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浅谈工程机械的维修与检测
机电专业毕业论文（设计）
毕业设计（论文）
题目:
浅谈工程机械的维修与检测
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2013年3月20日
目录
摘要………………………………………………………………………1
第一章．诸论…………………………………………………………2
1.1课题背景………………………………………………………2
1.2工程机械的分类………………………………………………2
1.3工程机械的作业特点和性能要求……………………………3
第二章．工程机械维修………………………………………………4
2.1工程机械维修的作用…………………………………………5
2.2工程机械常见故障……………………………………………5
2.3工程机械的维修要点…………………………………………5
2.4工程机械维修的方式…………………………………………7
2.5常用的零件修复方法…………………………………………8
2.6设备大修的主要内容…………………………………………9
2.7工程机械维修的发展趋势……………………………………10
第三章．工程机械的故障检测与诊断……………………………11
3.1故障检测与诊断的意义………………………………………11
3.2故障诊断分类与影响诊断成功率的因素……………………11
3.3几种基本的故障机理…………………………………………11
3.4工程机械的简易检测与诊断…………………………………12
3.5故障诊断的一般检测方法……………………………………12
3.6工程机械故障诊断技术的发展趋势…………………………13
结论……………………………………………………………………14
致谢……………………………………………………………………16
参考文献………………………………………………………………17
浅谈工程机械的维修与检测
【摘要】：
工程机械是用于工程建设的施工机械的总称。
广泛用于建筑、水利、电力、道路、矿山、港口和国防等工程领域，种类繁多。
自20世纪90年代以来，国家加大基础设施建设的力度，工程建设项目大幅增加，各施工企业机械设备拥有量增长迅速，新型现代化设备不断问世，工程机械成为了施工企业的主要生产工具，也是体现施工企业生产力发展水平和现代化程度的重要标志。
为了以经济合理的寿命周期费用使设备维持良好的性能，保证企业正常生产，提高生产效率和经济效益、稳定协调发展，应及时排除其在使用过程中出现的故障及隐患，做好设备的维修与检测工作，并且合理管理和维护。
本文根据工程机械发生故障和零件失效的一般规律与机理、修理的一般方法及技术工艺，论述了其故障检测与维护的基本原理、方法，从而在工作中能及时发现故障隐患，避免不必要的修理，提高机械的完好率，推动维修方式向前发展，以最低的成本获得最大的经济效益，实现企业经营目标。
【关键词】：
工程机械；维修；检测与诊断
第一章诸论
1.1课题背景
人类采用起重工具代替体力劳动已有悠久历史。
史载公元前1600年左右，中国已使用桔槔和辘轳。
前者为一起重杠杆，后者是手摇绞车的雏形。
古代罗马，起重工具也有较多应用。
近代工程机械的发展，始于蒸汽机发明之后，19世纪初，欧洲出现了蒸汽机驱动的挖掘机、压路机、起重机等。
此后由于内燃机和电机的发明，工程机械得到较快的发展。
第二次世界大战后发展更为迅速。
其品种、数量和质量直接影响一个国家生产建设的发展，故各国都给予很大重视。
工程机械是用于工程建设的施工机械的总称，是中国装备工业的重要组成部分，凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备，均为工程机械。
它主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等工程领域，种类繁多。
中国工程机械行业，经过50年的发展，已形成能生产18大类、4500多种规格型号的产品，基本能满足国内市场需求的、具有相当规模和蓬勃发展活力的重要行业。
2005年中国生产工程机械产品规模以上的企业约有1000家，其中外商独资合资企业130家；年销售额1000万以上企业有300家；亿元以上企业有100家，年销售额940亿元，占全行业的75%；10亿元以上的企业有23家，年销售额占全行业的50%。
