淺談機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用研究與推廣楊振山.doc

摘要:維修為機(jī)電設(shè)備在施工中有條不紊地高效工作做出了重要的前期保障，在機(jī)電設(shè)備的使用中要對機(jī)電設(shè)備中出現(xiàn)的故障驚醒深入分析。迅速排除故障，保障機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行。分析了機(jī)電設(shè)備維修中常見的故障對如何進(jìn)行維修提出了一些建議。隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)的建立和深入，整個工業(yè)生產(chǎn)對機(jī)電設(shè)備的要求和依賴程度越來越高。機(jī)電設(shè)備對工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)率、質(zhì)量、成本、安全、環(huán)保等，在一定意義上有決定性作用。工業(yè)生產(chǎn)用的各種機(jī)電設(shè)備的狀況如何，不僅反映企業(yè)維修技術(shù)水平的高低，而且是企業(yè)管理水的標(biāo)志。生產(chǎn)設(shè)備在使用中會磨損，需要修理和更換零件：對一些突發(fā)性的故障和事故，需要組織搶修。機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)就是以機(jī)電設(shè)備為對象，研究和探討其拆卸與裝配、失效零件修復(fù)、故障消除方法以及響應(yīng)技術(shù)。機(jī)電設(shè)備是構(gòu)成施工生產(chǎn)的重要因素，機(jī)電設(shè)備在使用過程中，由于材料、工藝、環(huán)境條件和人為因素的影響，其零件部件會逐漸地被磨損、變形、斷裂、蝕損等，隨著零部件的磨損程度的逐漸增大，設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)將會產(chǎn)生劣化，不可避免的將出現(xiàn)各種各樣的故障，設(shè)備的功能和精度降低，甚至整機(jī)喪失使用價值。保持現(xiàn)場機(jī)電設(shè)備經(jīng)常處于良好的狀態(tài)，提高設(shè)備利用率，延長使用壽命，是企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的需要。關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備、設(shè)備維修與診斷、日常管理、點(diǎn)檢制度目 錄第一章 前言1 1.1 設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢1 1.2機(jī)電設(shè)備維修課程的性質(zhì)和任務(wù)2第二章 機(jī)電設(shè)備常見故障及維修方案2 2.1設(shè)備維修體系2 2.2機(jī)械零件的失效形式及其對策4第三章 機(jī)電設(shè)備的日常11 3.1設(shè)備的使用與維護(hù)11 3.2設(shè)備的點(diǎn)檢制度13 3.3設(shè)備的故障管理14結(jié)論15參考文獻(xiàn)15淺談機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用研究與推廣第一章 前言1.1 設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢機(jī)器的維護(hù)與修理和機(jī)器本身應(yīng)該是結(jié)伴產(chǎn)生的，但其發(fā)展并不平衡，設(shè)備管理與有計劃的預(yù)防性維修時最近幾十年發(fā)展起來的。越是工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，設(shè)備管理與維修工作發(fā)展得越迅速，投入的人力、物力、財力也越多.1.1.1 我國設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展概況我國設(shè)備維修工作是在新中國成立后迅速建立、發(fā)展起來的。黨和國家對設(shè)備維修與改造工作很重視。20世紀(jì)50年代開始嘗試推行“計劃預(yù)修制”。隨著國民經(jīng)濟(jì)第一個五年計劃的執(zhí)行，各企業(yè)陸續(xù)建立了設(shè)備管理組織機(jī)構(gòu)，1954年全面推行設(shè)備管理周期結(jié)構(gòu)和修理間隔期、修理復(fù)雜系數(shù)等一套定額標(biāo)準(zhǔn)。1961年國務(wù)院頒布國營工業(yè)企業(yè)工作條例（試行）（即工業(yè)七十條）。逐步建立了以崗位責(zé)任制為中心的包括設(shè)備維修保養(yǎng)制度在內(nèi)的各項管理制度。1963年機(jī)械工業(yè)出版社開始組織編寫資料性、實用性很強(qiáng)的機(jī)修手冊。使設(shè)備維修技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向邁進(jìn)了一大步。