第九章 设备维修技术.ppt

现代设备管理 第九章设备维修技术 机械零件的维修技术 1 2 液压设备的维修 9 1机械零件的修复技术 失效的机械零件大部分是可以修复的 零件修复是机械设备修理的一个重要组成部分 是修理工作的基础 修复技术的实施不仅能使失效的机械零件重新使用 还可提高零件的性能和延长使用寿命 应用各种修复新技术修理设备是提高设备维修质量 缩短维修周期 降低维修成本 延长设备使用寿命的重要措施 尤其对大型零件 加工周期长 精度要求高的零件 需要特殊材料或特种加工的零件 意义更为突出 维修失效零件与更换零件相比具有如下优点 节省制造时间 节约零件制造所需材料 可降低维修备件的消耗 可避免因其备件不足而停修 修复旧零件一般不需要大 精 专设备 牵涉人力少 易组织生产 一 热喷涂技术 二 电镀技术 三 堆焊 四 粘接修复法 本节着重讲解 9 1机械零件的修复技术 将粉末或线状的材料加热到熔化状态 再用高速气流将此熔化状态的材料吹成雾状 喷射到零件表面上 形成一层覆盖层 这种技术称为热喷涂 热喷涂可以随着喷涂材料的不同 而获得不同硬度和耐磨 耐热 耐腐蚀 润滑 导电或绝缘等特殊性能的涂层 这种技术常用于轴类零件 内孔 导轨和机件平面的修复和强化 一 热喷涂技术 9 1机械零件的修复技术 电镀是利用电解原理使工件表面形成一层均匀致密 结合力强的金属沉积层的过程 二 电镀技术 镀层能形成装饰 能用于恢复磨损零件的尺寸 也可用于改善零件表面的性质 如提高原有的表面硬度 耐磨 耐蚀及表面导电性 改善润滑条件等 电镀过程是在低温 15 105 下进行的 基体金属性质不受影响 原有的热处理状况不会改变 零件也不会因受热而变形 并且电镀层与基体金属又具有较高的结合强度 因此 电镀是零件修复的一种很有效的方法 1 电镀的特点 9 1机械零件的修复技术 二 电镀技术 镀铬层的性质 镀铬层硬度较高 具有较小的摩擦系数 化学稳定性较好 镀铬层和基体金属有很强的结合力 镀铬工艺过程复杂 要求严格 镀铬层按用途可分为 防护装饰层用于表面装饰硬铬层具有很高的硬度和耐磨性 常用于汽缸 模具 量具等乳白铬层硬度稍低 韧性较好 常用于受冲击载荷零件多孔铬层铬层表面有无数网状沟纹和点状间隙 能吸收一定量得润滑油 具有一定的润滑性 用于主轴 镗杆 活塞环等 2 镀铬 9 1机械零件的修复技术 二 电镀技术 电刷镀是适应生产需要而出现的以在工件表面快速电沉积金属的技术 其本质是电镀 它有设备简单轻便 无需镀槽 挂具 可进行现场修复 工艺灵活 镀层沉积速度快 镀层纯度高 结晶致密 结合强度高 可有效控制镀层厚度 镀层种类多 适应材料广 污染小等优点 适用于现场不宜解体 拆卸费用较高 拆卸后停机损失较大的大型机件和复杂 精密零件的修复工作 电刷镀原理 采用专用的直流电源 电源正极接镀笔作为阳极 负极接工件作为阴极 刷镀时 使浸满镀液的镀笔以一定的速度和压力在工件表面上移动 在镀笔与工件接触部位 镀液中的金属离子在电场力的作用下扩散到工件表面被还原成金属原子 并沉积结晶形成镀层 随着刷镀时间的延长 沉积层逐渐增厚 直至所要求的镀层厚度 3 电镀刷 9 1机械零件的修复技术 三 堆焊 堆焊是在零件表面堆熔一层金属的的焊接工艺 利用堆焊方法修复零件 可以恢复磨损零件的尺寸 还可以赋予零件工作表面一定的特殊性能 是修复零件的重要手段之一 堆焊具有以下优点 生产率高 可以快速得到大厚度的堆焊层 对磨损量大的零件特别适用 一般情况下 无须经过热处理就能获得高硬度和高耐磨性的表面 焊层与基体间的结合强度高 一般堆焊设备不复杂 技术易于掌握 但是 用堆焊法修复零件也有一些缺点 主要有堆焊焊缝和热影响区容易产生裂纹 修复后的零件疲劳强度往往有所降低 