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设备维修技术培训 设备部 2020 3 27 1 一 设备故障诊断 常用的简易状态监测方法主要有听诊法 触测法和观察法等 1 听诊法设备正常运转时 伴随发生的声响总是具有一定的音律和节奏 只要熟悉和掌握这些正常的音律和节奏 通过人的听觉功能就能对比出设备是否出现了重 杂 怪 乱的异常噪声 判断设备内部出现的松动 撞击 不平衡等隐患 用手锤敲打零件 听其是否发生破裂杂声 可判断有无裂纹产生 2 电子听诊器是一种振动加速度传感器 它将设备振动状况转换成电信号并进行放大 工人用耳机监听运行设备的振动声响 以实现对声音的定性测量 通过测量同一测点 不同时期 相同转速 相同工况下的信号 并进行对比 来判断设备是否存在故障 当耳机出现清脆尖细的噪声时 说明振动频率较高 一般是尺寸相对较小的 强度相对较高的零件发生局部缺陷或微小裂纹 当耳机传出混浊低沉的噪声时 说明振动频率较低 一般是尺寸相对较大的 强度相对较低的零件发生较大的裂纹或缺陷 当耳机传出的噪声比平时增强时 说明故障正在发展 声音越大 故障越严重 当耳机传出的噪声是杂乱无规律地间歇出现时 说明有零件或部件发生了松动 3 2 触测法用人手的触觉可以监测设备的温度 振动及间隙的变化情况 人手上的神经纤维对温度比较敏感 可以比较准确地分辨出80 以内的温度 当机件温度在0 左右时 手感冰凉 若触摸时间较长会产生刺骨痛感 10 左右时 手感较凉 但一般能忍受 20 左右时 手感稍凉 随着接触时间延长 手感渐温 30 左右时 手感微温 有舒适感 40 左右时 手感较热 有微烫感觉 50 左右时 手感较烫 若用掌心按的时间较长 会有汗感 60 左右时 手感很烫 但一般可忍受10s长的时间 70 左右时 手感烫得灼痛 一般只能忍受3s长的时间 并且手的触摸处会很快变红 触摸时 应试触后再细触 以估计机件的温升情况 4 用手晃动机件可以感觉出0 1mm 0 3mm的间隙大小 用手触摸机件可以感觉振动的强弱变化和是否产生冲击 以及溜板的爬行情况 用配有表面热电偶探头的温度计测量滚动轴承 滑动轴承 主轴箱 电动机等机件的表面温度 则具有判断热异常位置迅速 数据准确 触测过程方便的特点 5 3 观察法人的视觉可以观察设备上的机件有无松动 裂纹及其他损伤等 可以检查润滑是否正常 有无干摩擦和跑 冒 滴 漏现象 可以查看油箱沉积物中金属磨粒的多少 大小及特点 以判断相关零件的磨损情况 可以监测设备运动是否正常 有无异常现象发生 可以观看设备上安装的各种反映设备工作状态的仪表 了解数据的变化情况 可以通过测量工具和直接观察表面状况 检测产品质量 判断设备工作状况 把观察的各种信息进行综合分析 就能对设备是否存在故障 故障部位 故障的程度及故障的原因作出判断 6 通过仪器 观察从设备润滑油中收集到的磨损颗粒 实现磨损状态监测的简易方法是磁塞法 它的原理是将带有磁性的塞头插入润滑油中 收集磨损产生出来的铁质磨粒 借助读数显微镜或者直接用人眼观察磨粒的大小 数量和形状特点 判断机械零件表面的磨损程度 用磁塞法可以观察出机械零件磨损后期出现的磨粒尺寸较大的情况 观察时 若发现小颗磨粒且数量较少 说明设备运转正常 若发现大颗磨粒 就要引起重视 严密注意设备运转状态 若多次连续发现大颗粒 便是即将出现故障的前兆 应立即停机检查 查找故障 进行排除 7 二 如何进行泵和电机联轴器的找正 对中 1 泵对中的重要性泵和电机的联轴器所连接的两根轴的旋转中心应严格的同心 联轴器在安装时必须精确地找正 对中 否则将会在联轴器上引起很大的应力 并将严重地影响轴 轴承和轴上其他零件的正常工作 