通用设备故障诊断与维修教案.doc

通用设备故障诊断与维修教案学习情境1：桥式起重机大车停车距离过长故障的诊断与维修一、教学目标了解桥式起重机的结构、工作过程及原理，桥式起重机的主要工作参数，掌握大车驱动装置结构及刹车结构的调整方法，会根据大车停车距离过长故障现象进行分析、诊断，并进行相应处理，掌握桥式起重机的日常检查维护方法。二、教学过程序号教学阶段教学活动内容学时1创设情境，布置任务视频播放桥式起重机大车停车距离过长故障的诊断与维修现象，激发学生学习热情。20分钟2确定工作方案分小组（56人一组）讨论故障维修处理方案和步骤，教师点评。30分钟3知识准备了解起重机的结构和工作原理，教师讲解，学生自主学习。课余时间自主学习2小时。60分钟4初步分析故障原因分小组讨论，根据设备结构和工作原理分析故障原因，教师点评。30分钟5故障详细分析分小组讨论，应用故障树详细分析故障原因，教师辅导并到入故障树分析法。50分钟6故障检查维修分小组讨论，确定故障检测维修步骤和内容，并实施维修，教师实时辅导。1小时7日常维修学习理解日常维修内容和方法，教师讲解和辅导。30分钟8小组总结汇报教师、学生共同评价。60分钟三、知识准备1、起重机的作用起重机是用来进行物料搬运作业的机械设备。起重机械通过工作机构的组合运动，把物料提升，并携带物料在一定空间范围内移动，按要求将物料降落到指定位置后，然后空载回到原处，准备再次作业，从而完成一次物料搬运的工作循环。起重机械的搬运作业是周期性的间歇作业。广泛用于输送、装卸和仓储等作业场所。起重机如果发生故障，直接对生产的正常运行造成影响，甚至会引起重大的人身安全事故；因此，具备处理起重机故障的能力以及掌握维护、保养起重机的方法是确保生产安全运行的有力保障。2、维修起重机的方法2.1 获取起重机故障信息赶往起重机工作现场，询问起重机操作人员故障的特征。2.2 了解起重机的结构、主要参数以及运行原理2.2.1 查找起重机的技术资料前往技术室找到设备管理人员，调阅起重机技术资料（使用说明书、安装图、起重机设备图册（装配图、部件图、电气原理图、接线图）2.2.2 根据资料了解起重机的组成、主要参数起重机由驱动装置、工作机构、取物装置、操纵控制系统和金属结构组成。通过对控制系统的操纵，驱动装置将动力能量输入转变为机械能，将作用力和运动速度传递给取物装置，取物装置把被搬运物料与起重机联系起来，通过工作机构单独或组合运动，完成物料搬运任务。可移动的金属结构将各组成部分连接成一个整体，并承载起重机的自重和吊重。（1）驱动装置：驱动装置是用来驱动工作机构的动力设备。几乎所有的有轨起重机、升降机、电梯等都采用电力驱动。电气部分：大车和小车继电器、控制器、电阻器、电动机、照明、线路、安全保护装置等。（2）工作机构：起升机构、运行机构、变幅机构和旋转机构，被称为起重机的四大机构。起重机通过某一机构的单独运动或多机构的组合运动，达到搬运物料的目的。起升机构-是用来进行物料垂直升降的机构，是起重机最主要、最基本的机构。只要有起升机构，该机构就可以称为起重设备。运行机构-是用来实现水平搬运物料的机构。有些运行机构仅用来调整起重机的工作位置。变幅机构-是通过改变臂架的长度和仰角来改变作业幅度的机构。旋转机构-可使臂架绕着起重机的垂直轴线作回转运动，使起重机可以在环形空间内运移物料。变幅机构和旋转机构是臂架起重机特有的工作机构。其中，机械（工作机构）部分：（1）起升机构；（2）小车运行机构；（3）桥架运行机构（大车）。 （3）取物装置根据被吊物料不同的种类、形态、体积大小，采用不同种类的取物装置。成件的物品常用吊钩、吊环；例如粮食、矿石、化肥等散料常用抓斗、料斗抓取；液体物料使用盛筒、料罐等。对于特殊的物料常采用特种吊具，比如用起重横梁吊运长形物料，用电磁吸盘吊运导磁性物料，用旋转吊钩吊运钢卷以及专为集装箱设计的吊具等。防止吊物坠落，保证作业人员的安全和吊物不受损伤，是对取物装置的基本安全要求。（4）操纵系统控制操纵系统包括各种操纵器、显示器及相关元件和线路，是起重机人机安全要求集中体现的界面。通过电气、液压系统，起重机司机可以控制起重机的运动，保证起重作业任务的顺利进行，防止事故发生。（5）金属结构金属结构是起重机的重要组成部分。它是整台起重机的骨架，将起重机各部分组合成一个有机的整体，并形成一定的作业空间，承受作用在起重机上的各种载荷和自重。金属结构的垮塌破坏，会给起重机带来极其严重甚至灾难性的后果。金属结构部分：分主梁和端梁。起重机主参数是表示起重机主要技术性能指标的参数。是起重机设计的依据，也是起重机安全技术要求的重要依据：（1）额定起重量Gn额定起重量Gn 是指起重机能安全吊起的物料连同可分吊具或属具质量的总和。对于吊钩起重机其额定起重量就是其安全起吊物料的质量。