9 1机械零件的修复技术 四 粘接修复法 粘接是利用粘接剂把两个构件或破损零件连接起来的一种工艺 粘接剂简称为胶 它的作用取决于粘合力的大小 当两个被粘合的物体进行胶接时 粘合强度随着粘接剂与被胶物体间的粘附力以及粘接剂本身的内聚力的增大而增强 通常 粘胶内部的内聚力总是大于它与物体间的附着力 因此 胶接质量归根到底是受粘附力的影响 胶接的优点是适用范围广 不论金属材料 非金属材料或金属与非金属之间均可进行粘接 不受尺寸形状的限制 胶接时温度低 不会产生热应力和变形 但胶接也有它难以克服的许多不足之处 如不耐高温 胶接强度比基体的强度低得多 粘接剂会老化变质等 9 2液压设备的维修 液压技术在国民经济各个领域中发挥了巨大作用 已成为生产上的关键设备 液压设备是一种动力传递与控制的装备 综合了机械技术 流体技术 电气电子计算机技术 自动控制技术 现代监测测试技术和与设备执行任务相关的技术 它们密不可分 相互依赖 相互渗透 9 2液压设备的维修 二 液压设备故障诊断方法 一 液压故障 三 液压油故障与控制 液压设备的维修 四 液压元件故障与维修 五 液压系统常见故障 9 2液压设备的维修 一 液压故障 液压故障是指液压元件或系统丧失了规定功能的状态 功能丧失 有几种情况 完全丧失功能是破坏性故障 如泵轴扭断 电磁铁烧坏 降低功能是功能性故障 如泵容积效率下降 压力不够 液压缸速度减慢 由于人们错误操作与装配引起的故障是误动作故障 1 液压故障的特性 1 隐蔽性 液压系统的故障往往发生在内部 不便拆装 现场的检测条件也有限 难以直接观测 各类泵 阀 液压缸与液压马达无不如此 9 2液压设备的维修 一 液压故障 1 液压故障的特性 2 交错性 液压系统的故障 其症状与原有之间存在各种各样的重叠与交叉 一个症状可能有多种原因引起的 例如 执行元件速度慢 引起原因有负载过大 执行件本身磨损 导轨误差过大 系统内存在泄漏口 调压系统故障 调试系统故障及泵故障等 一个故障源也可能引起多处的症状 例如 叶片泵定子内曲线磨损之后 会出现压力波动增大和噪声增大等故障 泵的配流盘磨损之后会出现输出流量下降 泵表面发热及油温升高等症状 9 2液压设备的维修 一 液压故障 1 液压故障的特性 3 随机性 液压系统在运行过程中 受到各种各样的随机性因素的影响 如电网电压的变化 环境温度的变化 机器工作任务的变化等 外界污染物的侵入也是随机性的 所以故障具体发生的变化方向更不确定 造成判断与定量分析的困难 4 差异性 设计 加工材料 应用环境及液压元件的磨损劣化程度等的差异 使液压故障具有差异性 不确定性 9 2液压设备的维修 一 液压故障 2 液压故障诊断的主要工作内容 1 判定故障的性质与严重程度根据现场状况 判断是否存在故障 问题的性质以及严重程度 2 查找失效元件及失效位置根据症状及相关信息 找出故障点 以便进一步排除故障 主要弄清问题出在何处 3 进一步查找引起故障的初始原因故障的初始原因有液压油污染 液压件可靠性低和环境不合要求等 4 机理分析对故障的因果关系链进行深入的分析与探讨 弄清故障产生的机理 5 预测故障发展趋向根据系统磨损劣化的现状及速度 元件使用寿命的理论与经验数据 预测液压系统将来的状况 9 2液压设备的维修 一 液压故障 3 液压故障诊断的一般步骤 1 任务的确定 明确考察对象的范围 故障分析的最终目的 2 对现场情况的初步了解 3 工作方案的确定 根据现场的状况 围绕给定任务 选定技术手段 确定所需的维修人员 技术资料 估计工作进程 4 按程序对设备作检查 测试 分解和判断 得出结论 5 对技术活动进行总结 做好记录 9 2液压设备的维修 二 液压设备故障的诊断方法 