十二五”期间，稳健向上的中国经济将为工程机械行业的发展提供重要而持续的动力，受益于此，加之企业创新能力及综合竞争力的不断提升，我国工程机械行业将继续保持高位运行。
根据中国工程机械行业“十二五”发展规划，到“十二五”末，我国工程机械行业销售规模将达到9000亿元，年平均增长率约为17%，相比于过去5年27.5%的平均增速以及过去10年23.8%的平均增速而言，未来随着行业总体规模的不断增长，增速将逐步回落，行业中长期将进入稳健增长。
因此，若能及时排除工程机械在使用过程中出现的故障及隐患，做好设备的维修与检测工作，并且合理管理和维护，以经济合理的寿命周期费用使设备维持良好的性能，即能保证企业正常生产，提高生产效率和经济效益，稳定协调发展。
1.2工程机械的分类
目前，我国工程机械分为以下14种类型：
（1）挖掘机械。
包括单斗挖掘机、多半挖掘机、挖掘装载机、隧道掘进机等。
（2）起重机械。
包括塔式、汽车、轮胎、履带、桅杆、缆索、抓斗、管道起重机，卷扬机和施工升降。
（3）铲土运输机械。
包括推土机、铲运机、装载机、平地机、运输车、平板车和翻斗车。
（4）压实机械。
包括静碾压路机、振动压路机、轮胎式压路机和夯实机。
（5）桩工机械。
包括柴油打桩锤、柴油打桩架、振动打拔桩锤、振动打拔桩架、压桩机和钻孔机。
（6）钢筋和预应力机械。
包括钢筋强化、加工、焊接机械，预应力加工机械及设备等。
（7）混凝土机械。
包括混凝土搅拌机、搅拌楼、搅拌站、搅拌输送车、输送泵、喷射机、浇注机和振动器。
（8）路面机械。
它是公路路面施工及维修养护的机械。
它包括沥青喷洒机、沥青混凝土摊铺机、混凝土摊铺机、混凝土振实机、道路翻松机、土壤拌合机、石料摊铺机、石屑撒布机等。
（9）装修机械。
它是建筑装修机械，包括灰浆制备及喷涂机械、地面修整机械、装修升降平台及吊篮、手持机具等。
（10）凿岩机械与气动工具。
包括各种凿岩机、凿岩台车、气动工具等。
（11）叉车。
包括各种叉车和装卸机械。
（12）铁道线路机械。
它是铁道线路施工及养护的专用机械。
包括捣固机、起拨道机、清筛机、线路维修综合列车及其他线路养护机械。
（13）军用工程机械。
（14）其他专用工程机械。
1.3工程机械的作业特点和性能要求
工程机械种类繁多，大多在野外作业，其作业特点和性能要求有以下特殊之处：
1、工程质量是百年大计，对机械作业质量的要求越来越高，机电液一体化技术得到了广泛的应用。
2、工程机械工况复杂，作业对象多变，常常在变载荷情况下工作，对机器的可靠性和适应能力有较高的要求。
3、机器工作装置与作业对象的相互作用过程和机理的研究，是设计机器和改善其性能的关键。
4、机器的性能应与施工工艺相适应。
采取先进的施工工艺，改进传统的施工方法，不仅能保证施工质量，而且会带来巨大的经济和社会效益。
第二章工程机械维修
2.1工程机械维修的作用
维修对机械技术管理、经济管理、以及社会效益都有着很重要的作用，具体可以分一下几点：
①保证机械的正常运行
②延长机械的使用寿命
③降低机械的使用成本
④节约能源和资源
2.2工程机械常见故障
工程机械常见故障有以下6种：
（1）损坏型故障：
如断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等。
（2）退化型故障：
如老化、变质、剥落、异常磨损等。
（3）松脱型故障：
如松动、脱落等。
（4）失调型故障：
如压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉等。
（5）堵塞与渗漏型故障：
如堵塞、漏水、漏气、渗油等。
（6）性能衰退或功能失效型故障模式：
如功能失效、性能衰退、过热等。
2.3工程机械维修的要点
（1）编制切合实际的维修计划
编制维修计划必须掌握工程任务、施工计划、设备状况、已运转台时、维修周期、维修作业时间等资料。
（2）确定合理的维修组织形式
为了保证现场建筑机修的正常运行，必须建立现场维修组织。
合理的组织形式应按施工实际情况而定，当工程规模较大或工期较长时，可设置临时维修所，负责该工程的设备维修工作；当工程量较小或工期较短或工点分散时，可设置工程维修车，组织流动维修组，进行巡回保修。
（3）配备恰当的维修力量
维修力量包括设备和人员。
设备维修的类型可按工业需要而定，数量一般为建筑机械的10%～20%；维修人员一般为出勤司机人数的1/3～1/4.