但对带可分吊具（如抓斗、电磁吸盘、平衡梁等）的起重机，其吊具和物料质量的总和是额定起重量，允许起升物料的质量是有效起重量。起重机标牌上标定的起重量，通常都是指起重机的额定起重量。起重量标牌应醒目显示在起重机结构的明显位置上（这是起重机维护工作的内容之一），以提示操作者避免超载。（2）跨度s和幅度r跨度S 是指桥式类型起重机运行轨道中心线之间的水平距离。桥式类型起重机的小车运行轨道中心线之间的距离，地面有轨运行的臂架式起重机的运行轨道中心线之间的距离，都称为轨距。保持起重机的大车运行轨道的跨度和小车运行轨道的轨距平行，是起重机维护工作的内容之一。幅度L 旋转臂架式起重机的幅度，是指旋转中心线与取物装置铅垂线之间的水平距离，单位是米。非旋转类型的臂架起重机的幅度，是指吊具中心线至臂架后轴或其他典型轴线的水平距离。当臂架倾角最小，或小车位置与起重机回转中心距离最大时的幅度为最大幅度，反之为最小幅度。（3）起升范围D和起升高度H起升高度H 是指起重机运行轨道顶面，或地面到取物装置上极限位置的垂直距离。有些起重机的取物装置允许下放到地面或轨道顶面以下，其下放的距离称为下降深度。这时，起重机的起升范围即是起升高度和下降深度之和，即吊具最高和最低工作位置之间的垂直距离。在起重机实际作业中，不得超过起升高度允许值。因为超限度会使卷绕在起升机构卷筒上的钢丝绳绳尾固定措施超载失效，将导致重物坠落事故发生。 （4）工作速度：工作速度V 起重机工作机构在额定载荷下稳定运行的速度。包括起升速度Vq、大车运行速度Vk、小车运行速度Vt、变幅速度Vl和旋转速度。对于流动式起重机在道路行驶状态下的工作速度，是用行走速度Vo来描述。当起重机的某一工作机构可以多挡位操作时，一般情况下，载荷越大，工作速度越低。对于臂架式起重机，应控制其旋转速度，防止由于旋转速度太大，吊载产生的离心力导致起重机倾翻。 （5）生产率； （6）质量和外形尺寸。对桥架主梁上拱和静挠度的要求：金属结构的变形实质是结构的刚性问题，常见的变形有主梁在跨中和悬臂端出现下挠、旁弯，主梁腹板出现超规定的波浪变形，由主梁、端梁组成框架结构的对角线超差变形等。主梁的下挠变形使小车轨道出现坡度，坡度增加起重小车运行的爬坡阻力，产生运行打滑，甚至在停车后出现自动滑移。主梁变形对相关的其它金属结构件（如端梁、支腿和小车架）和工作机构的某些零部件的安全状态产生不利影响。为补偿在吊载作用下的下挠度，主梁预先设计成具有一定的预拱度，悬臂梁端设计为具有一定的上翘度，使主梁弹性变形的曲线无论在空载或满载均较为平缓。但随着时间的推移，长期负载的作用，不可避免使预拱度和上翘度降低，进而出现下挠变形。变形原因有的由于金属结构在制造过程中产生的残余内应力、安装过程中的缺陷、使用过程中超负荷、工作环境高温的影响等，正常载荷长期作用也会引起变形，非正常因素的影响则加速了这些变形的进程。2.2.3 根据资料了解起重机的工作原理桥架运行机构又称大车运行机构，由电动机、减速器、制动器和车轮等组成。分集中驱动和分散驱动。桥式起重机的起重小车组成：1.起升机构、2.小车运行机构、3.小车架 、4.安全装置（1）起升机构由电动机、传动装置、卷绕装置、取物装置和制动装置组成。（2）小车运行机构由电动机、联轴器、减速器、车轮、制动器等组成。（3）小车架主要由纵梁、横梁组成(4)安全装置有：. 栏杆； .限位开关； .缓冲器（防止限位开关失灵用）； .排故板（用于排除车轮上的障碍物，实践是一块钢板，跟火车头前面的相似）。2.3 查阅起重机的原始记录查阅起重机的原始运行记录，故障维修卡片，了解小修、中修以及技术改造的内容，维修时可直接检查上述位置。2.4起重机大车停车距离过长故障的诊断与诊断 引起起重机大车停车距离过长故障的因素比较多，现应用故障树分析诊断如下图所示：2.6故障检查与处理 根据以上故障分析诊断的指导，分别对起重机相应部位进行检查处理，如下表所示。部件类别故障或缺陷诊断、检查和修复内容电气控制电磁机构不复位检查电磁机构机构是否复位，有无被杂物卡住的现象等，并进行处理。行程开关失灵检查电磁机构机构是否复位、接点功能是否正常，有无被杂物卡住的现象等，并进行处理。机械部分制动弹簧损坏检查制动弹簧是否正常，有无折断、移位或变形等现象，并进行处理。传动零件损坏检查传动齿轮，各轴与齿轮、制定轮等连接是否正常，有无移位、松动和损坏等失效，并进行处理。制动器间隙过大检查电磁抱闸制动器与制动轮间的间隙、锥形转子电动机的制动盘间隙是否正常，有无过磨损、损坏或间隙过大，并进行处理。限位机构变形检查限位机构或行程开关、传感器安装支架是否变形而引起限位失效，并进行处理。