甚至引起整台机器和基础的振动或损坏等 因此 泵和电机联轴器的找正是安装和检修过程中很重要的工作环节之一 8 2 联轴器找正是偏移情况的分析在安装新泵时 对于联轴器端面与轴线之间的垂直度可以不作检查 但安装旧泵时 一定要仔细地检查 发现不垂直时要调整垂直后再进行找正 一般情况下 可能遇到的有以下四种情形 1 S1 S2 a1 a2两半靠背轮端面是处于既平行又同心的正确位置 这时两轴线必须位于一条直线上 9 2 S1 S2 a1 a2两半靠背轮端面平行但轴线不同心 这时两轴线之间有平行的径向位移e a2 a1 2 3 S1 S2 a1 a2两半靠背轮端面虽然同心但不平行 两轴线之间有角向位移 10 4 S1 S2 a1 a2两半靠背轮端面既不同心又不平行 两轴线之间既有径向位移e又有角向位移 联轴器处于第一种情况是我们在找正中致力达到的状态 而第二 三 四种状态都不正确 需要我们进行调整 使其达到第一种情况 在安装设备时 首先把从动机 泵 安装好 使其轴线处于水平位置 然后再安装主动机 电机 所以找正时只需要调整主动机 即在主动机 电机 的支脚下面加调整垫面的方法来调节 11 3 找正时测量调节方法下面主要介绍在检修过程中常用的两种测量调整方法 根据测量工具不同可分为 1 利用刀形尺和塞尺测量联轴器的不同心和利用楔形间隙轨或塞尺测量联轴器端面的不平行度 这种方法适用于弹性联接的低转速 精度要求不高的设备 12 2 利用百分表及表架或专用找正工具测量两联轴器的不同心及不平行情况 这种方法适用于转速较高 刚性联接和精度要求高的转动设备 注意 1 在用塞尺和刀形尺找正时 联轴器径向端面的表面上都应该平整 光滑 无锈 无毛刺 2 为了看清刀形尺的光线 最好使用手电筒 3 对于最终测量值 电机的地脚螺栓应是完全紧固 无一松动 4 用专用工具找正时 作好同一记号 为避免测量数据误差加大 并应把靠背轮均分为4 8个点 以便取到精确的数据 5 作好记录使找正的重要一环 13 加调整垫面时有以下方法 1 直 感 观 经验加 减垫 因为在检修中 一些泵的找正并没有完全具备良好的条件和工具 在调整时 老师傅的经验会起到很大的作用 每次加 减垫都应考虑电机螺栓的松紧状况及其余量 2 计算法 原始状态 14 抬高 h 调节后的轴心线 15 1 先消除联轴器的高差电机轴应向上用垫片抬高 h 这是前支座A和后支座B应同时在座下加垫 h 2 消除联轴器的张口在A B支座下分别增加不同厚度的垫片 B支座加的垫应比A支座的后一些 总的调整垫片的厚度为 前支座A h AC 后支座B h BD 16 水泵联轴器找中心偏差标准 单位 mm 17 水泵联轴器的端面距离 18 三 轴承的运转检查 运行异常原因分析及对策 轴承在安装结束后 为了检查安装是否正确要进行运转检查 小型机械可以用手旋转确认是否旋转顺利 检查项目由因异物 伤痕 压痕而造成的运转不畅 因安装不良 安装座加工不良而产生的旋转扭矩不均 由游隙过小 安装误差而引起的扭矩过大等等 如无异常则可以开始动力运转 因大型机械不能手动旋转 可以采用无负荷启动后立即关掉动力 进行惯性运转 检查有无振动 声音 旋转部件是否有接触等等 确认无异常后 可以进入动力运转 19 动力运转 从无负荷低速开始 慢慢地提高至所定条件额定运转 试运转中检查事项为 是否有异常声音 轴承温度的转移 润滑剂的泄漏及变色等等 在试运转如发生异常 应立即终止运转 检查机械 有必要时拆开检查 轴承温度 一般从外壳外表面推测可知 但利用油孔 直接测量轴承外圈的温度 更加准确 轴承温度从运转开始逐渐上升 通常1 2小时候温度稳定 如果因轴承或安装不良等 轴承温度会急剧上升 出现异常高温 其原因诸如润滑剂过多 