隨著設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，企業(yè)的設(shè)備操作人員不斷減少，而維修人員則不斷增加。另一方面，操作的技術(shù)含量不斷降低，而維修的技術(shù)含量卻在逐年上升?，F(xiàn)今的維修人員遇到的多是機(jī)電一體化，集光電技術(shù)、氣動技術(shù)、激光技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)為一體的復(fù)雜設(shè)備。當(dāng)代的設(shè)備維修已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的維修工所能勝任的工作。當(dāng)前，我們面臨的任務(wù)是大力抓好人才的開發(fā)和培養(yǎng)，通過高等院校和對在職人員進(jìn)行補(bǔ)充更新知識的繼續(xù)教育，盡快早就成一批具有現(xiàn)代維修管理知識和技術(shù)的維修專業(yè)人員。1.1.2 設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展趨勢現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)相互滲透、相互促進(jìn)、相互結(jié)合，機(jī)電設(shè)備越來越機(jī)電一體化、高速化、微電子化，這是機(jī)電設(shè)備的操作越來越容易，而機(jī)電設(shè)備故障的診斷和維修則變得困難。而且，機(jī)電設(shè)備一旦發(fā)生故障，尤其是連續(xù)化生產(chǎn)設(shè)備，往往會導(dǎo)致整套設(shè)備停機(jī)，從而造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，如果危及到安全和環(huán)境，還會造成嚴(yán)重的社會影響，隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，先進(jìn)的生產(chǎn)方式的出現(xiàn)和采用，機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)不斷得到人們的重視和關(guān)注。設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展你然朝著以計算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、測試技術(shù)、表面工程技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)為依托，以現(xiàn)代設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)為先導(dǎo)，以機(jī)電一體化為背景，以滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)日益提高的要求為目標(biāo)，以不斷完善的維修技術(shù)為手段的方向迅猛地發(fā)展。1.2機(jī)電設(shè)備維修課程的性質(zhì)和任務(wù)機(jī)電設(shè)備維修課程既是機(jī)電一體化的主要課程之一，又是機(jī)電工程類專業(yè)的重要專業(yè)課程之一。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下基本要求：1）掌握機(jī)電設(shè)備維修的基礎(chǔ)理論與基本知識。2）熟悉機(jī)電設(shè)備的解體，設(shè)備零件的拆卸、清洗、技術(shù)鑒定方法：掌握軸與軸承、齒輪、渦輪蝸桿以及過盈配合件的裝配方法。3）熟悉機(jī)械零件各種修復(fù)技術(shù)；具有分析、選擇和應(yīng)用機(jī)械零件復(fù)技術(shù)的基本能力。4）熟悉常用研、檢具與維修電工工具的選用：掌握機(jī)電設(shè)備幾何精度的檢驗方法、裝配質(zhì)量的檢驗和機(jī)床試驗方法、機(jī)床大修質(zhì)量檢驗通用技術(shù)要求。5）掌握螺紋連接件、軸與軸承、絲桿螺母副、殼體零件、曲軸連桿機(jī)構(gòu)、分度蝸輪副、齒輪、過盈配合件等典型零部件的修理、裝配和調(diào)試方法；基本掌握常見電氣設(shè)備故障處理和維修技術(shù)。6）熟悉普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、機(jī)電一體化設(shè)備等典型機(jī)電設(shè)備的修理技術(shù)，常見故障分析及其排除方法。第二章 機(jī)電設(shè)備常見故障及維修方案2.1設(shè)備維修體系2.1.1設(shè)備的劣化及補(bǔ)償機(jī)械設(shè)備在使用或者閑置過程中逐漸喪失其原有的性能，或者與同類新型設(shè)備相比較性能較差，顯得舊式化的現(xiàn)象稱為設(shè)備的劣化。設(shè)備的劣化可分為使用劣化、自然劣化和災(zāi)害劣化。使用劣化是指設(shè)備在使用過程中，由于磨損和腐蝕所造成的耗損、沖擊、疲勞和蠕變等所造成的損壞和變形，原材料的附著和塵埃的污染之類現(xiàn)象，使設(shè)備失去其原有的性能。自然劣化是指設(shè)備在進(jìn)廠之后不管使用與否，隨著時間的流逝，或者受大氣的影響而使材料老朽化，或者遭受意外的災(zāi)害而加快這種老朽化的速度的現(xiàn)象。