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关键字:汽车故障排除
一、高速公路爆胎原因分析与对策
汽车在高速公路上高速连续行驶,若接近或超过了轮胎的工作极限就可能发生爆胎事故,这类突发性事故对车辆和乘员的安全危去极大。从现有统计资料来看,汽车在高速公路上发生爆胎的几率相当大。下面简要分析行车中车胎爆炸的原因和预防措施。
1.1高速公路行车爆胎的原因引起高速公路上爆胎的主要原因是轮胎温度过高,使轮胎材料的机械性能下降。由于轮胎在旋转过程中快速反复变形,材料内部因摩擦生热。同时,外胎与内胎之间、轮胎与轮惘之间以及轮胎与路面之间也因摩擦而生热,使轮胎升温。试验得知:轮胎内部的温度与轮胎的负荷和车速成正比,车速越高,负荷越大,温度升高越快。此外,轮胎温度与外胎的厚度有关,外胎越厚,轮胎的热量越难以散发,温度上升越快:轮胎温度还与外界温度和轮胎气压有关,环境温度越高温度上升越快,轮胎气压过低,轮胎径向变形大,滚动阻力增加,温度随之升高。
试验表明,当温度由0℃升高到60℃时,橡胶的强度及与帘线的附着力大约降低50%,不同材料的帘线,其强度也有不同程度的下降。温度升高引起材料疲劳,强度降低,当应力超过帘线的强度时,帘线就会折断。轮胎变形使帘布层之间产生剪应力,当剪应力超过帘布与橡胶之间的附着力时,就会出现帘布松散或局部帘布脱层。另外,轮胎温度的升高还将造成轮胎气压随之升高,使帘线所受的应力加大,也容易使高速行驶的轮胎发生爆胎。
1.2防止高速公路行车爆胎的应对措施
1.2.1正确选择轮胎的速度等级和负荷能力。
要求轮胎的速度等级与汽车的最高车速相匹配,轮胎的负荷能力与装载质量相适应。根据GB2978-89《轿车轮胎系列》规定,轿车轮胎采用10级速度标志符号。
对轮胎的负荷能力,目前国际上普遍采用“负荷指数”表示法。如:胎侧上标有9.00R20140/137,表示单胎负荷指数为140,负荷值为2500公斤;双胎负荷指数为137,负荷值为2300公斤。
1.2.2保持正确的轮胎气压。
轮胎的充气压力是决定轮胎使用寿命和工作环境的主要因素。轮胎气压过低,胎体变形增大,造成内应力增加,胎温急骤升高,加速橡胶老化和帘线疲劳,导致帘线折断、松散和帘布脱层;轮胎气压过高,帘线过度拉伸,轮胎刚性增加,滚动载荷增大,易产生胎冠爆裂。因此,在使用中必须严格按照使用说明书规定的前、后轮胎标准气压或者轮胎侧面标注的标准气压进行充气。
1.2.3严禁超速行驶。
超速行驶时,由于轮胎与路面的摩擦加剧,轮胎屈挠频率升高,使轮胎温度与内压上升,加速了帘布胶质老化和帘线疲劳,甚至造成早期脱层和爆裂,使轮胎寿命缩短,出现行车事故。因此,必须避免长时间高速行驶,应严格按照高速公路设定的最高行车速度作间歇性行驶。
1.2.4正确使用轮胎
①采用纵向花纹的子午线轮胎。子午线轮胎强度高,承载能力强,滚动阻力小,附着能力强,胎面滑移少,生热较低,胎体薄,散热快,行驶温度较低。另外,纵向花纹轮胎的滚动阻力小,轮胎与路面之间因摩擦产生的热量少,散热快。②不使用过度磨损轮胎和翻新胎。按照GB1191-899743-9744-88T和GB516-89的规定,轮胎应沿周向等距离设定不少于4个的磨耗标志,当轮胎磨损到此处时,花纹沟断开,表明轮胎己不能使用,若继续使用,会因轮胎过度磨损、强度下降而造成爆胎。
二、制动系统常见故障原因与对策分析①由于制动管(如接头处)漏油或阻塞,导致制动液供应不足,制动油压下降而引起制动失灵。应及时检查制动管路,排除渗漏,添加制动液,疏通管路。
②由于制动管内进入空气而使制动迟缓,或制动管路受热,致使制动液气化,管路内出现气泡。由于气体可压缩,因而在制动时导致制动力矩下降。维护时,可将制动分泵及管内空气排净并加足制动液。
③由于制动间隙不当而引起。当制动摩擦片工作面与制动鼓内壁工作面的间隙过大时,制动时分泵活塞行程过大,导致制动迟缓、制动力矩下降。维修时,按规范应全面调校制动间隙,可用平头螺丝刀从高速孔拨动棘轮,将制动鼓完全张开,间隙消除,然后将棘轮退回3-6齿,就可得到规范的间隙。
④由于制动鼓与摩擦衬片接触不良而引起。若闸比变形或制动鼓圆度超过0.5mm以上将导致摩擦衬片与制动鼓接触不良,制动摩擦力矩下降。若发现此现象,必须镗削镗或校正修复。制动鼓镗削后的直径不得人于220mm,否则应更换新件。
⑤由于制动摩擦片被油垢污染或浸水受潮,摩擦系数急剧降低,引起制动失灵。维护时,拆下摩擦片用汽油清洗,并用喷灯加热烘烤,使渗入片中的油渗出来,渗油严重时必须更换新片。对于浸水的摩擦片,可用连续制动以产生热能使水蒸发,恢复其磨擦系数即可。
⑥由于制动总泵、总泵皮碗(或其他件)损坏而引起。在此情况下制动管路不能产生必要的内压,油液漏渗,致使制动不良。应及时拆检制动总泵、分泵皮碗更换磨蚀损坏部件。
三、发动机熄火原因与对策分析3.1故障现象
①行驶途中,发动机突然熄火,熄火之前出现瞬间排气管放炮。起动发动机电流表指针指示放电,在3~5A不动,起动不着发动机。
②行驶途中发动机突然熄火,起动发动机,电流表指针指示在0位不动,发动机起动不着。
3.2故障对策
①第1种情况,一般为点火线圈的初级绕组至分电器触点之问某处短路所致,应首先检查分电器触点是否烧蚀,使其触点不能张开。在触点张开的情况下,拆下分电器接线柱导线作短路试火:①有火,用其导线与电容器导线试火,如有火则为接柱至活动触点间短路。再与分电器接柱试火,如有火则为接柱至活动触点间短路。②无火,拆下点火线圈接柱导线与该接柱试火,有火则其导线短路;无火,点火线圈短路,或者是其导线或附加电阻短路开关接柱搭铁。如果在行驶中,变速器未脱入空档,采取紧急制动时,同时突然发生排气管瞬问放炮,随之熄火,起动发动机不着,电流表指示3~5A不动,其原因一般系电容器击穿所致。
②第2种情况,是低压电路某处断路所致。在诊断时,可通过按喇叭来判定。如果按喇叭不响,这时用手触试蓄电池极桩与其卡子处温度是否过高。若温度过高那么说明该部位连接松动。如果按喇叭正常鸣叫,但电流表仍指示0位不动,则说明低压电路某处仍有断路之处,这时用螺丝刀将分电器低压线接柱和分电器壳体划碰,看是否有火花。若无火花,再进一步检查,将一根导线的一端,用手按在点火线圈的开关接柱上,另一根划碰搭铁处,也无火花,就说明起动—电流表—点火线圈开关—电源接柱间有故障。其故障有:点火开关失效、导线破露搭铁或断路以及导线接头螺丝松脱等。倘若有火花,则说明故障在点火线圈至分电器线路上,这时,将分电器盖打开,用螺丝刀使触点臂与分电器底板划碰搭铁,看是否有火花,如果无火花,则说明触点臂绝缘部分有漏电搭铁之处或点火线圈电阻烧断。若有火花,应检查触点是否烧蚀严重。
四、其他故障分析4.1转向突然失灵
转向突然失控,汽车就像脱缰的野马,横冲直撞,这时应立即放松加速踏板减挡减速,采用缓拉手制动或用间歇性制动法减速,不得使用紧急制动,以免导致汽车侧滑,不论转向是否有效都应尽可能将车驶向路边或天然障碍物处,以便停靠脱险。
4.2车辆发生侧滑
