世紀 80 年代初期，開始出現(xiàn)技術(shù)狀態(tài)監(jiān)測維修，并且將維修活動向前延伸至設(shè)計制造過程中。當(dāng)

11、前，發(fā)達國家維修現(xiàn)狀是以狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)，以可靠性為中心，多種維修方式相結(jié)合的狀態(tài)監(jiān)測維修，針對不同的設(shè)備及使用情況，采取不同的維修方式。一般設(shè)備采用事后維修，平時難以停機，出現(xiàn)故障對生產(chǎn)和安全影響較大，而對故障規(guī)律已基本掌握的設(shè)備，采取定期維修。關(guān)鍵設(shè)備在有監(jiān)測和診斷技術(shù)的條件下，應(yīng)盡可能采取狀態(tài)監(jiān)測維修。隨著監(jiān)測和診斷技術(shù)的提高，今后狀態(tài)監(jiān)測維修在整個維修市場中所占的比重會越來越大，但不會完全取代傳統(tǒng)的維修方式。狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)是先進維修方式的技術(shù)基礎(chǔ)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是微電子、計算機、信息技術(shù)的迅速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，光電機械一體技術(shù)在工程機械上的應(yīng)用日益廣泛，現(xiàn)在，狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)已有了較大的發(fā)展。維 修活動的實踐表明，