災(zāi)害劣化是指由于自然災(zāi)害，如暴風(fēng)、水浸、地震、雷擊、爆炸等使設(shè)備遭受破壞或設(shè)備性能下降的現(xiàn)象。設(shè)備劣化還可分為絕對劣化和相對劣化。絕對劣化就是設(shè)備的老朽化，即隨著時間的流逝， 設(shè)備逐漸損耗，逐漸老朽直至需要報廢。相對劣化是指原有的設(shè)備和新型設(shè)備相比較，性能低、質(zhì)量差，因而顯得舊式化的現(xiàn)象。設(shè)備劣化導(dǎo)致設(shè)備技術(shù)性能下降，或者與新型設(shè)備相比，原有設(shè)備的技術(shù)性能較差，這一類劣化又稱之為技術(shù)性劣化。如果從設(shè)備的經(jīng)濟(jì)價值來看待，隨著時間的流逝，其價值也在減少，這又稱之為經(jīng)濟(jì)性劣化。設(shè)備的劣化使設(shè)備的性能下降，故障增多，維修費(fèi)用增加，其所生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量減少，質(zhì)量下降，成本增高并且不能保證按期交貨，職工的安全感和情緒下降等，造成各種損失。對設(shè)備劣化的補(bǔ)償方法有兩種:一是用新設(shè)備來替換已經(jīng)劣化或損耗的舊設(shè)備，即進(jìn)行設(shè)備更新；二是在使用過程中通過檢修進(jìn)行局部性的補(bǔ)償。由于設(shè)備零部件的使用壽命是長短不齊的，因此用檢修方法進(jìn)行局部性的補(bǔ)償，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。2.1.2設(shè)備維修體系的三大側(cè)面隨著設(shè)備技術(shù)的飛速發(fā)展，先進(jìn)的設(shè)備需要先進(jìn)的維修技術(shù)，更需要先進(jìn)的管理模式。當(dāng)代設(shè)備維修涉及工種廣泛，設(shè)備管理成為一門邊緣的、綜合的、系統(tǒng)的學(xué)科。按照設(shè)備綜合工程學(xué)的觀點(diǎn)，設(shè)備維修具有三大側(cè)面，既技術(shù)側(cè)面、經(jīng)濟(jì)側(cè)面和經(jīng)營側(cè)面。技術(shù)側(cè)面包括日常保養(yǎng)技術(shù)(潤滑、清潔、緊固和調(diào)整)、設(shè)備診斷技術(shù)、修理技術(shù)以及設(shè)備的更新與改遁等；經(jīng)濟(jì)側(cè)面包括維修的經(jīng)濟(jì)性評價、維修費(fèi)用和劣化損失、固定資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移和折舊等；經(jīng)營側(cè)面包括維修的方針和目標(biāo)、維修組織和人員、維修管理體系等。設(shè)備維修的三個側(cè)面之間有著密切的關(guān)系，技術(shù)側(cè)面是以設(shè)備硬件為對象，從“物”的角度控制維修活動；經(jīng)濟(jì)側(cè)面是對設(shè)備進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)價值的考核，是從“錢”的角度 控制維修活動；經(jīng)營側(cè)面是從經(jīng)營管理等軟件的措施方面控制維修活動，即從“人”的角度 控制維修活動。三大側(cè)面構(gòu)成了一個完整的設(shè)備維修體系，缺一不可。2.2機(jī)械零件的失效形式及其對策機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器發(fā)生故障后，其經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)部分或全部下降而達(dá)不到預(yù)定要求，如功率下降、精度降低、加工表面粗糙度達(dá)不到預(yù)定等級或發(fā)生強(qiáng)烈振動、出現(xiàn)不正常的聲響等。機(jī)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(jī)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(jī)器零件失效所引起的故障。事故性故障是指因維護(hù)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(jī)器的故障和機(jī)械零件的失效密不可分。機(jī)械設(shè)備類型很多，其運(yùn)行工況和環(huán)境條件差異很大。機(jī)械零件失效模式也很多，主要有磨損、變形、斷裂、蝕損等四種普通的代表性的失效模式。2.2.1機(jī)械零件的磨損及其對策相接觸的物體相互移動時發(fā)生阻力的現(xiàn)象稱為摩擦。相對運(yùn)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(jī)械零件的失效。當(dāng)機(jī)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(yán)重， 在這種情況下極易發(fā)生事故。 一般機(jī)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。