3、起重机的日常维护与检查 3.1每日检查与维护 （1）检查制动器的螺母、开口销、定位板齐全紧固，制动瓦与制动轮间隙保持在0.41.0mm之间，各销轴无卡死现象。 （2）检查安全保护开关、限位开关是否定位准确、工作灵活可靠，上升限位开关的可靠性要特别检查。 （3）检查卷筒、滑轮上的钢丝绳缠绕是否正常，有无脱槽、串槽、打结和扭曲现象，钢丝绳压板螺栓是否紧固，是否有防松装置。 （4）检查起升机构的联轴器密封盖上的是否松动、短缺。 （5）检查各机构的传动是否正常，有无异常响声。 （6）检查电动机运行响声、温度正常，电路连接良好可靠，保持电动机表面清洁。 3.2每周检查与维护 除完成每日检查与维护外，还必须完成如下工作： （1）检查制动瓦块衬垫的磨损不得超过原厚度的50%，衬垫与制动轮间的接触面积不小于70%，衬垫上的铆钉头不得高于衬垫表面；检查各销轴安装的固定、磨损、润滑等状况是否正常，各销轴的磨损量不得超过原直径的5%。 （2）检查钢丝绳的磨损、断丝和润滑情况，断丝不得超过10%。 （3）检查吊4是否有裂纹，其危险截面的磨损不得超过原厚度的5%；吊钩螺母的防松装置完整，吊钩上各零部件是否完整可靠。吊钩应转动灵活，无卡8现象。 （4）检查所有螺栓，必须紧固、无短缺现象。 （5）检查所有润滑部位的润滑状况必须良好。 （6）对起重机进行全面清扫，清除所有油污。 3.3每月检查与维护除完成每周检查与维护外，还必须完成如下工作： （1）检查电动机、减速器、轴承支座、角型轴承箱等底座的螺栓紧固情况，并逐个紧固。 （2）检查减速器的润滑状况，其油位应在油标的上、下刻度线之间，对渗漏油部位采取防渗漏措施。 （4）检查平衡滑轮处钢丝绳的磨损情况。对滑轮及滑轮轴进行润滑。 （5）检查滑轮应转动灵活，无破损和裂纹。 （6）检查制动轮表面应接触良好，无裂纹和变形现象。 （7）检查联轴器，其上键和键槽不应磨损、松动；齿轮联轴器的连接可靠，同轴度良好，轴向串动量应在27mm之间。 （8）检查大、小车无啃轨现象，大车轨道无裂纹，安装螺栓紧固可靠。4、起重机的故障维修案例（1）起重机排绳乱的故障检查与维修。（2）起重机大车运行左右晃动故障的诊断与维修。通用设备故障诊断与维修教案学习情境2：带式输送机跑偏故障的诊断与维修一、教学目标了解带式输送机的总体结构和工作原理、机电设备故障维修的工作流程，会应用故障树对带式输送机跑偏故障的状态进行分析、检测和诊断，并作相应处理，能完成带式输送机的安装和维护。二、教学过程序号教学阶段教学活动内容学时1创设情境，布置任务视频播放带式输送机跑偏故障现象，激发学生学习热情。20分钟2确定工作方案分小组（56人一组）讨论故障维修处理方案和步骤，教师点评。30分钟3知识准备了解带式输送机的结构和工作原理，教师讲解，学生自主学习。课余时间自主学习2小时。60分钟4初步分析故障原因分小组讨论，根据设备结构和工作原理分析故障原因，教师点评。30分钟5故障详细分析分小组讨论，应用故障树详细分析故障原因，教师辅导并到入故障树分析法。50分钟6故障检查维修分小组讨论，确定故障检测维修步骤和内容，并实施维修，教师实时辅导。3小时7日常维修学习理解日常维修内容和方法，教师讲解和辅导。50分钟8小组总结汇报教师、学生共同评价。60分钟三、知识准备1. 带式输送机的工作原理带式输送机是应用最广泛的一种具有挠性牵引件的连续输送机，如图2-1所示。输送带绕过若干滚筒后首尾相接形成环形，并由张紧滚筒将其张紧。输送带及其上面的物料由沿着输送机全长布置的托辊支承。驱动装置使传动滚筒旋转，借助传动滚筒与输送带之间的摩擦力使输送带运动。2.带式输送机的结构及主要零部件带式输送机的结构如图2-2的照片所示。 图2-2带式输送机照片（1）输送带带式输送带中的输送带即作为物料承载件，又作为牵引件，因此对它的要求较高。输送带由衬垫层和上下覆盖层组成。普通橡胶带的衬垫层是棉织物，强度较低，仅为560N/（cm层）；强力型橡胶带的衬垫层是维尼龙，强度达1400N/（cm层）；钢绳芯带的衬垫层为一派钢丝绳，强度可达60000N/cm。上下覆盖层是橡胶，其作用是保护输送带免受机械损伤、磨损以及腐蚀等。输送带的接头有金属卡子法、冷粘接头、硫化法三种。（2）滚筒滚筒分为传动滚筒及改向滚筒两大类。传动滚筒与驱动装置相联。改向滚筒用来改变输送带的运行方向。（3）托辊托辊是承托输送带及物料的部件，一般用无缝钢管制成。（4）张紧装置张紧装置的作用是在输送带内产生一定的预张力，避免其在传动滚筒上打滑。（5）驱动装置驱动装置是带式输送机中的动力部分，它是通过驱动滚筒，借摩擦力把动力传到输送带进行物料输送的。（6）装、卸载装置装、卸载装置的主要功能是用它把物料装到输送带上，再到需要的地方把物料卸下来。装载装置：成件物品倾斜滑板或人工直接放置；粒状物料装料漏斗或装料小车。