汽车在冰雪路上行驶或突然急转弯时,在猛然受到制动往往会引起侧滑而“甩尾”此时应立即减小节气门开度,降低车速,再将转向盘朝侧滑的一侧进行修正。另外侧滑时车的重量会把弹簧和减震器压紧,一旦汽车修正过来,绷得紧紧的弹簧和减震器会把所有的能量朝侧滑的相反方向释放此时应平稳地控制转向盘,避免发生新的侧滑。
4.3发动机出现“飞车”
柴油汽车发动机发生“飞车”,易产生拉缸、断轴等重大机械故障若刚启动时出现,应认即关闭发动机喷油供油装置,拧松高压轴管接头螺母,将气缸断油,或用旧布堵塞空气滤清器进气口对气缸“断气”处置。汽车在行驶时突然“飞车”,也应认即关闭发动机喷油供油装置;有排气制动设置的应关闭排气制动阀,使发动机废气不能排出而熄火若以上措施无效,应立即操纵手、脚制动器制动,增加发动机的负荷,使发动机因动力不足而停止运转。
4.4油路故障的急救处理
4.4.1.汽油管破裂或折断
汽油管一般为铜管,当多次弯折使用后,极易在行车路上发生汽油管破裂或折断现象。当出现这种情况时,可做如下急救处理。
(1)油管裂缝较小时,可用肥皂涂在布条上,再将布条缠紧在裂缝处,并用细铁丝扎紧,最后再涂上一层肥皂即可。
(2)油管裂缝较大或油管折断时,可先修整好油管两断面,找一段与油管外径相应的胶管或塑料管套接,再扎紧两端即可。
4.4.2.汽油管接头漏油
当发现油管接头漏油时,首先应将涂有肥皂的棉纱(或是用耐油密封胶涂在棉纱上,效果更佳),缠绕在取下的油管喇叭口下缘,然后将管螺母拧紧,最后可用麦芽糖或泡泡糖嚼成糊状,涂在管螺母座口处起密封作用。
4.4.3.汽油泵膜片破裂
膜片破裂,轻者导致漏油,重者将使汽油泵失去泵油能力。因此,在行驶途中,由于无现成的泵膜可以替换,我们就必须根据具体情况,用塑料薄膜、漆布、雨布等剪成膜片形状夹在破损的膜片中代用。另外,在泵膜破裂处还应涂沫一层肥皂以保证密封性。
对于每一个驾驶员来说,安全就是一切,所以在遇到紧急情况时应该在安全的情况下检查故障并尽可能排除,切不可因为维修汽车而造成任何人员事故。
参考文献:
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[2]张艳玲.微型汽车制动系统常见故障原因分析.河南农业.2004
[3]吕锋.汽车行驶途中突然熄火故障诊断.使用与维修.2005
近些年来,科学技术的快速发展为我国煤矿机械设备的生产提供了更多的技术保障,促进了煤矿机械设备的发展速度。但是,我国煤矿机械设备在机械设备的自动化和智能化水平方面,与国际先进水平相比还存在着一定的差距。如今,我国经济快速发展,人们生活水平日益提高,社会生产和生活对煤炭资源的需求量也在不断增加,而煤矿机械设备频繁发生的故障以及其引发的安全事故,却对煤矿企业的发展产生了严重的阻碍,不仅影响了煤炭企业的经济效益,也对社会和谐安定带来了一定的负面影响。另外,我国在煤矿机械设备的研究与开发方面,仍旧缺乏系统的、全面的开发体系,虽然煤矿企业和相关的设备单位不断加大在煤矿机械设备研发方面的投资,但是由于研究人员分布的较为分散,交流不多,使得煤矿机械设备的研发工作经常出现散乱的现象,无法形成完善的体系,这对煤矿机械设备的发展也产生了较大的影响。
二、煤矿机械设备的故障诊断方法
1.油液分析诊断煤矿机械设备中的油液可以作为样本,为机械设备的故障诊断提供依据。油液分析诊断主要是利用光谱分析技术,针对油液中的磨屑颗粒状态进行观察和检验,以此作为依据,对机械设备的运行状态做出评估,确定设备是否完好无损。
2.对机械设备构不成损失的诊断对机械设备构不成损伤的诊断方法和检测技术是现在煤矿企业检测机械设备的最常见的方法,而且在机械设备的诊断中应用最广泛。机械设备不会发生损坏就能够有效地检测到故障,机械设备在进行诊断和检测时应该首先对诊断技术和方法进行明确,要对要进行诊断的机械设备的加工程序、材质以及质量安全问题做到科学分析。
3.振动检测机械设备的诊断振动技术主要是根据机械设备运行过程中的振动信号,对其运行状态进行判断。通过振动信号频率的变化,可以确定振动数值是否发生了变化,以及变化的实际情况,以此为依据可以判断机械设备在运行过程中所形成的故障。这种振动监测机械设备故障的诊断方法十分简单,而且诊断的成功率较高,因此也获得了广泛的应用。
4.温度测量诊断机械设备当机械设备长时间运转,就会形成高温,而过高的作业温度会对机械设备产生损坏,不仅设备本身受到影响,其相关部位的材料也会由于受到高温影响而发生损坏。因此,可以通过温度测量对煤矿机械设备的故障进行诊断,利用温度传感装置,通过设备温度的变化对机械设备故障做出诊断。
三、煤矿机械设备的维护措施
1.预防事故维护预防事故维护指的是在机械设备发生故障之后,进行维护时会有明显的故障点,当煤矿机械设备经过长时间的运转之后,故障点的损伤将会更加严重,因此需要以时间为前提,每当机械设备运行一个固定的时间段之后,就要对机械设备进行诊断和维护,尤其是对故障点要给予足够的重视,只有这样定期进行维护和保养,才能延长设备的使用寿命。坚持预防事故维护,可以保证设备的零件不会由于长时间的使用而产生磨损或者破坏而对整个机械设备造成影响。需要注意的是,这种维护方法需要技术人员经常进行检修和维护才能起到作用,同时检修工作也会对正常的生产经营产生影响,因此需要合理的安排。
2.事故发生维护事故发生维护是在煤矿机械设备受到损坏或者是发生故障之后,被动的停止运转而开展的一种维护措施。当发生事故时,说明事前的预防措施和救急措施都没有发挥作用,而且这种事故的发生通常都是在检修计划之外,因此需要的维护时间更长,而且其造成的影响也相对较大。
3.预知事故维护在煤矿机械设备运转的过程中,需要对其运行状态进行监测,通过监测数据判断设备的运行状态是否正常。而预知事故维护主要针对的是早期的故障,如设备运转时发生的异常噪声或者是异常振动,当这种早期故障发生时,通过准确的判断和分析,可以及时采取有针对性的措施,降低事故发生的几率,减少由于事故引起的经济效益和社会效益的损失。
4.主动预防事故维护主动预防事故维护的维护对象是设备功能降低和磨损参数,如煤矿机械设备的油液、运转速度等等,通过这种主动预防事故维护措施,能够及时发现设备和材料的异常状况并且做出适当的处理措施,防止故障的恶化以及其带来的严重后果。
四、结束语
【关键字】施工工程,机械管理,机械维护,存在的问题,解决对策
中图分类号:U673.38文献标识码: A 文章编号:
一.前言
施工机械是建筑工程的重要组成部分,对建筑工程的良好的管理具有至关重要的作用和意义。同时施工机械还是现代化建筑工程的支撑。因此,施工机械对保障建筑工程的正常运转和有效管理具有重要的作用。对建筑工程机械的维护和管理,不仅仅要提供高质量、高性能、高科技的施工机械设备,而且还要提高设备运行过程中的维护管理,这些维护管理就取决于管理的人员以及环境。加强建筑工程机械的管理和维护,对于建筑工程来说意义重大,而如何进行维护和管理,就成为了建筑工程机械管理的重中之重了。
二.施工机械设备管理和维护中常见的问题分析
1.施工机械设备使用不合理
