《机械设备维修》-模块1学习情境2：冶金机械设备现代维修技术

然而，由于现实中的设备不可避免存在诸如设计、制造、安装、材料等内部缺陷因素，及使用、管理等外部缺陷因素的影响，设备在使用过程中，不可避免地存在失效，甚至发生故障，导致设备报废，生产停滞，严重时还将给生产运行、人身安全等造成极大损失，由此可以看出设备维修对保证安全生产的重要性是不言而喻的。设备维修是设备维护和修理的泛称设备维护（又称保养）是为了维持设备完好技术状况或工作能力而进行的作业。维护主要包括清洁、检查、补给、润滑、紧固及调整等内容，除主要总成发生故障必须解体以外，不得对其进行解体。设备修理（又称检修）是用修理或更换设备零部件的方法，为恢复机电设备完好技术状况或工作能力和寿命而进行的作业。综上所述，设备维修是指设备技术状态劣化或发生故障后，为了恢复其功能和精度而采取的更换或修复磨损、失效零件，并对整机或局部进行拆装、调整的各项技术活动。机器在使用过程中，其性能总是要不断劣化的，只有通过系统的维修，才能实现保护及恢复其原始性能、保护投资、避免不可预见的停机及生产损失、节约资源、节约能源、改进安全、保护环境、提高产品质量和创造效益的目的。2、维修方式

在维修过程中，关键是：确定什么时候进行维修（维修时机），和做什么样的维修工作（维修范围），以及由谁来实施维修。维修时机和维修范围的不同，产生了不同的维修方式（又称为维修方针或维修策略）。事后(被动)维修方式是一种传统的、古老的维修方式,是在设备故障发生后进行的维修活动。这种维修方式不需要事前谋划，简单易行，而且，能充分利用设备的零、部件的物理寿命，维修费用较低，所以，对于在生产中非重要作用或可代用的设备，可采用事后维修方式。（1）事后(被动)维修

所谓状态维修是根据设备状态监测结果来进行的维修活动，又称为视情维修或按需预防维修。它是“有的放矢”的、“定量”的维修活动。其实质是预防(主动)维修的升级。它克服了以设备运行时间确定的预防维修的不定量因素，有利于降低维修成本和减少准备工作。其适应条件是设备应配备较为完善的检测装置。设备状态维修是提倡和发展的方向。（2）预防(主动)维修根据维修间隔期以及维修内容，可将基于时间的预防维修分为：日常维护、定期维修、定时维修。其中：1）设备的日常保养是预防维修的派生分支，是由设备运行工或周检人员，每天或每周对设备进行的日常检查、清扫、调整、加油、换件等日常维修活动。2）定期维修就是基于日历台时的计划维修，其以日历使用时间周期为依据，按计划进行维修。3）定时维修就是基于设备实际运行台时的计划维修，其以设备运行台时为依据，按照设备规定的使用台时，按计划进行维修。预防(主动)维修是为了防止设备性能劣化或降低设备故障概率,按事先规定的计划所进行的维修活动。如年、季、月安排的计划性检修。预防维修通常根据设备运行时间确定维修时间、周期。由于事前作了大量人、财、物的准备工作，一般能在规定的时间范围内，保质、保量地完成规定的维修内容。在生产中起重要作用的或故障风险大于维修风险的设备，应采用预防维修方式。（3）状态维修随着近代工业的发展，生产对维修的要求更加严格，设备的结构也日趋复杂，工业发达国家对维修理论与实践的研究愈为深入。可靠性理论与故障物理以及质量保证等先进科学技术的问世，使维修领域通过努力探索，出现了以可靠性为中心的维修（RCM）和质量维修（QM）等新的维修方式。（4）其他维修方式1）以可靠性为中心的维修（RCM），即通过选择机械设备的重要功能项目及功能故障与故障影响度的整理分析，找出故障原因，并应用逻辑决策图对大量资料进行分析，具体问题具体分析，对不同的故障采取不同的维修作业。2）质量维修（QM）是通过对保证产品质量的重要因素如人、设备、材料、工艺方法、信息进行分析和管理，从而发现和消除设备造成的产品缺陷，使产品质量特性全部保持最佳状态，易于防止不合格产品的发生。3）此外，还有无维修设计，其是指产品的理想设计，其目标为达到使用中无维修的要求。目前多用于以下两种情况：一是生产批量极大的家用机电产品，如电视机、电冰箱、录音和录像设备的传动部分等；另一种是要求安全性、可靠性极高的设备，如航天器等。在机器制造企业中，生产工艺设备的某些部件也已采用无维修设计。例如，对有特殊要求的设备采用长效润滑脂如封闭式高速磨头等。在产品设计中体现无维修设计的概念，对改进和提高机器产品的可靠性是有益的。需要说明的是：每种维修方式都具有各自特点和适用范围，因此企业应根据自身的条件和生产特点，选择最适宜的维修方式。通常在一个企业内，可以根据设备的重要程度、设备的利用程度以及其价值的高低等情况，分别采用几种维修方式，以达到设备综合利用效率高、停机损失小，维修费用最低的目的。二、机械加工修复法1、基本概念