卸载装置：尾部卸料，无需专门装置；中途卸料，卸料挡板和卸料小车。（7）清理装置清理装置的作用是清扫输送带卸载后仍附在带面上的物料。清理刮板，适于清理干燥物料；清扫刷，适于清扫潮湿或粘性物料。8安全装置停止器和制动器。3.带式输送机带速、生产率、带宽的选取和计算（1）带速的确定根据物料特性和初定的带宽，按下表推荐带速值确定（单位：m/s）。物料特征带宽B/mm500、650800、10001200-16001800、2000小块物料，如原煤、盐、谷物等1.2-2.51.25-3.151.6-4.02.0-6.0中、小块物料，如矿石、石渣、炉渣等1.0-2.01.25-2.51.6-3.152.0-4.0大块物料，如大块硬岩、矿石等-1.25-2.01.6-2.52.0-3.15（2）生产率的计算单位时间内输送物品的质量称为输送机的生产率，以Q表示。若输送带线速度为（m/s），单位长度上物料的质量为q（kg/m），则生产率Q（t/h）可以表示为 Q3600q/1000=3.6q （2-1）而单位长度上物料质量q，可以用下面各式来计算 散料物料： q=10000 （2-2）式中，为输送带上物料的横截面面积（m2）；0为物料的堆积密度（t/m3）则式（2-1）可写成 Q36000 （2-3）成件物品： qG/a式中，G为一件物品的质量（kg）；a为物品之间的间距（m）。则生产率用下式计算 Q3.6G/a（3）输送带宽度的确定输送带宽度主要取决于生产率，同时也要考虑输送带的速度和物料粒度尺寸对它的影响。四、故障树分析图2-3 故障树分析图 五、故障检查维修部件名称故障或缺陷诊断、检查和修复内容机身平面度超差检查机身是否变形，固定螺栓是否松动，机身是否移位等，发现即设法按安装技术标准复位。直线度超差滚筒垂直度超差检查滚筒轴承座是否移位，滚筒垂直度是否超差，按安装技术标准复位。粘附物料检查滚筒是否粘附物料并加以清理。相互间平面度超差检查调整机头、机尾、驱动等各滚筒相互间的平行度、平面度等是否超差，并按安装技术标准复位。托辊垂直匹配不当根据输送带运行的跑偏情况调整，将跑偏侧滚筒往前移动或将对侧滚筒往后移动。两边阻力不均检查各处托辊转动是否灵活，并加以更换处理。输送带接头不垂直检查输送带各接头是否垂直，带的中心是否重合，严重者加以纠正。直线度超差检查输送带的直线度是否超差，可通过调整滚筒、托辊配合纠正跑偏。装载偏离中心检查装载是否偏离输送带的中心并加以调整。六、日常维修内容部件名称避免故障或缺陷检查、维修内容机身平面度超差检查机身是否变形，固定螺栓是否松动，机身是否移位等，发现即及时紧固、复位。直线度超差滚筒垂直度超差检查滚筒轴承座是否松动、移位，滚筒垂直度是否超差，复位。相互间平面度超差粘附物料及时检查，保持滚筒清洁无粘附物料。托辊垂直匹配不当根据输送带运行的跑偏情况调整，将跑偏侧滚筒往前移动或将对侧滚筒往后移动。两边阻力不均检查、保持各处托辊转动灵活。输送带接头不垂直检查输送带各接头是否缺损，并及时修复。直线度超差检查输送带的直线度是否超差，可通过调整滚筒、托辊配合纠正跑偏。装载偏离中心检查、保持装载于输送带的中心。七、思考与练习情境3：离心水泵上水过小故障的诊断与维修一、教学目标了解离心水泵的总体结构和工作原理、故障维修的工作流程，会应用故障树对离心水泵风量故障的状态进行分析、检测和诊断，并作相应处理，能完成离心水泵的安装和维护。二、教学过程表3-1教学实施方案序号教学阶段教学活动内容学时1创设情境，布置任务视频播放离心水泵上水小故障现象，激发学生学习热情。20分钟2确定工作方案分小组（56人一组）讨论故障维修处理方案和步骤，教师点评。30分钟3知识准备了解离心水泵的结构和工作原理，教师讲解，学生自主学习。课余时间自主学习2小时。60分钟4初步分析故障原因分小组讨论，根据设备结构和工作原理分析故障原因，教师点评。30分钟5故障详细分析分小组讨论，应用故障树详细分析故障原因，教师辅导并到入故障树分析法。50分钟6故障检查维修分小组讨论，确定故障检测维修步骤和内容，并实施维修，教师实时辅导。3小时7日常维修学习理解日常维修内容和方法，教师讲解和辅导。50分钟8小组总结汇报教师、学生共同评价。60分钟三、知识准备1. 离心水泵的工作原理和特点离心水泵是应用广泛的一种流体机械，其工作原理是叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。叶轮装在一个螺旋形的外壳内，当叶轮旋转时，流体轴向流入，然后转90度进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮入口处不断形成真空，从而使流体连续不断地被泵吸入和排出。