液压设备故障诊断的方法有感观诊断法 逻辑分析法 专用仪器检测法等 1 六看观察液压系统的工作状态一看速度 即看执行机构运动速度变化 二看压力 即看液压系统各测压点压力有无波动现象 三看油液 即看油液是否清洁 是否变质 油量是否满足要求 油的黏度是否合乎要求及表面泡沫等 四看泄漏 即看液压系统各接头处是否泄漏 滴漏和出现油垢 五看振动 即看活塞杆或工作台等运动部件运行时 有无跳动 冲击等异常现象 六看产品 即从加工出来的产品判断运动机构的工作状态 观察系统压力的稳定性 1 感观诊断法 9 2液压设备的维修 二 液压设备故障的诊断方法 2 四听液压系统的工作是否正常一听噪声 即听液压系统噪声是否过大 液压阀等元件是否有尖叫声 二听冲击声 即听执行部件换向时冲击声是否过大 三听泄漏声 即听油路板内部有无细微而连续不断的泄漏声 四听敲打声 即听液压泵和管路中是否有敲打撞击声 1 感观诊断法 9 2液压设备的维修 二 液压设备故障的诊断方法 3 四摸运动部件的温升和工作状况一摸温升 即用手摸泵 油箱和阀体等温度是否过高 二摸振动 即用手摸运动部件和管子有无振动 三摸爬行 即当工作台慢速运行时 用手摸其有无爬行现象 四摸松紧度 即用手拧一拧挡铁 微动开关等的松紧程度 1 感观诊断法 4 一闻油液是否有变质异味 5 六问询问设备操作者平时设备的工作状况 9 2液压设备的维修 二 液压设备故障的诊断方法 复杂的液压系统故障 常采用逻辑分析法 即根据故障产生的现象 采取逻辑分析与推理的方法 通常着重分析主机或故障本身 2 逻辑分析法 即采用专门的液压检测仪器来诊断系统故障 能对液压故障做定量的检测 国内外有许多专用的便携式检测仪 测量流量 压力 温度和转速等 3 仪器检测法 9 2液压设备的维修 三 液压油故障与控制 液压系统故障的70 是由于污染物所造成 因此 我们要及时检测液压油的污染度 采取相应措施 保证液压系统用油质量 延长液压元件使用寿命 确保液压系统正常工作 液压油污染常用14个等级标准 1 污染控制 9 2液压设备的维修 三 液压油故障与控制 液压油现场检测项目 外观检测 通过观察油的颜色和气味来进行判断 黏度测量 黏度是液压油优劣的主要指标 水分测定 水分是液压油中的含水量 是液压油中的液体污染物 用百分率表示 机械杂质测定 机械杂质是最普遍 危害性最大的固体污染物 包括从外部混入的夹杂物 工作中系统本身不断产生的污垢 常用目测法和定量法进行测量 1 污染控制 9 2液压设备的维修 三 液压油故障与控制 液压系统污染物的控制 定期检查油品质量 包括液压油的氧化程度 液压油中含水分的程度 液压油中含有杂质的情况 预防污染物进入系统 保持容器清洁 配置虑油器 定期清洗更换过滤器 做好密封工作 1 污染控制 9 2液压设备的维修 三 液压油故障与控制 液压系统的泄漏及防治液压系统的泄漏可分为内部泄漏和外部泄漏两种类型 内部泄漏 是指液压系统中元件的磨损 在内部产生泄漏 鉴别内部泄漏的简单办法是测试系统满载和空载时的工作周期 假如完成有载时的动作比空载时间长很多 那么泵可能内泄漏了 效率降低了 一般的外部泄漏都较容易被发现 但泵的吸油口很难检测到 2 泄漏 泄漏的防治 控制压力的大小 控制温度的变化 保持液压油的清洁度 合理地选择密封装置 液压元件的加工精度及液压系统管道连接的牢固程度 等等 9 2液压设备的维修 三 液压油故障与控制 密封失效原因分析a 密封件的损坏 磨损 缝隙挤压变形 翻转 谷裂 扭转 偏磨 老化 等 b 产品结构不合理 密封方式选择错误 密封件形状及材料选择错误 参数设计错误 c 装配使用不当 野蛮装配破坏密封件 装配环境不清洁 将杂质带进密封部位 安装的精度不足 引起偏心 一边紧一边松 