以摩擦副為主要零件的機(jī)械設(shè)備，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，機(jī)械零件的磨損過程一般可分為磨合(跑合)階段、穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段：1）磨合階段 新的摩擦副表面具有一定的表面粗糙度，實際接觸面積小。開始磨合時，在一定載荷作用下，表面逐漸磨平，磨損速度較大。隨著磨合的進(jìn)行，實際接觸面積逐漸增大，磨損速度減緩。在機(jī)械設(shè)備正式投入運(yùn)行前，認(rèn)真進(jìn)行磨合是十分重要的。2）穩(wěn)定磨損階段經(jīng)過磨合階段 摩擦副表面發(fā)生加工硬化，微觀幾何形狀改變，建立了彈性接觸條件。這一階段磨損趨于穩(wěn)定、緩慢。3）劇烈磨損階段 由于摩擦條件發(fā)生較大的變化，如溫度快速升高、金屬組織發(fā)生變化、沖擊增大、磨損速度急劇增加、機(jī)械效率下降、精度降低等，從而導(dǎo)致零件失效，機(jī)械設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2.2.2機(jī)械零件的變形及其對策機(jī)械零件或構(gòu)件在外力的作用下，產(chǎn)生形狀或尺寸變化的現(xiàn)象稱為變形。過量的變形是機(jī)械失效的重要類型，也是判斷韌性斷裂的明顯征兆。例如，各類傳動軸的彎曲變形；橋式起重機(jī)主梁在變形下?lián)锨蚺で?；汽車大梁的扭曲變形；彈簧的變形等。變形量隨著時間的不斷增加，逐漸改變了產(chǎn)品的初始參數(shù)，當(dāng)超過允許極限時，將喪失規(guī)定的功能。有的機(jī)械零件因變形引起結(jié)合零件出現(xiàn)附加載荷、相互關(guān)系失?；蚣铀倌p， 甚至造成斷裂等災(zāi)難性 后果。 根據(jù)外力去除后變形能否恢復(fù)，機(jī)械零件或構(gòu)件的變形可分為彈性變形和塑性變形兩大類。1彈性變形 金屬零件在作用應(yīng)力小于材料屈服強(qiáng)度時產(chǎn)生的變形稱為彈性變形。 彈性變形的特點(diǎn)是： 1)當(dāng)外力去除后，零件變形消除，恢復(fù)原狀。 2)材料彈性變形時，應(yīng)變與應(yīng)力成正比，其比值稱為彈性模量，它表示材料對彈性變形的阻力。在其他條件相同時，材料的彈性模量越高，由這種材料制成的機(jī)械零件或構(gòu)件的剛度便越高，在受到外力作用時保持其固有的尺寸和形狀的能力就越強(qiáng)。 3)彈性變形量很小，一般不超過材料原長度的 011.O。 在金屬零件使用過程中，若產(chǎn)生超量彈性變形(超量彈性變形是指超過設(shè)計允許的彈性變形)，則會影響零件正常工作。例如，當(dāng)傳動軸工作時，超量彈性變形會引起軸上齒輪嚙合狀況惡化，影響齒輪和支承它的滾動軸承的工作壽命；機(jī)床導(dǎo)軌或主軸超量彈性變形，會引起加工精度降低甚至不能滿足加工精度。因此，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中，防止超量彈性變形是十分必要的。除了正確設(shè)計外，正確使用十分重要，應(yīng)嚴(yán)防超載運(yùn)行，注意運(yùn)行溫度規(guī)范，防止熱變形等。 2塑性變形 塑性變形又稱為永久變形，是指機(jī)械零件在外加載荷去除后留下來的一部分不可恢復(fù)的變形。金屬零件的塑性變形從宏觀形貌特征上看，主要有翹曲變形、體積變形和時效變形三種形式。 (1)翹曲變形 當(dāng)金屬零件本身受到某種應(yīng)力(例如機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力或組織應(yīng)力等)的作用， 其實際應(yīng)力值超過了金屬在該狀態(tài)下的拉伸屈服強(qiáng)度或壓縮屈服強(qiáng)度后， 就會產(chǎn)生呈翹曲、橢圓或歪扭的塑性變形。因此，金屬零件產(chǎn)生翹曲變形是它自身受復(fù)雜應(yīng)力綜合作用的結(jié)果。翹曲變形常見于細(xì)長軸類、薄板狀零件以及薄壁的環(huán)形和套類零件。 (2)體積變形 金屬零件在受熱與冷卻過程中，由于金相組織轉(zhuǎn)變引起比容變化，導(dǎo)致金屬零件體積脹縮的現(xiàn)象稱為體積變形。例如，鋼件淬火相變時，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或下貝氏體時比容增大，體積膨脹，淬火相變后殘留奧氏體的比容減小，體積收縮。馬氏體形成時的體積變化程度，與淬火相變時馬氏體中的含碳量有關(guān)。鋼件中含碳量越多，形成馬氏體時的比容變化越大，膨脹量也越大。此外，鋼中碳化物不均勻分布往往會增大變形程度。 (3)時效變形鋼件熱處理后產(chǎn)生不穩(wěn)定組織，由此引起的內(nèi)應(yīng)力處于不穩(wěn)定狀態(tài)；鑄件在鑄造過程中形成的鑄造內(nèi)應(yīng)力也處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在常溫下較長時間的放置或使用，不穩(wěn)定狀態(tài)的應(yīng)力會逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變，并趨于穩(wěn)定，由此伴隨產(chǎn)生的變形稱為時效變形。 