工程机械的主要特点有露天作业、技术结构复杂、购买施工机械投资额大、工地流动性大。如果一台发动机的使用寿命为1万小时,使用得合理会延长上千小时。否则,将提前损坏。平时使用过程中要注意油的质量和数量;在任务变化和条件影响,必须停机封存时,必须妥善管理,严防风吹、日晒、雨淋,造成锈蚀和损坏;防止机械事故是延长使用寿命的重要措施。在工程项目结束后设备要按要求进行认真的保养、维护,这样就可以防止机械设备常常出现故障,既节约了大量的精力和高额的维修费用,又保证了正常的施工工期。
例如变速器在运转过程中,由于齿轮设计、加工等本身原因或缺油,油料腐蚀、修理装配间隙等使用条件的原因,往往会造成各种故障如输出功率不足,有异常噪音和振动等,甚至不能换挡。其原因可能是某一部件的,如齿轮组干涉,也可能是某一零件的,如齿轮轮齿磨损严重等。针对原因,我们采取相应的措施,如进行等。
2. 施工机械的管理机制不健全
在工程施工过程中,机械设备管理顺利进行的组织保证是要搞好机械设备管理工作,这就需要适当建立和健全管理机构。但是在生产过程中,企业却普遍存在着管理班子不全,人员力量薄弱等现象。虽然大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了设备管理部门,但在施工中只重视进度.对工程机械的工作状态和运行效率往往没有给以适当的关注。致使对工程机械的管理粗放,维护失控,没有充分发挥现代施工设备的优势和效率。正是因为这样,就算有再先进的设备,管理跟不上,也是很难提高效益。
3.施工机械设备的维修落后,机械设备的更新较慢
由于大部分企业还不能有效地实行保养措施,对于设备的管理,也往往是出现了问题再维修。企业管理对于设备的故障及老化现象也不能够早期发现、预防、修理,最终导致了不必要的影响及浪费。并且,有个别维修人员只注重短期经济效益,为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用.任凭其随意地报废,更有严重者,不考虑其它设备的整体性能,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会严重影响了工程机械的正常工作,导致工程收益大大降低,最后也影响了整个企业的发展。
4.施工机械的维护和管理方式落后
大量的机械,在工程工作中,经过长期工作运转,已经磨损。但是,企业有时不能发现问题之所在,不了解设备的生命周期。导致利益的损失。其实,设备的使用,保养及维修阶段占设备总寿命周期的绝大部分,且是设备真正发挥和体现其使用价值的保障阶段。
三.提高施工机械管理及其维护的对策措施分析
1.健全施工机械设备的管理和维护机制
建立并完善机械设备管理机构,实行统一规划,专人负责,进行全面的综合管理。建立健全机械设备使用统计制度,加强机械设备的统一管理。另外,实行绩效制度,充分发挥程机械管理、操作、维修人员的工作积极性。为了延长施工机械的使用寿命,在实际工作中,必须实行“三定一包”制度(即定机、定人、定岗位,包维护)。正确使用机械,严格执行安全操作规程。对机械进行定期保养,采用合理的维修方法可以有效的延长工程机械的使用寿命。
2.增强施工机械操作人员的技术操作水平和素质
随着现代科技的不断发展,机械设备也在不断更新换代,技术含量也越来越高。这就要求我们的设备管理和操作人员不断学习新的知识和技术,科学地使用机械设备。操作人员不仅要懂得工程机械的结构组成、原理、性能,掌握操作技巧,还要有工程机械故障的快速诊断和维修能力。对机械的日常检查工作是必不可少的。检查结果应详细记录,不但要包含以往的维修保养记录、换件记录,而且要包含口常使用情况和工作量的记录,以便分析和判断机械故障,及时准确地消除故障隐患。
另外,操作人员的工作态度和工作积极性、责任感对工程机械的使用性能有很大的影响,职业道德不仅是个人修养的问题,它与企业的经济效益也息息相关,可以说是一种无形的资本。施工企业也需不断加强政治思想和职业道德教育,让广大职工树立爱惜设备的良好风气,使机械设备发挥最佳效能。
3.健全施工机械设备的保护措施
(一)使用方面
为了延长工程机械的寿命,在使用方面必须坚持实行“二定三包”制度(定人、定机、包使用、包保管、包保养)。机械操作人员要做到“三懂”(懂构造、懂原理、懂性能);“四会”(会使用、会保养、会检查、会排除故障):正确使用机械,严格执行安全技术操作规程,并对机械设备实行目标成本管理,将操作者经济效益与机械使用费(如燃料费,维修费,保养费,工具费等)挂钩。
(二)保养方面
对机械实施定期、到位和及时的保养是延长机械寿命的关键。工程机械常年工作在恶劣的野外环境,重载作业对各部油品质要求极高,否则就不能保证各机件的正常工作。由于油在使用过程中会使各种添加剂逐渐耗损,品质逐渐下降,所以对机械实施定期、到位和及时的保养工作至关重要。
(三)维修方面
维修工作是延长机械设备使用寿命的重要手段,采用合理、可靠的维修方法,先进的修理工艺,可以有效地延长工程机械的使用寿命。由于现在工程机械技术含量高,机构复杂。涉及机械、电子、液压和计算机等各个方面的专业知识,给机械用户带来了许多修理上的困难。这就要求从事机械修理人员,不但具有传统的机械知识,还要具备一定程度的电子、液压和计算机知识,了解各种机械的工作原理、技术参数。对故障现象仔细观察,冷静分析,准确判断,避免错误的分解和人为损坏。作为机械修理人员应尽量修复损坏件,不应以换代修,尽量避免总成件的更换。
4. 提高施工机械的管理
(一)设计与制造方面
对于机械用户而言,不可能直接参与机械设计和制造,但是在采购机械选型中,要充分考虑各方面的因素,如海拔、气候、用途等。侧重于实力强,信誉度高的厂家。同时,也可以把工程机械在施工中的不足之处反映给设备供应商,间接参与机械设计更新和制造革新。
如我对2004年从日立公司购进EXl900―5挖掘机时。针对我们的实际工作环境和以往使用情况,在技术谈判时特别要求制造厂商对其铲斗油缸防尘封前另加一道防尘封,以增加防尘性能,防止卤水随油缸杆的伸缩进入液压系统结晶造成损伤。多年来,就对于挖掘机的铲斗油缸油封损坏频繁和液压系统进水问题,我们曾多次和日立公司探讨,始终没有得到完善解决,这次EXl900―5技术谈判时我们提出了这一想法,得到了日立公司技术人员的赞同,并付诸实践,取得了一定的效果。
(二)操作人员的技术水平
机械制造技术的持续发展和新技术、新材料、新工艺的普遍使用,使得工程机械的种类日益齐全,控制越来越完善,结构越来越复杂,对工程机械人员的要求也越来越高。操作人员既要对工程机械的结构组成、原理、性能、掌握操作技巧充分了解,又要能够快速诊断工程机械故障并对其维修。操作人员良好的技术水平可以使工程机械的利用率和完好率得到很大的提高,进而提高企业的经济效益。
四.结束语
建筑工程的施工机械的维护和管理是建筑工程的重要组成部分,并且随着建筑工程的规模发展而不断加大,其职能和作用在建筑工程施工运行中越发的重要。随着现代化建筑工程的发展,建筑工程施工机械的维护管理质量是摆在我们面前一个重要课题,并且随着智能化建筑的建设,这个课题必将向更深更广的范畴探讨。
参考文献:
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[论文摘要]土石方施工中,土石方机械维修直接影响到施工设备的使用率和生产率。该文浅析了土石方机械维修中常见影响维修质量的一些技术问题,旨在土石方施工中提高土石方机械的完好率和使用率。
维修是恢复土石方机械技术性能,排除故障及消除故障隐患,延长机械使用寿命的有效手段。当前国内汽车维修行业已具有相当规模,而土石方机械维修行业起步相对较晚,在维修中还存在着诸多技术问题。这些问题的存在,导致机械维修质量不高,装备可靠性差,甚至重大土石方机械事故的发生。现针对土石方机械维修工作中遇到的常见技术问题做简要分析,旨在引起有关人员的重视。
1对机械故障判断失误,修理人员技术不过硬、修理过程不规范
1.1不能正确判断分析故障,盲目更换零部件,一味“换件修理”造成浪费
凭着“大概、差不多”的思想盲目对机械大拆大卸,结果不但原故障未排除,而且由于维修技能和工艺较差,又出现新的问题。例如我单位一台YZ26压路机出现振动力不足、机械无法正常工作的故障,经拆卸分解振动泵和起振开关,更换振动泵和起振开关故障依旧。最后检查故障是由于液压油不足、滤网堵死导致液压油进入不到大泵,大泵因缺油而烧坏。因此,当机械出现故障后,要通过检测设备进行检测,如无检测设备,可通过“问、看、查、试”等传统的故障判断方法和手段,结合土石方机械的结构和工作原理,确定最可能发生故障的部位。在判定土石方机械故障时,一般常用“排除法”和“比较法”,按照从简单到复杂、先外表后内部、先总成再部件的顺序进行,切忌“不问青红皂白,盲目大拆大卸”。
1.2螺栓拧紧方法不当的情况较严重
土石方机械各部位固定或联接螺栓多数有拧紧力矩要求,如喷油器固定螺栓、缸盖螺栓、连杆螺栓、飞轮螺栓等,有些规定了拧紧力矩,有些规定了拧紧角度,同时还规定了拧紧顺序。一些维修人员,认为拧紧螺栓谁都会做,无关紧要,不按规定力矩及顺序拧紧(有的根本不了解有拧紧力矩和顺序要求),不使用扭力(公斤)扳手,或随意使用加力杆,凭感觉拧紧,导致拧紧力矩相差很大。力矩不足,螺栓易发生松脱,导致冲坏气缸衬垫、轴瓦松动、漏油、漏气;力矩过大,螺栓易拉伸变形,甚至断裂,有时还会损坏螺纹孔,影响了修理质量。
1.3不重视螺栓的选用,螺栓使用混乱的现象较突出
在维修土石方机械时,乱用螺栓的现象还比较突出,因螺栓性能、质量不符合技术要求,导致维修后机械故障频出。土石方机械使用的专用螺栓,如传动轴螺栓、缸盖螺栓、连杆螺栓、飞轮螺栓、喷油器固定螺栓等是用特殊材质经过特殊加工制成的,其强度大、抗剪切力强,确保联接、固定可靠。实际维修作业中,常常在拆卸时所有螺栓堆在一起,不分类堆放,但组装时随意乱装和替代,这些螺栓因材质差或加工工艺不合格,给工程机械的后期使用留下故障隐患,如EX200-5挖掘机后桥轮边减速器内连接行星轮架和轮边减速器壳体的6只螺栓承受较大的扭矩,这6只螺栓发生断裂损坏,使用其它螺栓或自行加工代用,常出现因螺栓强度不够而再次折断的情况;有些部位需用“小螺距”的“细扣自紧”螺栓、铜螺栓、镀铜螺栓,却使用普通螺栓代替,导致出现螺栓自行松脱、拆卸困难等现象,如柴油机排气歧管固定螺母多为铜制,防止受热或使用时间过长不易拆卸,但在实际维修时,却多数使用了普通螺母,时间一长拆卸十分困难;有些螺栓经使用后会出现拉伸、变形等缺陷,有些技术要求规定拆装几次后必须换新的螺栓,若不了解这些情况,多次重复使用不合格的螺栓,也易导致机械故障或事故的发生。因此,在维修工程机械时,当螺栓损坏或丢失要及时更换符合要求的螺栓,切忌乱用螺栓。
2各零部件配合间隙不能正确掌握,导致机械加快磨损
2.1维修时不注意检测零部件配合间隙
柴油机活塞与缸套配合间隙、活塞环“三隙”、活塞顶隙、气门间隙、柱塞余隙、制动蹄片间隙、主从动齿轮啮合间隙、轴承轴向和径向间隙、气门杆与气门导管配合间隙等,各类机型都有严格的要求,在维修时必须进行测量,对不符合间隙要求的零部件要进行调整或更换。实际维修工作中,不测量配合间隙而盲目装配零部件的现象为数不少,还有凭手感觉和经验装配,造成起动困难或爆燃、活塞环折断、机件撞击、漏油、漏气等故障,有时甚至会因零部件配合间隙不当,导致机械严重损坏事故的发生。
2.2不成对、成套更换偶件或组件
土石方机械上有很多偶件,如柴油机燃油系统的柱塞副、出油阀副、喷油嘴针阀副偶件;驱动桥主减速器内的主、从动齿轮;液压操纵阀中的阀块与阀杆;全液压转向器中的阀芯与阀套等,这些配合偶件在工厂制造时经过特殊加工,成对研磨而成,配合十分精密,在使用的寿命期内始终成对使用,切不可互换;一些相互配合组件,如活塞与缸套、轴瓦与轴颈、气门与气门座、连杆大头瓦盖与杆身等,经过一段时间的磨合使用,相对配合较好,在维修时,也应注意成对装配,不要弄串;柴油机连杆、活塞、风扇皮带、高压油管、挖掘机中央回转接头油封、推土机主离合器胶布节等,尤其是同时使用一套的配件,发生损坏一定要成套更换,否则由于配件质量差别大、新旧程度不同、长短尺寸不一,会导致柴油机运转不稳、液压系统漏油、载荷集中现象严重、更换的配件易早期损坏等。在实际维修工作中,为了减少开支、不了解技术要求,不成对或成套更换上述零部件的情况还不少见,降低了工程机械的维修质量,缩短了机件寿命,增加了故障发生的可能性,应引起足够的重视。
2.3装配时零部件装反
在维修土石方机械时,一些零部件装配有着严格的方向要求,只有正确安装,才能保证零部件正常工作。有些零部件外部特征不明显,正反都可以安装,在实际工作中时常出现装反的情况,导致零件早期损坏、机械不能正常工作、土石方机械损坏事故等。
3对零配件材料质量不能正确识别
不检查新件质量,装配后出现故障的问题比较常见。在更换配件前,有些维修人员对新配件不做技术检查,拿来后直接安装到工程机械上,这种做法是不科学的。目前市场上出售的零配件质量良莠不均,一些假冒伪劣配件鱼目混珠;还有一些配件由于库存时间过长,性能发生变化,如不经检测,装配后常常引起故障的发生。以为新的就是好的,结果问题仍然存在,造成更大的损失。1台ZL50装载机,柴油机机油压力过低,分析是机油滤清器堵塞,更换了一新机油滤清器,试机机油压力仍低。后检查或更换了所有可能导致机油压力低的零部件,但机油压力仍不能升高,最后在没有查到故障原因、机油压力偏低的情况下勉强使用,结果导致柴油机烧瓦抱轴、造成损失。后经检查是由于更换的机油滤清器滤芯(粗滤器)已被过多的铁锈堵塞,原因是该滤清器长时间库存保管导致内部生锈。因此,在更换新配件前一定要进行必要的检查测试,检测包括外观及性能测试,确保新配件无故障,杜绝其引起的不必要麻烦。
4在维修过程中治标不治本,只追求数量而忽视维修质量
4.1维修方法不正规,“治标不治本”仍是惯用的手段
在维修土石方机械时,一些维修人员不采取正确的维修方法,认为应急措施是万能的,以“应急”代“维修”,“治标不治本”的现象还很多。挖机旋转油压马达油封更换要将整个液压马达解体,从内向外装配,因图快从外向内装配,结果只用两三个小时又出现漏油,又要重新维修,结果维修时间增加,工作时间变少,影响设备使用率,降低效益。
4.2垫片使用不规范,随意使用的现象仍然存在