机械加工修复法是通过车、刨、铰、铣、镗、磨等机械加工方式，来恢复零件正确的几何形状和配合特性。机械加工修复法常用的工艺方法有：修理尺寸法、附加零件法、零件局部更换法、翻转或转向修理法。2、修理尺寸法

该方法是将零件的损伤工作表面进行机械加工，消除损伤缺陷，使零件原始尺寸改变为另一尺寸——修理尺寸。当修理孔的时候，修理尺寸大于原始尺寸；当修理轴时，则修理尺寸小于原始尺寸。采用修理尺寸法时，要求与被修理零件相配合的零件，亦必须具有相应的修理尺寸，使得它们之间的配合性质符合规定。2、修理尺寸法修复实例：汽缸、曲轴等在工作中，往往不是均匀地磨损，而是磨成椭圆和锥体，这种情况下可采用修理尺寸法修复，即对汽缸进行修理时，先将汽缸镗磨扩大到某一级修理尺寸。然后更换相应加大的活塞；又如修理曲轴时，可先将曲颈加工缩小到某一级修理尺寸，然后选配缩小了尺寸的轴承，恢复正常的配合间隙。采用修理尺寸法时，应把配合的两个零件中较贵重的一个保留下来，规定修理尺寸，而将另一个零件换掉。如汽缸与活塞修理时，修理汽缸，配以相应尺寸的活塞。曲轴轴颈与主轴承修配时，应修理曲轴轴颈。再配以相应尺寸的轴承。修理尺寸法的主要优点是：可以延长结构复杂以及比较贵重零件的使用寿命，加工方法也较为简单，修理质量高。修理尺寸法的主要缺点是：过多的修理尺寸限制了备件的种类，给备件选用带来很大困难。2、修理尺寸法3、附加零件法附加零件法（又称：镶套修复法）：将零件磨损的工作表面加工至安装附加衬套的尺寸，然后将附加零件——衬套压入，最后再对衬套进行必要的机械加工，使其恢复原有的尺寸，或加工成修理尺寸。3、附加零件法其适用于磨损的轴承孔或轴颈的修复。注意衬套与被修复的零件结合必须有一定的过盈，以使两者紧密接合，满足传热和传递力的要求，也可用螺纹和焊接等方法结合。修复实例：水泵泵轴和轴承座孔的修复。4、局部更换法从零件上去除损伤部分，制造这一部分的新品，使其与零件的余留部分结合在一起。更换时要进行必要的加工，达到使用的技术要求。其多用于基体件、结构件的局部损伤更换。4、局部更换法修复实例：齿轮、花键修复5、翻转或转向修理法将磨损的零件转一角度或翻面，用未磨损的部位代替磨损的部位，这种方法称为转向和翻转修理法。例如：轴上的键槽磨损后，可将轴转动一个角度（90°～180°）重新加工键槽如如下图所示。零件上均匀的销孔磨损后，可变动一定角度，重新钻孔。5、翻转或转向修理法5、翻转或转向修理法又如：飞轮齿圈的牙齿端面磨损后，只要拆下齿圈。翻面后再重新镶压在飞轮上即可使用。机械加工修理法的优点是：用料经济、工艺简便、质量好、能延长零件的使用寿命，适合于修复贵重的零件。缺点是：对机械加工的精度要求较高，对高硬度和交变载荷的零件要保证其硬度和强度。三、模拟实训—主轴部件的修理主轴部件是实现旋转运动的执行体，是机床的一个重要组成部分。主轴部件的工作性能的好坏，对加工质量和机床的生产率，有着十分重要的影响。主轴部件其修理的目的是恢复或提高主轴部件的回转精度、刚度、抗振性、耐磨性，并达到温升低、热变形小的要求。

主轴的损伤主要是发生在有配合关系的轴颈表面，对此，可采用对磨损表面进行精磨加工或研磨加工，恢复配合轴颈表面几何形状、相对位置