3防止和減少機(jī)械零件變形的對策 變形是不可避免的，我們可從下列四個方面采取相應(yīng)的對策防止和減少機(jī)械零件變形。 (1) 設(shè)計 設(shè)計時不僅要考慮零件的強(qiáng)度，還要重視零件的剛度和制造、裝配、使用、拆卸、修理等問題。 1)正確選用材料，注意工藝性能。如鑄造的流動性、收縮性；鍛造的可鍛性、冷鐓性；焊接的冷裂、熱裂傾向性；機(jī)加工的可切削性；熱處理的淬透性、冷脆性等。 2)合理布置零件，選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)尺寸。如避免尖角，棱角改為圓角、倒角；厚薄懸殊的部分可開工藝孔或加厚太薄的地方；安排好孔洞位置，把盲孔改為通孔等。形狀復(fù)雜的零件在可能條件下采用組合結(jié)構(gòu)、鑲拼結(jié)構(gòu)，改善受力狀況。 3)在設(shè)計中，注意應(yīng)用新技術(shù)、新工藝和新材料，減少制造時的內(nèi)應(yīng)力和變形。 (2)加工 在加工中要采取一系列工藝措施來防止和減少變形。對毛坯要進(jìn)行時效以消除其殘余內(nèi)應(yīng)力。時效有自然時效和人工時效兩種。自然時效，可以將生產(chǎn)出來的毛坯在露天存放 12 年，這是因為毛坯材料的內(nèi)應(yīng)力有在 1220 個月逐漸消失的特點(diǎn)，其時效效果最佳；缺點(diǎn)是時效周期太長。人工時效可使毛坯通過高溫退火、保溫緩冷而消除內(nèi)應(yīng)力。也可利用振動作用來進(jìn)行人工時效。高精度零件在精加工過程中必須安排人工時效。 在制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程中，均要在工序、工步的安排上，工藝裝備和操作上采取減少變形的工藝措施。例如，粗精加工分開的原則，在粗精加工中間留出一段存放時間。以利于消除內(nèi)應(yīng)力。 2.2.3機(jī)械零件的斷裂及其對策機(jī)械零件的斷裂一般可分為延性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂和環(huán)境斷裂四種形式。 1延性斷裂 延性斷裂又稱為塑性斷裂或韌性斷裂。當(dāng)外力引起的應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時發(fā)生塑性變形后造成斷裂就稱為延性斷裂。延性斷裂的宏觀特點(diǎn)是斷裂前有明顯的塑性變形，常出現(xiàn)“縮 頸”現(xiàn)象。延性斷裂斷口形貌的微觀特點(diǎn)是斷面有大量韌窩(即微坑)覆蓋。延性斷裂實際上 是顯微空洞形成、長大、連接以致最終導(dǎo)致斷裂的一種破壞方式。 2脆性斷裂 金屬零件或構(gòu)件在斷裂之前無明顯的塑性變形，發(fā)展速度極快的一類斷裂叫脆性斷裂。 它通常在沒有預(yù)示信號的情況下突然發(fā)生，是一種極危險的斷裂形式。 3疲勞斷裂 機(jī)械設(shè)備中的許多零件，如軸、齒輪、凸輪等，都是在交變應(yīng)力作用下工作的。它們工作時所承受的應(yīng)力一般都低于材料的屈服強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度，按靜強(qiáng)度設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)是安全的。 但在實際生產(chǎn)中，在重復(fù)及交變載荷的長期作用下，機(jī)械零件或構(gòu)件仍然會發(fā)生斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞斷裂，它是一種普通而嚴(yán)重的失效形式。在機(jī)械零件的斷裂失效中，疲勞斷裂占很大的比重，約為 8090。 4環(huán)境斷裂 環(huán)境斷裂是指材料與某種特殊環(huán)境相互作用而引起的具有一定環(huán)境特征的斷裂方式。延性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂，均未涉及材料所處的環(huán)境，實際上機(jī)械零件的斷裂，除了與材料的特性、應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)變速度有關(guān)外，還與周圍的環(huán)境密切相關(guān)，尤其是在腐蝕環(huán)境中 材料表面的裂紋邊沿由于氧化、腐蝕或其他過程使材料強(qiáng)度下降，促使材料發(fā)生斷裂。環(huán)境斷裂主要有應(yīng)力腐蝕斷裂、氫脆斷裂、高溫蠕變斷裂、腐蝕疲勞斷裂及冷脆斷裂等形式。 5減少或消除機(jī)械零件斷裂的對策 (1)設(shè)計在金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計上要合理，盡可能減少或避免應(yīng)力集中，合理選擇材料。(2)工藝 采用合理的工藝結(jié)構(gòu)，注意消除殘余應(yīng)力，嚴(yán)格控制熱處理工藝。(3)使用 按設(shè)備說明書操作、使用機(jī)電設(shè)備，嚴(yán)格杜絕超載使用機(jī)電設(shè)備。2.3設(shè)備維修前的準(zhǔn)備工作為了保證設(shè)備正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)，對設(shè)備實行有計劃的預(yù)防性修理，是工業(yè)企業(yè)設(shè)備管理與維修工作的重要組成部分。