土石方机械零部件配合面间使用的垫片种类很多,常用的有石棉垫、橡胶垫、纸板垫、软木垫、毛毡垫、有色金属垫(铜垫、铝垫)、铜皮(钢皮)石棉垫、绝缘垫、弹簧垫、平垫等。一些用来防止零部件配合面间漏油、漏水、漏气、漏电,一些起紧固防松作用。每一类垫片使用的时机和场合有不同的规定和要求,在维修土石方机械时,垫片使用不规范甚至乱用的现象还比较严重,导致配合面间经常发生泄漏,螺栓、螺母自行松动、松脱,影响工程机械的正常使用。如发动机气缸垫过厚,导致压缩比降低,发动机起动困难;喷油器与气缸盖配合面间使用铜垫片,如使用石棉垫代替,易使喷油器散热不良发生烧蚀;柴油机输油泵和喷油泵结合面间垫片过厚,导致输油量及输油压力不足,柴油机功率下降;如漏装弹簧垫、锁紧垫、密封垫,致使接合不紧,易发生松动或漏油等现象;因垫片中间有孔而忘记开孔导致油道、水道堵塞,发动机烧瓦抱轴、水箱开锅的现象也经常发生。在此提醒广大维修人员维修时,切记“垫片虽小用处大”。
4.3“小件”好坏不重视,因“小”失“大”导致故障增加
在维修作业时,往往只重视喷油泵、输油泵、活塞、缸套、活塞环、液压油泵、操纵阀、制动、转向系统等零部件的维护,却忽视了对滤清器、溢流阀、各类仪表等“小件”的保养,认为这些“小件”不影响机械的工作,即使损坏也无关紧要,只要机械能动就凑合着用,孰不知,正是这些“小件”缺乏维护,导致机械发生早期磨损,缩短使用寿命。如工程机械使用的柴油滤清器、机油滤清器、空气滤清器、液压油滤清器、水温表、油温表、油压表、感应塞、传感器、报警器、预热塞、油液滤网、水箱盖、油箱盖、加机油口盖、黄油嘴、储气筒放污开关、蓄电池箱、喷油器回油接头、开口销、风扇导风罩、传动轴螺栓锁片等,这些“小件”是工程机械正常工作及维护保养必不可少的,对延长机械的使用寿命至关重要,在维修作业时,如不注意维护保养,常会“因小失大”,导致机械故障的发生。
4.4维修禁忌忘脑后,隐性故障频繁出
维修土石方机械时,若不了解维修中应注意的一些问题,则会导致拆装中经常出现“习惯性”的错误,影响机械的维修质量。如热车拆装发动机气缸盖,易导致缸盖变形裂纹;安装活塞销时,不加热活塞而直接把活塞销打入销孔内,导致活塞变形量增大,椭圆度增加;曲轴主轴瓦或连杆瓦背加铜垫或纸垫,易堵塞油道,导致烧瓦抱轴事故;在维修柴油机时过量刮削轴瓦,轴瓦表面的减摩合金层被刮掉,导致轴瓦钢背与曲轴直接摩擦发生早期磨损;拆卸轴承、皮带轮等过盈配合零部件时不使用拉力器,硬打硬敲,易导致零部件变形或损坏;启封新活塞、缸套、喷油嘴偶件、柱塞偶件等零件时,用火烧零件表面封存的油质或腊质,使零件性能发生变化,不利于零件的使用。
4.5零部件除污、清洗不彻底,早损、腐蚀常发生
维修土石方机械时,正确清除零部件表面的油污、杂质对提高修理质量,延长机械使用寿命有着重要意义。由于不注意加强零件的清洗、清洗剂选用不合理、清洗方法不当等,导致零部件早期磨损、腐蚀性损坏的现象,特别是工地上修理时常不注意清洁,随便清理后就安装,导致机械磨损加快。
关键词:小波变换;小波包;机械故障诊断
中图分类号:S232文献标识码:A
1引言
小波分析(Wavelet Analysis)是近年来得到广泛应用的一种新的信号处理方法,它已经在信号处理、图像识别、量子力学、地震勘探、语音识别与合成、生物医学、军事电子对抗、CT、彩色复印、天体识别、机器视觉、机械故障诊断与监控等科技领域得到广泛应用,因此小波分析被认为是傅里叶分析发展史上的里程碑。
小波包分析是从小波分析派生而来,它采用重构的分析方法对信号处理更加精细化。利用一组互相正交的小波函数构造子空间S,将获得的信号投影到S上,该方法称为多分辨率分析方法,它使得信号在不同尺度进行展开,以便提取信号在不同频带的频域特征及不同尺度下的时域特征。本文所论述的农用机械检测方法就是在小波包的理论基础上,细分小波包后再进行小波包重组,利用小波包分频带能量检测方法,检测器械存在的缺陷。小波包分解通过将原信号分解为在不同频带上的投影并给出原信号时域、频域信息,即一定频带里的时域波形。小波包分解序列图表征原始振动信号的局部特征,有效地判断原始信号的周期性和平稳性。小波包检测方法的原理就是将原信号中的有差异的能量频带彻底分离,并分别放到相隔离的频带里,而且这些频带里的能量是固定不变的,然后即可根据各个频带中的信息判断其状态与故障诊断的信息。本文利用改进的小波包能量分析原理进行农业机械系统故障检测,并通过仿真实验进行验证。
2传统的小波包能量分析
上面描述的能量分析方法能够表示初始信号不同频率信号的能量分布,因而可以判断其频率的排布方式,但是由于某些零部件总是固定地破坏器械的缺陷区域,它会定时击打缺陷部位,导致不同的轴承零件之间产生相互作用力,使得振幅叠加,从而产生更加强烈的冲击力。这些振幅较大的冲击力跟时间有关,因此这种计算理论是存在缺陷的,也就是说它没有顾及到各个频带上的能量参数随时间的变化分布规律,影响了下一步机械故障诊断的精确性。下面我们用实例说明这点,假定传递的信号参数满足公式(28)和(29)的关系,使用本文所述的能量分析计算方法进行这两个信号的详细分析,分析结果可见图1和图2。这两个信号的频带可以分成4个,这4个频带包括频带1(60Hz),频带2(180Hz),频带3(300Hz),频带4(450Hz)。这里面,样例的频率为1000Hz,样例的取点个数为2000,频率最大不超过500Hz,所以从取样点1至取样点6每个频带的分布可以表示为:(0~90)Hz;(90~175)Hz;(175~250)Hz;(250~315)Hz;(315~395)Hz;(395~500)Hz。那么原信号的频率f1=60Hz,f2=180Hz,f3=300Hz,f4=450Hz对应的频带分别为(0~90)Hz;(175~250)Hz;(250~315)Hz;(395~500)Hz,即分别对应第0,2,4,6号小波包节点。
图1频带能量分析方法处理信号x1
图2频带能量分析方法处理信号x2
由以上两个图可以得到,初始信号的能量频带主要分布在0,2,4,6节点上,在图中可以明显地看出每个频带上的能量大小,使得初始信号的识别变得简单。
3修正的小波包计算方法
上一节中的能量分析算法还存在一定缺陷,这个算法能够有效分类信号的不同能量的频带,然而,当能量参数随着时间变化使得两组模拟信号存在着很大区别时,小波包能量分析图中看不出任何差异,这说明当信号随着时间变化产生不同的分布时,这种算法本身存在的缺陷对检测结果造成失真的影响。
该算法的问题出现在没有认识到各个分离出来的具有不同能量的频带其参数是跟时间有关的,是随时间变化的。因此,要想使得缺陷识别的精度更加高和信号处理地更加合理,需要对上面所说的小波包能量计算方法进行修正。在修正过的算法中,我们提出了两个新的观点,即:包络分析方法与能量距分析方法。
31包络分析方法
这里的包络解调方法就是利用包络检波和低通滤波方法处理振幅叠加产生的高频共振波,得到一个范围扩大的共振解调波,这个包络分析方法能够根据机械本身的高频振动检查轴承的运行状况,也能够通过分析包络信号的振幅定位缺陷位置。包络分析法能够自动准确地识别故障信号,这样就避免了其他信号对诊断带来的干扰,是诊断结果更加可信、更加快捷。