图3-1离心水泵的工作原理离心水泵的特点是依靠叶轮的高速旋转来使流体获得较大的动能，并依靠流道出口的蜗壳断面变化使流体动能转化为压力能，流体在叶轮中主要受到离心力的作用。2. 离心水泵的总体结构与主要部件 1. 泵体2. 泵盖3. 叶轮4. 轴5. 密封环6. 叶轮螺母7. 止动垫圈8. 轴套9.填料压盖10. 填料环11. 填料12. 悬架轴承部件图3-2水泵总体结构图示（1）叶轮（impeller)叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能量的核心部件。 a.开式叶轮c.封闭式叶轮b.半开式叶轮图3-3叶轮图示（2）轴和轴承（shaft and bearing)轴是传递扭矩的主要部件。轴承一般包括两种形式:滑动轴承(Sleeve bearing)和滚动轴承(Ball bearing)。a.滚动轴承c.轴d.轴与轴承装配b.滑动轴承图3-4轴承与轴图示(3)吸入室离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸入室。其作用为在最小水力损失下，引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀的分布。图3-5吸入室图示（4）泵壳机壳收集来自叶轮的液体，并使部分流体的动能转换为压力能，最后将流体均匀地引向次级叶轮或导向排出口。a.螺旋型泵壳b.环形泵壳图3-6泵壳图示5、密封装置(sealing instrument)密封装置主要用来防止压力增加时流体的泄漏。b.机械式密封a.填料式密封 图3-7密封装置图示3. 离心水泵主要性能参数IS、IH型单级单吸（轴向吸入）离心泵型号的含义表3-1 IS、IH型单级单吸（轴向吸入）离心泵性能参数表型号流量m/h 扬程m转速r/min电机功率KW 口径 mm吸入排出IS50-32-25012.58029001150326.32014501.55032IS65-50-125252029003655012.5514500.556550四、故障树分析图3-8 故障树分析图五、故障检查维修表4-3离心通风机风量小故障检修部件名称故障或缺陷诊断、检查和修复内容叶轮叶轮旋转方向相反检查电机接线，调换电机任意两根接线位置；检查线路，是否电压低；揭开泵盖，检查堵塞情况，清除堵塞物；检查叶轮磨损情况，更换叶轮。叶轮转速低叶轮进水及流道堵塞叶轮磨损泵壳泵壳内有空气灌泵工作没做好，继续灌水或抽气水面产生漩涡，把空气带入泵内，加大吸水口淹没深度，或采取防止措施皮带皮带过松检查皮带，张紧或更换吸水管路吸水管路漏气或堵塞检查漏气点，修补管路，清除堵塞物密封环、填料密封环磨损过多、填料漏气更换密封环、压紧填料水封管水封管堵塞检查堵塞情况。拆下清通六、日常检查与维修工作（一）日常检查工作1启动前的检查与准备水泵轴承的润滑油充足、良好；水泵及电机地脚螺栓与联轴器螺栓无脱落或松动；水泵及进水管部分全部充满水，注意排放空气；轴封不漏水或为滴水状（不能过多）；关闭出水管的阀门，利于水泵启动。2启动检查叶轮转动方向是否正确、灵活。3运行检查电压、电流、压力正常；轴封处、管接头均无漏水；无异常噪声和振动；电机不能有过高温升，无异味；轴承最高温度不得高于80。（二）维护保养工作1.加油轴承采用20或30号机油润滑的，观察油位，不足时加油，而且一年清洗换油一次；轴承采用黄油润滑的，每工作2000h换油一次。2更换轴封普通轴封泄漏量一般不得大于30ml/h60ml/h，机械密封泄漏量则不得大于10 ml/h，实际超标时，考虑压紧填料或更换轴封。3解体检修一般每年对水泵进行解体检修一次，重点检查：叶轮、密封环、轴承、填料等部件。4除锈刷漆每年对泵体表面进行一次除锈刷漆。5防水防冻水泵停用时，当气温低于0以下，就要将泵内水全部放干净。七、离心泵的故障分析 表4-4 离心泵典型故障一览表1完全不出水2输水区的液体比预定的少3压力表读数偏低4扬程流量特性曲线与原来的不同5灌泵水在泵启动前漏掉了6动力消耗太大7有振动8有噪音9填料函漏泄严重10衬垫寿命短11机械密封泄漏严重12机械密封寿命短13轴承寿命短14泵过热，发生卡制八、维修案例案例1：某空调系统中一台冷却水泵，出于轮流运行的需要，在停机一段时间后要重新投入使用，但启动前进行盘车、点动时，发现泵轴不能转动，导致该泵启动不了。如果你是维修工，应如何实施检查？导致泵轴不能转动的因素可能有哪些？应如何处理？案例2：在一次设备大修后，某空调冷冻站开始试运行。当班的两位操作工检查各设备后即按顺序启动各设备。当系统投入运行后，发现冷却水泵水管上的压力表指针剧烈大幅度抖动，判断可能是泵内混入了空气。于是停机旋开泵壳上的放气堵头，果然有气体与水一起放出，放完气后旋好堵头，开泵一会儿后，压力表指针又出现剧烈摆动。