本節(jié)介紹設(shè)備大修理工藝過程、設(shè)備修理方案的確定、設(shè)備修理前的技術(shù)和物質(zhì)準(zhǔn)備等內(nèi)容。2.3.1設(shè)備大修理工藝過程機(jī)電設(shè)備的大修過程一般可分為修前準(zhǔn)備、修理過程和修后驗收三個階段。 1修前準(zhǔn)備 為了使修理工作順利地進(jìn)行并做到準(zhǔn)確無誤，修理人員應(yīng)認(rèn)真聽取操作者對設(shè)備修理的要求，詳細(xì)了解待修設(shè)備的主要毛病，如設(shè)備精度喪失情況、主要機(jī)械零件的磨損程度、傳動系統(tǒng)的精度狀況和外觀缺陷等；了解待修設(shè)備為滿足工藝要求應(yīng)作哪些部件的改進(jìn)和改 裝，閱讀有關(guān)技術(shù)資料、設(shè)備使用說明書和歷次修理記錄，熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、傳動系統(tǒng)和原設(shè)計精度要求，以便提出預(yù)檢項目。經(jīng)預(yù)檢確定大件、關(guān)鍵件的具體修理方法，準(zhǔn)備專用工具和檢測量具，確定修后的精度檢驗項目和試車驗收要求，這樣就為整臺設(shè)備的大修做好了各項技術(shù)準(zhǔn)備工作。 2修理過程 修理過程開始后，首先進(jìn)行設(shè)備的解體工作，按照與裝配相反的順序和方向，即“先上后下，先外后里”的方法，有次序地解除零部件在設(shè)備中相互約束和固定的形式。拆卸下來的零件應(yīng)進(jìn)行二次預(yù)檢，根據(jù)二次預(yù)檢的情況提出二次補(bǔ)修件；還要根據(jù)更換件和修復(fù)件的供應(yīng)、修復(fù)情況，大致排定修理工作進(jìn)度，以使修理工作有步驟、按計劃地進(jìn)行，以免因組織工作的銜接不當(dāng)而延長修理周期。 3修后驗收 凡是經(jīng)過修理裝配調(diào)整好的設(shè)備，都必須按有關(guān)規(guī)定的精度標(biāo)準(zhǔn)項目或修前擬定的精度項目，進(jìn)行各項精度檢驗和試驗，如幾何精度檢驗、空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗、載荷試驗和工作精度檢驗等，全面檢查衡量所修理設(shè)備的質(zhì)量、精度和工作性能的恢復(fù)情況。 設(shè)備修理后，應(yīng)記錄對原技術(shù)資料的修改情況和修理中的經(jīng)驗教訓(xùn)，做好修后工作小結(jié)，與原始資料一起歸檔，以備下次修理時參考。2.3.2設(shè)備修理方案的確定對設(shè)備大修，不但要達(dá)到預(yù)定的技術(shù)要求，而且要力求提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，在修理前應(yīng)切實掌握設(shè)備的技術(shù)狀況，制定切實可行的修理方案，充分做好技術(shù)和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作；在修理中要積極采用新技術(shù)、新材料、新工藝和現(xiàn)代管理方法，做好技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和組織管理工作，以保證修理質(zhì)量，縮短停修時間，降低修理費(fèi)用。 必須通過預(yù)檢，在詳細(xì)調(diào)查了解設(shè)備修理前技術(shù)狀況、存在的主要缺陷和產(chǎn)品工藝對設(shè)備的技術(shù)要求后，立即分析制定修理方案，主要內(nèi)容有： 1)按產(chǎn)品工藝要求，設(shè)備的出廠精度標(biāo)準(zhǔn)能否滿足生產(chǎn)需要；如果個別主要精度項目標(biāo)準(zhǔn)不能滿足生產(chǎn)需要，能否采取工藝措施提高精度；哪些精度項目可以免檢。 2)對多發(fā)性重復(fù)故障部位，分析改進(jìn)設(shè)計的必要性與可能性。 3)對關(guān)鍵零部件，如精密主軸部件、精密絲杠副、分度蝸桿副的修理，本企業(yè)維修人員的技術(shù)水平和條件能否勝任。 4)對基礎(chǔ)件，如床身、立柱、橫梁等的修理，采用磨削、精刨或精銑工藝，在本企業(yè)或本地區(qū)其他企業(yè)實現(xiàn)的可能性和經(jīng)濟(jì)性。 5)為了縮短修理時間，哪些部件采用新部件比修復(fù)原部件更經(jīng)濟(jì)。 6)如果本企業(yè)承修，哪些修理作業(yè)需委托外企業(yè)協(xié)作，與外企業(yè)聯(lián)系并達(dá)成初步協(xié)議。如果本企業(yè)不能勝任和不能實現(xiàn)對關(guān)鍵零部件、基礎(chǔ)件的修理工作，應(yīng)確定委托其他企業(yè)來承修，這些企業(yè)是指專業(yè)修理公司、設(shè)備制造公司等。