等 2 泄漏 9 2液压设备的维修 三 液压油故障与控制 液压油温升高的主要原因a 因设计不当引起的温升过高 油箱容量太小 散热面积不够 系统中没有卸荷回路 在停止工作时液压泵仍在高压溢流 油管太细太长 弯曲过多 或者液压元件选择不当 使压力损失太大 等 b 因使用不良引起的温升过高 环境温度高 冷却条件差 油的黏度太高或太低 调节的功率太高 液压系统混入异物引起堵塞 等 c 液压元件磨损或系统存在泄漏口引起的温升过高 3 温度异常升高 液压系统内部泄漏及运动部件的相互摩擦力会导致部分系统功率损失 转化成热量被系统的油液及元器件所吸收 使系统温度升高 9 2液压设备的维修 三 液压油故障与控制 温度降低方法a 合理设计液压系统尽量选用功率较小的液压泵 以减小溢流损失和发热量 尽量减少液压泵带负载运行时间 尽量简化液压系统 尽量减少元件数 缩短液压管道的长度 减少管道口径突变和弯头的个数 b 消除各种内泄漏选用高质量高精度的液压元件 避免油路串通 改进冷却条件 可加大油箱尺寸使液压油有更长时间的冷却时间 选用大的冷却器 增设冷却器 3 温度异常升高 9 2液压设备的维修 四 液压元件故障与维修 齿轮泵 1 液压泵 拆开齿轮泵后主要检查 泵前 后端盖的磨损情况 齿轮端面的磨损情况 齿顶与泵壳的磨损情况 泵轴断裂情况 与不供油有关 轴承磨损情况 与压力波动 噪声增大有关 与泵内泄漏有关 也与压力 流量下降有关 叶片泵 拆开叶片泵后主要检查 转子安装方向是否正确 与噪声增大有关 转子端面 转子叶片槽磨损情况 与内泄增大有关 转子是否断裂 与流量下降 脉动 噪声增大有关 叶片是否磨损 与流量脉动下降有关 9 2液压设备的维修 四 液压元件故障与维修 换向阀 2 液压阀 拆开电磁换向阀后主要检查 阀芯是否卡死在阀孔内 与不换向有关 阀芯与阀孔配合间隙是否过大 与阀内泄漏增大 液压缸自走有关 推杆是否弯曲 与换向不灵敏有关 溢流阀 拆开电溢流阀后主要检查 主阀芯是否卡死 与压力调解无效有关 主弹簧是否疲软折断 与阀的振动 噪声 压力调不高有关 主阀芯阻尼孔是否堵死 与系统无压力有关 9 2液压设备的维修 四 液压元件故障与维修 3 液压缸 拆开液压缸后主要检查 活塞与缸孔间隙是否过大 与内泄漏 推力 速度下降有关 活塞上的密封件是否磨损或老化 与内泄漏 推力 速度下降有关 缸孔局部是否磨损 与液压缸爬行有关 端盖上活塞杆密封件是否磨损 安装是否正确 与外泄漏有关 活塞杆是否弯曲 与爬行有关 9 2液压设备的维修 五 液压系统常见故障 系统无压力 1 压力失控 a 系统压力突然下跌至零并无法调节 多数情况下是调压系统本身的问题 应从下列方面找原因 溢流阀阻尼孔被堵住 溢流阀的密封端面上有异物 溢流阀主阀芯在开启位置上卡死 等 液压设备的压力失控是最常见的故障 主要表现在 系统无压力 压力不可调 压力波动不稳 以及卸荷失控等 b 设备在停开一段时间后 重新启动 压力为零 可能的原因 溢流阀在开启位置锈结 液压泵电动机反转 c 设备经检修 元件装拆更换后出现压力为零现象 可能的原因 液压泵未装紧 不能形成工作容积 换向阀装反 等 9 2液压设备的维修 五 液压系统常见故障 液压爬行 2 速度失控 液压爬行就是液压缸在低速下运动时产生时断时续的运动现象 爬行现象的实质是当一物体在滑动面上做低速相对运动时 在一定条件下产生的停止与滑动相交替的现象 是一种不连续的振动 爬行现象容易产生在滑动面润滑不良 传动系统刚性低的低速运动系统中 液压系统的速度失控 主要表现在爬行 速度慢 速度不可调 速度不稳等 液压系统中 引起爬行的原因有 油内混入空气 引起执行件动作迟慢 反应滞后 压力调的过低 或调不高 或漂移下降