32能量距方法
能量距方法能够有效识别各个频带上的能量分布宽度,它还能描述各个频带与时间之间的变化关系,而且也能尽量避免小波包变化引起的频率混淆的情况。小波包细化后重新组成的信号设为xjk(n),那么就得到能量距Fjk的定义式(31)。
Fj,k=∑Nn=1(nΔt)xjk(n)2(31)
各个位置点的能量参数考虑到时间的影响之后,要是缺陷信号出现不完整或者异常点时,这个分析方法就能准确地预测它未来的能量变化。下面给出改进的小波能量分析算法:
321对原信号进行3步小波包分析,然后再分析第3步中按从小到大排列的6个不同振幅的信号,这样就可以获得比较详细的特征波,然后即可进行小波包的分解参数重组,使每个振幅的信号和初始信号的振幅出现差异。
322利用包络检波的方法检测(321)中得到的信息,也就是说采取Hilbert transform,这样就能得到每个频带参数符合的包络线。
323运用能量距公式Fjk,如式(31)求取(321)中得到的重组信号,其中j=3;k=0,1,2…6。处理能量距因子就能获得小波包特征向量。
324以323得到的数据为依据进行能量分布柱状图的编辑。
再次进行上述计算方法的操作,用得到的修正过的小波包能量分析方法修正式(26)和(27)两组数据进行相关分析。
对小波包各个节点的包络分析数据进行小波能量距分析,结果如图3、图4所示。
图3改进能量分析方法处理信号x1(t)
图4频带能量分析方法处理信号x2(t)
原信号的频率为f1=60Hz,f2=180Hz,f3=300Hz,f4=450Hz,对应的频带分别为(0~90)Hz;(175~250)Hz;(250~315)Hz;(395~500)Hz,也就是与第0,2,4,6能量带相符合的频带。从上图可以确定,修正过的分析算法相较于以往的分析算法其精度更高,而且它们的变化是与时间有关的,我们很容易得出这两者之间的差异。
4缺陷判断方法仿真
下面我们通过实验仿真检验小波包的频带能量分析算法效率,首先根据振动信号的特征模拟正常信号,如式(41),轻微转子振动信号如式(42),重度转振动信号如式(43)。
y1=3sin(100πt)(41)
y2=3sin(100πt)+2sin(200πt)(42)
y3=3sin(100πt)+10sin(200πt)(43)
信号y1(t)代表的频率是50Hz,信号y1(t)代表的频率是50Hz,信号y1(t)代表的是100Hz。假设样例的频率是1000Hz,取点的个数为2000。那么利用修正过的小波包能量分析方法,第三层小波包分解后的6个小波包频带宽度分别为(0~90)Hz;(90~175)Hz;(175~250)Hz;(250~315)Hz;(315~395)Hz;(395~500)Hz。对1,2,3三个信号进行修正的算法计算,得到的结果可见图5、图6。从图中可以看出,初始信号位于结点0处,一般来说,无故障或故障较小的情况小,结点0处的能量是最高的,图6的结点1处于5图对比其能量有了一部分提高。即当转子的偏中倾向提高时,结点1处的能量升高,图7可以看出,这就意味着缺陷更加严重。
图5信号y1(t)能量分析
图6信号y2(t)能量分析
图7信号y3(t)能量分析
为了把审核步骤详细来看,这里以积分能量均等的标准进行计算,将能量宽度广的结点1的频带细分为8份,表1表示的是具体的分类。
从表1中我们可以得到,一般来说转子偏中缺陷部分的能量距非常小,甚至可以忽略不计,但是要是缺陷的损坏情况逐渐加重,那么能量距的数值就会也来越大,设置到增高到454234×105,这个分类方法能够使用于所有的频段范围和所有的频段点。从上面所有的试验结果可以发现,每个能量频段的趋势。因此,当每个频段的能量改变时,修正过的能量算法可以准确表达各频率分量的能量变化及状态。
5结论
这篇文章主要论述了基于以往小波包分析的方法上的修正过的较为准确的缺陷检测方法。经过缺陷检测的实例分析,可以获得轴承故障和无故障时小波包细化后的各个频带的能量趋势,而且修正过的小波包能量分析方法能够准确识别缺陷部分,提炼缺陷的特点,使缺陷的识别更加准确。实例分析说明修正后的能量分析方法可以有效判定农用器械的检查精准度,使信号分析的结果更加符合标准。
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论文关键词:轧钢机械,设备故障,监测,诊断
1 轧钢机械监测流程
滚动机械工件是非连续轧制,速度不恒定,功率是从空载到满负荷周期波动的。为了保证测得的数据的可比性,应遵循以下原则对数据进行测定。首先,对于每一个测量点的测量,或由于激励源对测量点的传递函数和测量结果有很大的不同。其次,机器的工作条件是相同的,逐个测量,然后,保持相同的参数作为测量参数。最后,相同的仪器使用测量的方法是相同的。
一般情况下,智能轴承试验机或检测仪,检测关键部位的轧钢机,首先选择合适的监测点,监测前必须进行清洗;定期检测和记录测量数据;绘制测得的数据振动曲线,跟踪各点的振动变化;当振动值发生突变或连续上升时,操作点可能发生变化。轧钢机械监测流程如图1所示。
2 轧钢机械震动监测
为了更好地维护和维护轧机机械设备,需要对关键零部件的轧机动态振动监测,记录每天的振动值,在设备故障的情况下,使维护更具针对性。设备的关键部位是由智能轴承试验机或检测仪器检测,如图2所示。首先,选择合适的测量点,擦拭干净后再测试。测量点应固定。电机与减速器轴承振动测量要点。其次,定期检测并记录测量数据。再次,绘制振动曲线图,包括机械零件的名称、编号和位置,并显示简单的原理图、注释、测量值和测量点位置和日期的日期。最后,当振动的突变或继续上升,点的情况变化的操作,有可能是失败。
3 轧钢机械设备故障诊断
不同振动故障的比较,主要从以下几个方面。首先,分析了数据的时域、峰值和平均值。其次,从数据频率域的角度,主要分析了频率域特征,包括2个方面:第一,轴的故障齿轮的变化和咬合数据的频率,以及其他都是均方频率、中心频率特性。在处理这些数据时常被用来计算FFT算法。第二,振动机械故障,以确定需要从这些数据的分析,不利的数据将导致判断的准确性,分析结果也失去了指导意义。因此,它是可能的,以获得相对准确的数据,只有通过使用的检测器的经验和判断尽可能地消除噪声的影响。
通过在轧钢机上记录机械针,实现对故障的远程监控和分析。韩剧热的反思常用的传感器有位移传感器、速度传感器和加速度传感器。所提供的频率带具有不同的振动,并且在试验段安装了相应的传感器。例如,为了获得轴承零件的机械振动特性,应在轴承上安装加速度传感器。但其在实际的数据采集工作中不尽如人意,主要原因是加速度传感器的频率范围广,难以识别和记录频率范围更全面,特别是在连续低速旋转时,低频振动信息更难以被传感器记录。位移传感器可以克服这个问题,它可以更准确地获得低频振动的信息,因此位移传感器得到了广泛的应用,测量结果更加准确。