后经仔细检查，发现原因不在水泵及其管路，而是冷却塔水位不够，且其自动补水常开阀被人关闭了。请你分析这两位操作工现场分析与处理措施是否得当？从这一实例中，你还得到什么启示？通用设备故障诊断与维修教案情境4：离心通风机风量小故障的诊断与维修一、教学目标了解离心通风机的总体结构和工作原理、故障维修的工作流程，会应用故障树对离心通风机风量故障的状态进行分析、检测和诊断，并作相应处理，能完成离心通风机的安装和维护。二、教学过程表4-1教学实施方案序号教学阶段教学活动内容学时1创设情境，布置任务视频播放离心通风机风量小故障现象，激发学生学习热情。20分钟2确定工作方案分小组（56人一组）讨论故障维修处理方案和步骤，教师点评。30分钟3知识准备了解离心通风机的结构和工作原理，教师讲解，学生自主学习。课余时间自主学习2小时。60分钟4初步分析故障原因分小组讨论，根据设备结构和工作原理分析故障原因，教师点评。30分钟5故障详细分析分小组讨论，应用故障树详细分析故障原因，教师辅导并到入故障树分析法。50分钟6故障检查维修分小组讨论，确定故障检测维修步骤和内容，并实施维修，教师实时辅导。3小时7日常维修学习理解日常维修内容和方法，教师讲解和辅导。50分钟8小组总结汇报教师、学生共同评价。60分钟三、知识准备1. 离心通风机的工作原理和特点离心通风机是运用广泛的一种空气传输设备，它的作用是借助叶轮带动气体旋转时产生的离心力把能量传递给气体，如图4-1所示。图4-1离心通风机工作原理图叶轮高速旋转时产生的离心力使气体获得能量，即气体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。叶轮装在一个螺旋形的外壳内，当叶轮旋转时，气体轴向流入，然后转90度进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮入口处不断形成真空，从而使气体连续不断地被泵吸入和排出。与轴流式风机相比，离心通风机具有风压高、风量小、气体沿轴向进入风机，而在叶轮内沿径向流动的特点。2.离心通风机的结构及主要零部件离心通风机的结构如图2-2的照片所示。 图4-2离心通风机照片（1）吸入口和进气箱吸入口有集气的作用，可以直接在大气中采气，使气流以损失最小的方式均匀流入机内。某些风机的吸入口与吸气管道用法兰直接连接。进气箱的作用是当进风口需要转弯时才采用的，用以改善进口气流流动状况，减少因气流不均匀进入叶轮而产生的流动损失。进气箱一般用在大型或双吸入的风机上。（2）叶轮叶轮的构造曾在前面泵的主要部件中有所介绍。如前所述，它由前盘、后盘、叶片和轮毂所组成。还曾指出叶片可分为前向、径向和后向三种类型。（3）机壳中压与低压离心式风机的机壳一般是阿基米德螺线状的。它的作用是收集来自叶轮的气体，并将部分动压转换为静压，最后将气体导向出口。机壳的出口方向一般是固定的。但新型风机的机壳能在一定的范围内转动，以适应用户对出口方向的不同需要。（4）导流器导流器又称为进口风量调节器。在风机的入口处一般都装置有导流器。运行时，通过改变导流器叶片的角度（开度）来改变风机的性能，扩大工作范围和提高调节的经济性。3.离心通风机性能参数（1）风量Q(m3/h)通风机每单位时间内所排送的空气体积，称为风量Q，又称送风量或流量，其单位为米3/秒或米3/时，工程上常用单位是米3/时。风机的风量一般用实验方法测得。风量的大小与通风机的尺寸和转速成正比。在管道系统中，风量可以通过闸门或改变通风机的转速来调节。（2）风压P(pa)通风机的出口气流全压与进口气流全压之差称为风机的风压H，其单位为帕或千帕。风机所产生的风压与风机的叶轮直径、转速、空气密度及叶片形式有关。风机的风压与转速的平方成正比，适当提高转速就能增大风压。在管道系统中，风压也可用调节闸门来改变。（3）功率N（W或KW）单位时间内所消耗的能量称为功率N，功率的单位用千瓦来表示。轴功率N与有效功率NY之间的关系如下：有效功率NY=轴功率N通风机效率当通风机的转速一定时，它的轴功率随着风量的改变而改变，一般离心式通风机的轴功率随着风量的增加而增加。（4）效率（%）通风机的有效功率与轴功率之比为通风机的效率，通风机的有效功率反映了通风机工作的经济性。后向叶片风机的效率一般在0.80.9之间，前向叶片风机的效率在0.60.65之间。同一台风机在一定的转速下，当风量和风压改变时，其效率也随之改变，但其中必有一个最高效率点，最高效率时的风量和风压称为最佳工况。通风机在管道系统中工作时，它的风量与风压应尽可能等于或接近最佳式况时的风量和风压，应注意使其实际运转效率不低于最高效率的90 %。