2.3.3設(shè)備修理前的技術(shù)準(zhǔn)備機(jī)電設(shè)備大修前的準(zhǔn)備工作很多，大多是技術(shù)性很強(qiáng)的工作，其完善程度和準(zhǔn)確性、及時性都會直接影響大修進(jìn)度計劃、修理質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)備修理前的技術(shù)準(zhǔn)備，包括設(shè)備修理的預(yù)檢和預(yù)檢的準(zhǔn)備、 修理圖樣資料的準(zhǔn)備、 各種修理工藝的制定及修理工檢具的制造和供應(yīng)。 各企業(yè)的設(shè)備維修組織和管理分工有所不同，但設(shè)備大修前的技術(shù)準(zhǔn)備工作內(nèi)容及 程序大致相同。1預(yù)檢 為了全面深入了解設(shè)備技術(shù)狀態(tài)劣化的具體情況，在大修前安排的停機(jī)檢查，通常稱為預(yù)檢。預(yù)檢工作由主修技術(shù)人員負(fù)責(zé)，設(shè)備使用單位的機(jī)械人員和維修工人參加，并共同承擔(dān)。預(yù)檢工作量由設(shè)備的復(fù)雜程度、劣化程度決定，設(shè)備越復(fù)雜，劣化程度越嚴(yán)重，預(yù)檢工作量就越大，預(yù)檢時間也越長。 預(yù)檢既可驗證事先預(yù)測的設(shè)備劣化部位及程度，又可發(fā)現(xiàn)事先未預(yù)測到的問題，從而全面深入了解設(shè)備的實際技術(shù)狀態(tài)， 并結(jié)合已經(jīng)掌握的設(shè)備技術(shù)狀態(tài)劣化規(guī)律，作為制定修理方案的依據(jù)。從預(yù)檢結(jié)束至設(shè)備解體大修開始之間的時間間隔不宜過長，否則可能在此期間設(shè)備技術(shù)狀態(tài)加速劣化，致使預(yù)檢的準(zhǔn)確性降低，給大修施工帶來困難。 2編制大修理技術(shù)文件 通過預(yù)檢和分析確定修理方案后，必須以大修理技術(shù)文件的形式做好修理前的技術(shù)準(zhǔn)備。機(jī)電設(shè)備大修理技術(shù)文件有修理技術(shù)任務(wù)書、修換件明細(xì)表、材料明細(xì)表、修理工藝和修理質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。這些技術(shù)文件是編制修理作業(yè)計劃，準(zhǔn)備備品、配件、材料，校算修理工時與成本，指導(dǎo)修理作業(yè)以及檢查和驗收修理質(zhì)量的依據(jù)，它的正確性和先進(jìn)性是衡量企業(yè)設(shè)備維修技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。第三章 機(jī)電設(shè)備的日常許多擁有高科技設(shè)備的企業(yè)由于設(shè)備管理不良，生產(chǎn)中設(shè)備故障不斷，維修費(fèi)用和備件資金占有量居高不下，甚至超過了利潤水平，給企業(yè)造成的損失慘重。當(dāng)確定了一個適合企業(yè)的維修策略以后，下面的任務(wù)就是如何把這個策略貫徹下去，并取得預(yù)期的結(jié)果。完善的設(shè)備日常管理就是確保設(shè)備維修策略得以貫徹并取得預(yù)期結(jié)果的保證。對于機(jī)電設(shè)備來說，由于其設(shè)備復(fù)雜，停機(jī)損失高，因此對設(shè)備的日常管理有著更高的要求。3.1設(shè)備的使用與維護(hù)設(shè)備的服役期是設(shè)備壽命周期的主要階段,也是設(shè)備運(yùn)行發(fā)揮作用，產(chǎn)生效益的重要時期。因此設(shè)備運(yùn)行期管理非常重要，設(shè)備運(yùn)行中的維護(hù)和操作成為設(shè)備保持良好的技術(shù)狀態(tài), 防止和減少非正常磨損和突發(fā)故障，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。據(jù)以往的統(tǒng)計資料，T公司和H公司由于使用不當(dāng)或操作失誤造成的設(shè)備故障占故障總數(shù)的 20%35%。3.1.1設(shè)備日常維護(hù)的內(nèi)容設(shè)備的日常維護(hù)是由設(shè)備的維修人員或操作人員負(fù)責(zé)。目前的發(fā)展趨勢是由設(shè)備操作人員負(fù)責(zé)設(shè)備的日常維護(hù)，將設(shè)備操作人員培養(yǎng)成多技能工。對于自動化流水線設(shè)備來說，由于設(shè)備復(fù)雜，對設(shè)備的日常維護(hù)工作要求比較高，因此對設(shè)備操作人員的素質(zhì)和能力的要求也比較高。目前T公司和H公司的設(shè)備維護(hù)工作基本上還是由專業(yè)的設(shè)備維護(hù)人員來完成的。操作員應(yīng)會正確使用生產(chǎn)設(shè)備，同時對設(shè)備進(jìn)行檢查，潤滑、清潔及緊固四方面的維護(hù)。這四方面的工作是操作員在對設(shè)備進(jìn)行檢查時同時進(jìn)行的。 (1)檢查。操作員應(yīng)對所管理的設(shè)備的運(yùn)行狀況、運(yùn)行參數(shù)、潤滑、振動、聲音、溫度、是否有異味等進(jìn)行檢查，以人的感官或利用簡易檢測儀表來進(jìn)行設(shè)備檢查。 (2)潤滑。首先檢查設(shè)備的潤滑狀況,潤滑油脂的溫度、壓力、液面、潤滑油有無變質(zhì)，油路是否暢通等。定期化驗使用中的潤滑劑，給設(shè)備更換或補(bǔ)充潤滑油脂。 (3)清潔。對設(shè)備及附屬設(shè)備和周圍環(huán)境進(jìn)行清掃，保持其本來面目和光澤，不能留有死角。 