科学分析轧钢机械振动特性,以便更好地收集和分析数据,并对具体的故障进行诊断。滚动机械的故障往往是由动态控制的工作能力和耐磨性造成的,对轴承的速度动态观测,振动特性的输出频率等方面使用这些特性,可以实现一个良好的协调和互补的作用,加速度传感器和位移传感器,并不断扩大频率范围,使振动故障发现更及时以便更准确、更迅速地解决问题。
4 结语
对于轧钢机械来说,机械振动是轧钢机械的常见故障,轧钢机械振动故障是影响轧钢生产的重要因素之一,同时对轧钢机械生产过程中的安全问题也有着重要的影响。在轧钢机械运行中一般采用在线检测和在线诊断的系统确定轧钢机械振动故障的发生,分析轧钢机械振动故障的原因,给出轧钢机械振动故障排除的方法。
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机械设计制造及自动化专业主要课程有哪些
主要课程:工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理应用、机械工程材料、制造技术基础。主要实践性教学环节:包括军训,金工、电工、电子实习,认识实习,生产实习,社会实践,课程设计,毕业设计(论文)等,一般应安排40周以上。
主要专业实验:现代制造技术综合实验、测试与信息处理实验。
专业选修课:机械动力学、软件工程、网络技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。
机械设计制造及自动化专业就业前景如何
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中图分类号:TD528文献标识码:A文章编号:1003-2738(2011)12-0283-01
摘要:减速机是机械传动系统的重要组成部分,保障其稳定安全运转十分重要。本文在介绍减速机的工作原理的基础上,分析了减速机运行过程中出现的常见故障及故障发生的原因,对各种故障提出相应的解决对策,并对指出了减少减速机故障的预防措施,对降低减速机在运行中发生的故障具有重要意义。
关键词:减速机;故障;处理方法;预防措施
一、引言
减速机是一种利用齿轮的速度转换器将电机的回转数减速到所要的回转数的动力传达机构,用来降低转速并相应地增大转矩。第一次工业革命以来,减速机作为独立的产品迅速发展壮大,其在工业设备中的应用渗透于冶金、物流、石化、化工、环保、国防等国民经济各个领域。作为生产中的关键生产设备,减速机在传递动力与运动的机构中已得到了相当广泛的应用,大到机械工业中的自动化生产设备、汽车、机车及建筑等用的重型机具,小到日常生活中常见的家电,钟表等,都可以见到减速器的踪迹。因此开展减速机常见故障及处理方法研究对保障减速机械的可靠性运行变得尤为重要。
二、减速机的工作原理和分类
在现代化工业生产中绝大部分的生产机械是采用电动机来拖动。机械传动系统基本结构如图1所示,它是由原动机、传动机构和生产机械三部分组成[1]。减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备,是原动机与工作机之间独立的闭式传动装置。从图1可以看出,减速机是装在原动机与工作机之间,用来降低转速和相应地改变其扭矩。减速机通常分单级传动和多级传动两类,不论是何种传动方式的减速机,构成其内部结构的零部件都是由轴、轴承、齿轮、联轴器、机壳等组成
图1 机械传动系统基本结构
三、减速机常见故障原因及处理方法分析
作为生产中的关键生产设备,保障减速机的安全运转十分重要。当减速机出现异常情况时,一般由轴、轴承、齿轮、联轴器、机壳等零部件出现故障所引起的,因此,减速机的故障原因的查询也就是针对这几种零件的故障诊断,如果能对这些零部件出现故障引发减速机故障做出准确的判断,则可以对减速机运行过程中出现的问题及时做出判断和处理,保证机组运行的安全。目前减速机常见的主要故障类型有四类:1.轴不平衡;2.轴不对中;3.滚动轴承故障;4.齿轮故障[2]。
不平衡是减速机最常见的故障。引起转子不平衡的原因有:结构设计不合理,制造和安装误差,材质不均匀,运行中转子的腐蚀、磨损、结垢、零部件的松动和脱落等。轴不对中通常是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度。轴不对中可分为联轴器不对中和轴承不对中,联轴器不对中又可分为平行不对中、偏角不对中和平行偏角不对中三种情况。滚动轴承损伤或损坏将导致减速机故障,滚动轴承主要故障形式有:疲劳剥落、磨损、塑性变形、断裂、保持架损坏等。由于齿轮制造,操作,维护以及齿轮材料、热处理、运行状态等因素的不同,产生异常的形式也不同,常见的齿轮异常有齿面磨损、面胶合和擦伤、面接触疲劳及弯曲疲劳与断齿四种形式。
由于减速机运行环境恶劣,常会出现磨损、渗漏等故障,运行中的减速机很容易出现故障,故障的主要表现形式有如下几种:1.减速机轴承室磨损,其中又包括壳体轴承箱、箱体内孔轴承室、变速箱轴承室的磨损;2.减速机齿轮轴轴径磨损,主要磨损部位在轴头、键槽等;3.减速机传动轴轴承位磨损;4.减速机结合面渗漏。针对减速机磨损问题,传统解决办法是补焊或刷镀后机加工修复,但两者均存在一定弊端:补焊高温产生的热应力无法完全消除,易造成材质损伤,导致部件出现弯曲或断裂;而电刷镀受涂层厚度限制,容易剥落,以上两种方法都是用金属修复金属,无法改变“硬对硬”的配合关系。
运行中的减速机除了磨损、渗透故障外,还有渗透油、温升过高、运转声响异常及油流不循环等故障形式,其产生原因和处理方向分析详见表1。
表1 减速机常见故障及处理方法
故障现象 产生原因 处理方法
渗漏油 减速机轴同被驱动装置轴安装时对中精度低,加快了油封及轴承的磨损,形成渗漏油 重新找正及调整联轴节,保证对中精度;更换新的骨架式橡胶油封
结合面的密封垫或O型密封环损坏 按要求更换
输出轴端油封损坏或紧固环外圆表面磨损 更换新油封,或将原紧固环去掉,更换
结合面螺栓松动 将螺栓配合弹簧垫圈紧固
油中不洁物及杂物太多,使油封磨损加快 将陈油放尽,冲洗机内后,更换新油及油封
油过多,运转中形成或过高的搅拌热,导致油从油封处渗漏。 按油标的规定油面加油,切勿过多
温升过高 油或脂性能不佳 按说明书推荐的油或脂牌号,予以加足,切勿降低牌号
转臂轴承不良 按规定油面加足油;保证油泵正常工作及油路畅通
转臂轴承损坏 更换转臂轴承
运转声响异常 安装误差大,使减速机轴同被驱动装置轴对中精度太低,致使轮齿啮合及轴承运转声音异常 重新找正,调整联轴器
使用链条传动时,链条太紧 调整链条松紧度
零件损坏(如针齿套、针齿销、柱销套等) 拆机检查,修复或更换
油流不循环 油路堵塞 将油路疏通后,放尽机内陈油,冲洗机内油垢及杂物,再加入新油
油泵损坏 检查油泵,若发现零件(如泵体、凸轮、弹簧等)损坏,者应修复或更换
四、减少减速机故障的预防措施分析
对于机械传动系统生产设备,一旦减速机发生故障,会造成设备停机,给企业带来巨大损失。所以对减速机采取预防措施对防止和减少故障发生具有重要意义。减速机故障常见的预防措施有及保养,减速机通常装备有注油孔和放油塞,因此在减速机投入运转之前,工作人员应在减速机中装入建议的型号和数值的脂。其次减速机在非常规工作条件的运行时,应征询制造厂的意见。正常运行条件下减速机工作油温不能超过80℃。如果传输功率超过减速机的热容量,必须提供外置冷却装置。