（5）转速n(r/min)通风机的转速n可用转速表直接测量，其数值用每分钟多少转（转/分）来表示。小型风机的转速一般较高，往往与电动机直接相连。大型风机的转速较低，一般用皮带传动与电动机相连，改变皮带轮的直径即可调节风机的转速，其关系是：风机转速与皮带轮直径称反比。如要改变风机的转速，只要改变通风机或电动机中任意一个皮带轮的直径即可。当改变风机转速时，风机的特性参数；特性曲线也随之改变，亦即，风机在每一转速下都有其相应的特性曲线。必须指出:通风机的几个性能参数不是固定不变的，它们之间都有一定的内在联系。当通风机在管网中工作时，这些参数又受到网路特性的影响，所以要选择好，使用好一台通风机，不但要熟悉通风机的性能，还要了解网路特性以及它们之间的关系。(6)通风机的性能曲线通风机的性能曲线一般有HQ曲线，NQ曲线，Q曲线三种，这三种曲线常画在同一图上，统称为风机的特性曲线。根据特性曲线，已知Q米3/时，H毫米水柱，N千瓦，（%）中的任何一值即可求得其它各值。图4-3通风机的性能曲线(7) 风机性能表有的风机样本中风机中不列出特性曲线，而只列出选择风机的数字表格，性能表中每一种转速按流量、风压等分为七个性能点。表4-2 4-684.5型离心通风机性能表机型传动方式转速（r/min）序号全压(pa)风量(m3/h)效率（%）电动机功率（kw）4.5A（直联）2900127105790837.52268065738732620735589425108137905234089208962110970284718701048579注：1.表中所列出各性能点的最高效率，均在风机最高效率的0.8-0.9范围内。2.风机进口标准工况：风机进口处空气压力101.325kpa，温度20，相对湿度50%的空气状况。3.铭牌上风机型号为4-684.5型表示：风机在最高效率点时全压系数为0.4；比转数为68；机号为4.5；叶轮外径450mm。四、故障树分析图2-3 故障树分析图五、故障检查维修表4-3离心通风机风量小故障检修部件名称故障或缺陷诊断、检查和修复内容叶轮叶轮旋转方向相反检查电机接线，调换电机任意两根接线位置；叶轮与风机轴的连接是否紧固，拧紧；更换叶轮；检查叶轮进口间隙，调整到合适间隙。叶轮松动叶片严重磨损叶轮与进风口间隙过大风口进风、出风口或管道有堵塞现象检查堵塞情况，清楚堵塞物皮带皮带过松检查皮带，张紧或更换管道出风管道漏风检查漏风点，修补风道六、日常检查与维修工作（一）日常检查工作1安全保护措施在检查风机和系统前应把风机停下。在检查期间，风机必须断电，所有切断开关和其它控制机构电源开关都要按在“停止”位置上。如果这些设备不在风机旁边，则应在其现场放上写有“不要起动”的显眼的标牌。2影响系统性能的原因1)风机安装不良。2)在搬运或运输中碰坏。3)系统设计有问题。4)系统损坏。5)控制机构有毛病。6)风机选择不当。7)多种因素的综合影响。3停机检查工作皮带松紧度检查，一个月1次，调整或更换皮带；各连接螺栓螺母紧固情况检查，紧固松动的螺栓螺母；减振装置受力情况检查，是否受力均匀，压缩或拉伸范围是否在允许范围，及时调整或更换；轴承润滑油检查，半年或一年更换一次。4运行检查工作电机温升情况；轴承温升（不能超过60）情况；轴承润滑情况；噪声与振动情况；转速情况等。（二）故障的判定及其排除 离心式通风机、轴流式通风机、离心式鼓风机和压缩机的性能故障、机械故障、机械振动、润滑系统故障和轴承故障等产生的原因和消除方法见表44表46。表4-4 性能故障分析和消除方法序号故障名称产生故障的原因消除方法1压力过高，排除流量减小1.气体成分改变，气体温度过低，或气体所含固体杂质增加，使气体的密度增大。2 .出气管道和阀门被尘土、烟灰和杂物堵塞。 3.进气管道、阀门或网罩被尘土、烟灰和杂物堵塞。 4.出气管道破裂，或其管法兰密封不严密。5. 密封圈磨损过大，叶轮的叶片磨损1测定气体密度，消除密度增大的原因2开大出气阀门，货进行清扫3开大进气阀门，或进行清扫4焊接裂口，或更换管法兰垫片5更换密封圈、叶片或叶轮2压力过低，排出流量过大1气体成分改变，气体温度过高，或气体所含固体杂质减少，使气体的密度减小。2进气管道破裂，或其管法兰密封不严密。