淺談機械設(shè)備故障的診斷及維修

郝 冉，馮茂強

（1.河北省中醫(yī)院，河北石家莊050011；2.石家莊路橋建設(shè)集團，河北石家莊050000）

機械設(shè)備是構(gòu)成產(chǎn)品生產(chǎn)的重要因素，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，其零部件會磨損、變形、斷裂、蝕損等，使技術(shù)狀態(tài)劣化，出現(xiàn)各種各樣的故障。為保持機械設(shè)備處于良好狀態(tài)，提高利用率，延長使用壽命，需要快速準確診斷出故障原因，找出損壞的零件和部位，并盡快地排除故障。本文對機械設(shè)備故障成因、常見故障及故障診斷方法進行了分類整理，為機械設(shè)備維修人員提供參考。

1 故障形成的原因

導致設(shè)備運行時發(fā)生故障的原因復雜而多變，大體上可歸納為5個因素：

（1）存在易損零件。設(shè)備零件不可能具有同等壽命，有些為易損件，例如活塞、機油等使用壽命較短，需定期更換，否則就會發(fā)生故障[1]。

（2）零件本身的質(zhì)量差異。設(shè)備及其零件生產(chǎn)時批量大、廠家不同，存在質(zhì)量差異。

（3）消耗品質(zhì)量差異。主要有潤滑油等，其質(zhì)量會影響設(shè)備的使用性能和壽命。

（4）使用環(huán)境影響。設(shè)備轉(zhuǎn)速高，振動嚴重，動力消耗大，使用工況發(fā)生很大變化等不能適應時，就容易發(fā)生故障，或引起突發(fā)性損壞。

（5）工人技術(shù)和操作方法的影響。設(shè)備使用管理不善，不按規(guī)定進行走合和定期維護，野蠻起動和野蠻操作等，都會使設(shè)備早期損壞和出現(xiàn)故障。

可見，設(shè)備故障成因廣泛存在于設(shè)備的制造、使用、維護和修理全過程。

2 常見的故障形式

機械設(shè)備發(fā)生故障時，一般以下面數(shù)種形式表現(xiàn)出來：

（1）性能異常。設(shè)備的動力性差，如最高轉(zhuǎn)速明顯降低，加速性能差；油耗量大；振動和噪聲明顯加大；操縱穩(wěn)定性差。

（2）響聲異常。設(shè)備發(fā)生故障，最易表現(xiàn)為響聲異常。一般響聲比較沉悶且伴有較強烈的抖振時，故障比較嚴重，應停機或降低轉(zhuǎn)速來查找；有時某些部位響聲異常，不影響使用，一時查不出來，可請有經(jīng)驗的人員查找[2]。

（3）發(fā)出異味。主要有非金屬摩擦材料發(fā)出的焦臭味、電氣系統(tǒng)和導線燒毀的焦糊味、漏機油的燒焦味等，都必須予以充分注意。

（4）溫度過熱。表現(xiàn)為設(shè)備各部的溫度超出了正常使用溫度范圍。如確系長時間高負荷所致，一般不影響使用；如系內(nèi)部機構(gòu)故障，應及時診斷和排除。

（5）油液滲漏。表現(xiàn)為機油、冷卻液、潤滑油和制冷劑滲漏及電氣系統(tǒng)漏電等。設(shè)備滲漏，極易引起設(shè)備過熱和機構(gòu)損壞。

（6）外觀失常。表現(xiàn)為設(shè)備縱向偏斜或橫向歪斜，可能影響到使用，如：設(shè)備重心偏移，振動嚴重，轉(zhuǎn)向不穩(wěn)和設(shè)備跑偏等。

3 故障診斷

雖然許多大型現(xiàn)代化設(shè)備都具有故障自檢系統(tǒng)，但不是每個部位都能實現(xiàn)自檢，而且一些小型設(shè)備不具有故障自檢功能，仍需維修人員憑經(jīng)驗來診斷故障。設(shè)備故障診斷方法和步驟都是一定的，基本上可以歸納如下：

（1）觀察詢問法。修理前，應對設(shè)備型號和使用年限做出初步判斷，甚至做出設(shè)備故障的判斷；并向使用者具體詢問做過的檢查和修理，深入了解并仔細觀察故障部位和現(xiàn)象，而后做出判斷。