五、结束语
生产实践证明,对减速机运行中的常见故障采取相应的预防措施,对于发现了的问题及时安排停机检修,做到预知维修,避免了故障状态的进一步扩大。这些措施的实施能顺应企业生产,将为企业带来可观的经济效益。
参考文献:
论文摘要:数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程,一旦查明了原因,故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法十分重要。
一、故障的调查与分析
这是排故的第一阶段,是非常关键的阶段,主要应作好下列工作:
1、询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时,首先应要求操作者尽量保持现场故障状态,不做任何处理,这样有利于迅速精确地分析故障原因。
2、现场检查到达现场后,首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性,从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平,对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例,因此到现场后仍然不要急于动手处理,重新仔细调查各种情况,以免破坏了现场,使排故增加难度。
3、故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型,从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的,所以一般情况下,对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书,可以列出产生该故障的多种可能的原因。
4、确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因,这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。
5、排故准备有的故障的排除方法可能很简单,有些故障则往往较复杂,需要做一系列的准备工作,例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。
下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。
(1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的检查。
①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果,并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。
②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等),各电控装置(如数控系统、温控装置、装置等)有无报警指示,局部查看有无保险烧煅,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等。
(2)仪器检查法使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况,及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无,用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信号与报警指示分析法
①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。
(5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障,需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。
(6)备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时,由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的,为了缩短停机时间,在有相同备件的条件下可以先将备件换上,然后再去检查修复故障板。
鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤之后再动手,以免造成更大的故障。
(7)交叉换位法当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查,例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意,不仅硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,否则不仅达不到目的,反而会产生新的故障造成思维的混乱,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。
(8)特殊处理法当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再开机,有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
二、电气维修与故障的排除
电气故障的分析过程也就是故障的排除过程,因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了,本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍,供维修者参考。
1、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源,它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足,电网质量高,因此其电气系统的电源设计考虑较少,这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足,再加上某些人为的因素,难免出现由电源而引起的故障。
2、数控系统位置环故障
①位置环报警。可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;位置控制建立的接口信号不存在等。
②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。
3、机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接线开路;光栅零点标记移位;回零减速开关失灵。