1测定气体密度，消除密度减小的原因2焊接裂纹，或更换管法兰垫片3通风调节系统失灵1压力表失灵，阀门失灵或卡住，以致不能根据需要对流量和压力进行调节2由于需要流量减少，管道堵塞，流量急剧减小或停止，使风机在不稳定区（飞动区）工作，产生逆流反击风机转子的现象1修理或更换压力表，修复阀门2如是需要流量减小，应打开旁路阀门，或减低转速，如是管道堵塞应进行清扫4风机压力降低1管道阻力曲线改变，阻力增大，通风机工作点改变2通风机制造不良，或通风机严重磨损3通风机转速降低4通风机在不稳定区工作1调整管道阻力曲线，减小阻力，改变通风机工作点2检修通风机3提高通风机转速4调整通风机工作区5噪声大1 无隔音设施2 管道、调节阀安装松动1 加设隔音设施2 紧固安装表4-5 机械故障分析及其消除方法序号故障名称产生故障的原因消除方法1叶轮损坏或变形1叶片表面或订头腐蚀或磨损2铆钉和叶片松动3叶轮变形后歪斜过大，使叶轮径向跳动或端面跳动过大1如是个别损坏，应更换个别零件如损坏过半，应更换叶轮2用小冲子紧住，如仍无效，则需要更换螺钉3卸下叶轮后，用铁锤校正，或将叶轮平放，压轮盘某侧边缘2机壳过热在阀门关闭的情况下，风机运转时间过长停车，待冷却后再开车3密封圈磨损或损坏1密封圈与轴套不同轴，在正常运转中被磨损2机壳变形，使密封圈一侧磨损3转子振动过大，其径向振幅之半大于密封径向间隙4密封齿内进入硬质杂物，如金属、焊渣5推力轴衬溶化，使密封圈与密封齿接触而磨损先清除外部影响因素，然后更换密封圈，重新调整和找正密封圈的位置4带滑下或带跳动1两带轮位置没有找正，彼此不在同一条中心线上2两带轮距离较近或带过长1重新找正带轮2调整带的松紧度，其方法，或者调整两带轮的间距，或更换适合的带表4-6 机械振动分析及其消除方法序号原因特征振动的因素分析消除方法1转子静不平衡或动不平衡风机和电动机发生同样一致的振动，振动频率与转速相符合1轴与密封圈发生强烈的摩擦，产生局部高热，使轴弯曲2叶片质量不对称，或一侧部分叶片被腐蚀或磨损严重3叶片附有不均匀的附着物，如铁锈等4平衡块质量与位置不对，或位置移动，或检修后未找平衡5风机在不平衡区工作，或负荷急剧变化6双吸风机的两侧进气量不等1更换新轴，并须同时更换密封圈2更换坏的叶片，或更换新的叶轮，并找平衡3清扫和擦干净叶片上的附着物4重找平衡，并将平衡块固定牢固5开大闸阀或旁路阀门，进行工况的调节6清扫进气管道灰尘，并调整挡板使两侧进气口负压相等2轴安装不良振动为不定性的，空转时轻，满负荷时大1联轴器安装不正，风机轴和电动机轴中心未对正，基础下降2带轮安装不正，两带轮轴不平行3减速机轴与风机轴和电动机轴在找正时，未考虑运转时位移的补偿量，或虽考虑但不符合要求1进行调整，重新找正2进行调整，重新找正3进行调整，留出适当的位移补偿余量3转子固定部分松驰，或活动部分间隙过大发生局部振动现象，主要在轴承箱等活动部分，机体振动不明显，与转数无关，偶有尖锐的破击声或杂音1轴衬或轴颈被磨损造成油间隙过大，轴衬与轴承箱之间的紧力过小或有间隙而松动2转子的叶轮，联轴器或带轮与轴松动3联轴器的螺栓松动，滚动轴承的固定圆螺母松动 1焊补轴衬合金，调整垫片，或刮研轴承箱中分面2修理轴和叶轮，重新配键3拧紧螺母4基础或机座的刚度不够或不牢固产生邻近机房的共振现象，电动机和风机整体振动，而且在各种负荷情形时都一样1机房基础的灌浆不良，地脚螺母松动2基础或基座的刚度不够，促使转子的不平衡度引起强烈的共振 3管道未留膨胀余地，与风机连接处的管道没加支持或安装和固定不良1查明原因后，施以适当的修补和加固，拧紧螺母，填充间隙2进行调整和修理，加装支撑装置5风机内部有摩擦现象发生振动不规则，且集中在某一部分。噪声和转数相符合，在启动和停车时，可以听见风机内金属刮碰声1叶轮歪斜与机壳内壁相碰，或机壳刚度不够，左右晃动2叶轮歪斜与进气口圈相碰3推力轴衬歪斜、不平或磨损4密封圈与密封齿相碰1修理叶轮和推力轴衬2修理叶轮和进气口圈3 修补推力轴衬4 换密封圈，调整密封圈与密封齿间隙七、维修案例案例1：在某小型舒适性空调系统中，有一台型号为4682型离心风机，其机轴通过联轴器与电机联接。在一次做完该风机的大修及管路系统的维护保养后，进行开车试运行，初始情况还正常，但运行了约30分钟后，发现突然从电机的轴承端盖处冒出黑烟，并继而流出黑色液体。如果你是维修工，应如何实施检查？如何处理？由此得出什么教训？案例2：某大厦位于海边，其中中央空调主机房位于大厦的地下室，机房内设有一台从室外地面引入新鲜空气的新风机。运行中发现新风机在使用一段时间后就不工作了。经检测，风机的电机已烧毁。当时更换了一台同样的电动机，但是运行了一段时间后又出现同样的问题。你认为接连出现相同的问题原因在哪里？如何进行现场分析与处理措施？从这一实例中，你还得到什么启示？学习情境5：活塞式空压机压力低的故障诊断与维修一、教学目标了解活塞式空压机的总体结构和工作原理、机电设备故障维修的工作流程，会应用故障树对活塞式空压机压力低的故障进行分析、检测和诊断，并作相应处理，能完成空压机的日常维护。二、教学过程序号教学阶段教学活动内容学时1创设情境，布置任务视频播放活塞式空压机压力低的故障现象，激发学生学习热情。20分钟2确定工作方案分小组（56人一组）讨论故障维修处理方案和步骤，教师点评。30分钟3知识准备了解空压机的结