將生產(chǎn)現(xiàn)場的所有物品加以定置、定位，按照使用頻率和目視化準(zhǔn)則合理布置，擺放整齊。 (4)緊固。在檢查中如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備的非轉(zhuǎn)動部位的緊固螺栓發(fā)生松動，要及時上緊固定。3.1.2設(shè)備日常維護(hù)的程序化設(shè)備的日常維護(hù)按照定點(diǎn)、定時、定量、定標(biāo)準(zhǔn)、定人、定記錄及定路線，形成規(guī)范化和程序化。定人是指經(jīng)過培訓(xùn)和具有一定實際經(jīng)驗的操作員或者專職的設(shè)備維護(hù)人員，負(fù)責(zé)設(shè)備管理的日常保養(yǎng)和維護(hù)；定點(diǎn)是指根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)，對重點(diǎn)部位、常見故障點(diǎn)確定檢查部位和內(nèi)容；定量對設(shè)備發(fā)生磨損、腐蝕、變形和減薄處，按照維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劣化傾向的測定，以決定維修與否；定時按照設(shè)備的運(yùn)行狀況、變化特點(diǎn)及生產(chǎn)要求，確定操作員的檢查維護(hù)時間；定路線以生產(chǎn)流程和設(shè)備的布置，規(guī)定檢查維護(hù)的路線；定標(biāo)準(zhǔn)是指根據(jù)不同的運(yùn)行時間段，規(guī)定判別設(shè)備劣化的標(biāo)準(zhǔn)、并制定相應(yīng)的檢查維護(hù)的方法、手段和操作流程；定記錄為檢查維護(hù)制定統(tǒng)一的簡單明了的表格，操作員或?qū)Ｂ毜木S護(hù)人員將檢查維護(hù)的結(jié)果如實地填寫在表格內(nèi)，尤其是設(shè)備的異?，F(xiàn)象，應(yīng)全面準(zhǔn)確記錄，同時相關(guān)操作人員應(yīng)簽名確認(rèn)。3.1.3建立企業(yè)設(shè)備的自主管理體系經(jīng)過以下的七個步驟逐步形成企業(yè)的自主管理體系：通過初始清潔（清潔、點(diǎn)檢）；對設(shè)備問題根源攻關(guān)；標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的初步編制；點(diǎn)檢實習(xí)；自主點(diǎn)檢；整理整頓規(guī)范化；自主管理的不斷完善。3.2設(shè)備的點(diǎn)檢制度3.2.1點(diǎn)檢制的系統(tǒng)功能 設(shè)備點(diǎn)檢制度是以設(shè)備點(diǎn)檢為中心的設(shè)備管理體制,也是 TPM 的基礎(chǔ)。對于自動化流水線設(shè)備，采用點(diǎn)檢制度，可以有效地降低設(shè)備故障率，提高維修效率，提高生產(chǎn)品質(zhì)，降低維修費(fèi)用，從而給企業(yè)帶來顯著地經(jīng)濟(jì)效益。專職點(diǎn)檢人員負(fù)責(zé)設(shè)備的點(diǎn)檢，又負(fù)責(zé)設(shè)備管理，是操作和維修之間的橋梁與核心。點(diǎn)檢員對其管理區(qū)內(nèi)的設(shè)備負(fù)有全權(quán)責(zé)任，嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行點(diǎn)檢，制定維修標(biāo)準(zhǔn)、編制點(diǎn)檢計劃、檢修計劃、管理檢修工程、編制材料計劃及維修費(fèi)用的預(yù)算。點(diǎn)檢體系由五個方面組成：崗位操作人員的日常點(diǎn)檢；專業(yè)點(diǎn)檢人員的定期點(diǎn)檢，專業(yè)技術(shù)人員的精密點(diǎn)檢;專家的技術(shù)診斷和傾向性診斷；技術(shù)專家的精度測試檢查等。設(shè)備點(diǎn)檢由操作人員、專業(yè)點(diǎn)檢人員、專業(yè)技術(shù)人員、維修技術(shù)人員等，在不同專業(yè)和不同階段協(xié)調(diào)于同一目標(biāo)下，使這些各類專業(yè)技術(shù)的各個層次的人相互配合、協(xié)調(diào)，形成完善有效的設(shè)備管理體系。3.2.2點(diǎn)檢制的業(yè)務(wù)設(shè)備點(diǎn)檢按照設(shè)備區(qū)域劃分、檢查路線圖、規(guī)定的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行。企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身設(shè)備的特點(diǎn)編制相應(yīng)的點(diǎn)檢計劃，點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)，并對點(diǎn)檢工作結(jié)果進(jìn)行跟蹤考核。具體來說就是“八定”。 (1)定人員。點(diǎn)檢作業(yè)的核心是專職點(diǎn)檢員的點(diǎn)檢，它不是巡回檢查,而是固定點(diǎn)檢區(qū)的人員，做到定地點(diǎn)、定人員、定項目等，不輕易變動人員。 (2)定地點(diǎn)。預(yù)