轴承游隙过小 安装不良 密封装置摩擦过大等 高速旋转的场合 轴承的结构 润滑方法的选择错误等也是其原因之一 轴承的旋转音用测声器或听针进行检查 大的金属噪声 异常声音 不规则声音等说明异常 其原因有润滑不良 轴外壳精度不良 轴承损伤和异物侵入等 20 针对上述异常现象的原因分析及对策详见下表 21 注 中 大型圆柱滚子轴承 球轴承 润滑剂润滑 特别是冬天 低温等环境下 会有碾轧音的问题 一般 即使发生碾轧音 轴承温度也不会上升 不影响疲劳寿命 润滑寿命 可以照常使用 22 四 检修过程中如何进行机械零部件的清洗 拆卸后的机械零件进行清洗是修理工作的重要环节 清洗方法和清理质量 对零件鉴定的准确性 设备的修复质量 修理成本和使用寿命等都将产生重要影响 零件的清洗包括清除油污 水垢 积碳 锈层 旧涂装层等 1 脱脂清除零件上的油污 常采用清洗液 如有机溶剂 碱性溶液 化学清洗液等 清洗方法有擦洗 浸洗 喷洗 气相清洗及超声波清洗等 清洗方式有人工清洗和机械清洗 23 机械设备修理中常用擦洗的方法 即将零件放入装有煤油 轻柴油或化学清洗剂的容器中 用棉纱擦洗或用毛刷刷洗 以去除零件表面的油污 这种方法操作简便 设备简单 但效率低 用于单件小批生产的中小型零件及大型零件的工作表面的脱脂 一般不宜用汽油作清洗剂 因其有溶脂性 会损害身体且容易造成火灾 喷洗是将具有一定压力和温度的清洗液喷射到零件表面 以清除油污 这种方法清洗效果好 生产率高 但设备复杂 适用零件形状不太复杂 表面有较严重油垢的零件的清洗 清洗不同材料的零件和不同润滑材料产生的油污 应采用不同的清洗剂 清洗动 植物油污 可用碱性溶液 因为它与碱性溶液起皂化作用 生成肥皂和甘油溶于水中 但碱性溶液对不同金属有不同程度的腐蚀性 尤其对铝的腐蚀较强 因此清洗不同的金属零件应该采用不同的配方 矿物油不溶于碱溶液 因此清洗零件表面的矿物油油垢 需加入乳化剂 使油脂形成乳浊液而脱离零件表面 为加速去除油垢的过程 可采用加热 搅拌 压力喷洗 超声波清洗等措施 24 2 除锈零件表面的腐蚀物 如钢铁零件的表面锈蚀 在机械设备修理中 为保证修理质量 必须彻底清除 根据具体情况 目前主要采用机械 化学和电化学等方法进行清除 1 机械法除锈利用机械摩擦 切削等作用清除零件表面锈层 常用方法有刷 磨 抛光 喷砂等 单件小批生产或修理中可由人工打磨锈蚀表面 成批生产或有条件的场合 可采用机器除锈 如电动磨光 抛光 滚光等 喷砂法除锈是利用压缩空气 把一定粒度的砂子通过喷枪喷在零件锈蚀的表面上 不仅除锈快 还可为涂装 喷涂 电镀等工艺做好表面准备 经喷砂处理的表面可达到干净的 有一定粗糙度的表面要求 从而提高复盖层与零件的结合力 2 化学法除锈利用一些酸性溶液溶解金属表面的氧化物 以达到除锈的目的 目前使用的化学溶液主要是硫酸 盐酸 磷酸或其混合溶液 加入少量的缓蚀剂 其工艺过程是 脱脂 水冲洗 除锈 水冲洗 中和 水冲洗 去氢 为保证除锈效果 一般都将溶液加热到一定的温度 严格控制时间 并要根据被除锈零件的材料 采用合适的配方 25 3 电化学法除锈电化学除锈又称电解腐蚀 这种方法可节约化学药品 除锈效率高 除锈质量好 但消耗能量大且设备复杂 常用的方法有阳极腐蚀 即把锈蚀件作为阳极 故称阳极腐蚀 还有阴极腐蚀 即把锈蚀件作为阴极 用铅或铅锑合金作阳极 阳极腐蚀的主要缺点是当电流密度过高时 易腐蚀过度 破坏零件表面 故适用于外形简单的零件 阴极腐蚀无过蚀问题 但氢容易浸入金属中 产生氢脆 降低零件塑性 3 清除涂装层清除零件表面的保护涂装层 可根据涂装层的损坏程度和保护涂装层的要求 进行全部或部分清除 涂装层清除后 要冲洗干净 准备再喷刷新