（2）聽覺法。設(shè)備運行時發(fā)出嘈雜而有規(guī)律的聲音，發(fā)生故障時會出現(xiàn)異常響聲。維修時，可以讓設(shè)備以不同工況運行，檢查和聽診設(shè)備故障；還可以借助聽診器等簡單器具進行聽診。例如：用長桿聽診棒聽診曲軸和連桿機構(gòu)的響聲，可以聽到配氣機構(gòu)的響聲；用膠管插進量油尺孔中，下端在機油盤油面之上時，可聽清曲軸響聲和活塞環(huán)對口處的竄氣的響聲。

（3）觸摸法。人的手腳感覺靈敏，可憑手腳感覺來診斷設(shè)備故障。例如：當發(fā)動機過熱而冷卻系統(tǒng)中有冷卻液時，可用手摸一摸散熱器的上部和下部，判斷是節(jié)溫器損壞還是散熱器進水口堵塞；摸一摸水泵出水口膠管，可以感覺到水流壓力波動，說明水泵工作正常。診斷設(shè)備故障時，還經(jīng)常遇到以下情況：用手指壓力檢查皮帶的松緊度，用手指感覺燃油泵的工作，以及用手摸檢查高壓油管的供油情況，摩擦面的磨損情況，用手感覺摩擦副配合的松緊度等。

（4）嗅覺法。工作介質(zhì)泄漏都會發(fā)出異味，所以可憑嗅覺檢查工作介質(zhì)泄露情況。例如：機油泄漏到運行的設(shè)備上，由于溫度升高會發(fā)生異味；有非金屬材料燒糊的氣味，表示電線燒毀。

（5）替換法。就是用合格的總成和零部件，替換可能損壞的總成和零部件并試運行。替換備件應是試驗過的可靠的合格品，如果用壞件替換了壞件，反而會使故障部位虛假化，增加診斷難度。

（6）度量法。就是用量器和儀器儀表進行度量，各種量儀和量表是維修人員的眼和手的延伸。例如：用數(shù)字萬用表測量電壓和電阻值；用頻率計和示波器測量頻率和波形幅值等。儀器診斷速度快，準確性高，且能發(fā)現(xiàn)潛伏故障[1]。

（7）分段檢查法。就是按照線路、管路和帶有系統(tǒng)性質(zhì)的工作路線檢查故障，從動力源到執(zhí)行機構(gòu)，或從后到前，或從中間查找。例如：對于照明和指示系統(tǒng)的故障，原理上應按電源—開關(guān)—保險絲—繼電器—電線—電燈泡的線路，從前到后查找，有經(jīng)驗者會先查保險絲，也可先查燈泡或繼電器。

（8）局部拆裝法。當不能準確判斷故障發(fā)生部位時，可以拆掉某一部分功能進行檢查，而后再裝上去。局部拆裝法，實際上是使正常工作的設(shè)備失去原來的功能，在非正常工況下動作。例如：發(fā)動機動力性不足，懷疑空氣濾清器堵塞時，可以拆下空氣濾清器芯再試發(fā)動機，如動力性在無空氣濾清器情況下恢復，故障就在這里。

根據(jù)故障表現(xiàn)形式，靈活運用這些故障診斷方法，就能快速準確找出設(shè)備故障所在。

4 維修原則

找出故障原因后，就要對設(shè)備進行有針對性的維修。維修時，應本著以下原則：先靜后動，盡量在設(shè)備靜止時維修，可防止設(shè)備故障進一步加?。幌韧獠亢髢?nèi)部，這樣不會使故障復雜化；先機械后電器，確定機械部分沒有問題后，再檢查電氣部分；先公用后專用，先確定整臺設(shè)備公用部分工作狀況良好后，再檢查專門的功能單元；先簡單后復雜，先從簡單元器件入手，后修復雜部分；先一般后特殊，先考慮一般元器件，這樣也可以使故障簡單化[2]。

5 結(jié)束語

無論采取什么診斷維修方法，目的都是為了恢復設(shè)備正常使用功能，保證企業(yè)正常生產(chǎn)。維修人員對設(shè)備故障成因、常見形式及診斷方法做到心中有數(shù)，并把現(xiàn)代設(shè)備故障監(jiān)測技術(shù)與傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)結(jié)合起來，做到預知性維護與日常保養(yǎng)維修并重，就可以延長設(shè)備的使用壽命，使設(shè)備系統(tǒng)實現(xiàn)高效、安全、可靠、低成本運行，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。

[1]陸全龍，黃效國.機電設(shè)備故障診斷與維修[M].北京：科學出版社，2008.

[2]鄧三鵬，徐小力.現(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷與維修[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009.