（4）采用合理的作业方式
目前，常用的维修作业方式有综合维修方式和专业分工作业方式两种，可视实际情况选择。
（5）采用高效的维修方式
一般有单机维修法和总成互换维修法。
单机维修法修理时间长，维修质量也不稳定，只适合于维修力量薄弱、维修认为少、而机型复杂的维修所；总成互换维修法是目前公认的现场修理的最好方法，是将磨损的零部件或总成在经济合理的情况下修复，检验合格之后入库备用。
2.4工程机械维修的方式
1.事后维修：
工程机械在使用中发生了故障才进行维修称为事后维修。
当停产损失较小，只需调整或更换易损件即可排除故障时，采用此种维修方式比较经济。
例如螺丝垫片磨损，可采用这种方法。
2.预防维修：
从预防的观点出发，在故障出现之前进行预防性的维护与修理称为预防维修。
预防维修包括日常维护、设备检查和预防性修理三个方面的工作。
日常维护可防止或推迟工程机械劣化，定期或不定期地对工程机械进行检查、检测和诊断，及时发现故障征兆进行维修，避免造成突然停工损失。
例如机械的磨损处，定期加入润滑油可减少设备磨损，有效预防故障发生。
3.定期维修：
这是一种以实践为基础的预防维修。
它的特点是具有周期性、人力、备件、物料资源可事先预计，并可作长期安排。
这种维修方式适用于工程机械劣化与工程机械使用累计时间有直接关系的零、部件。
这种维修方式虽然能防患于未然，但由于不考虑工程机械实际的技术状态，按事先规定好的周期修理往往会造成维修过剩或维修不足，这是最大的弊端。
4.状态维修：
这是一种以工程机械状态为基础的预防维修。
它用人工或仪器对工程机械进行监测和诊断，通过数据分析处理，了解并掌握工程机械零、部件的劣化程度，故障隐患，从而可选择适当时机安排修理工作。
状态修理的特点是针对性强，可有计划地排除甚至消灭故障，使停工损失降到最低。
5.改善维修：
这种方式是根据故障记录和状态监测的结果，在修复故障部位的同时对工程机械性能或局部结构加以改进，旨在客服工程机械的先天不足，改善设备性能，减少故障，但不能补偿工程机械的无形磨损。
2.5常用的零件修复方法
1.钳工修复法：
绞孔、研磨、刮研、钳工修补等。
例如零件变形，磨损，可用钳工修复法。
2.机械修复法：
局部更换法、换位法、镶补法、金属扣合法、修理尺寸法、塑性变形法
3.焊修法：
焊补、堆焊、钎焊。
例如部件出现断裂可进行焊补。
4.电镀法：
镀铬、镀铁、电刷镀
5.喷涂法：
喷涂法是以特殊的喷涂机，将散纤维和无机结合剂制成的原料与水一起直接喷涂在筑炉施工面上，这样既具有纤维毡内衬的特征，还具有喷涂所特有的优点。
6.粘修法：
采用胶粘剂进行连接达到修复目的的技术就是粘接修复技术。
7.熔敷法：
完全由填充金属熔化后所形成的焊缝。
8.其它修复法：
电接触焊、电脉冲接触焊、铝热焊、复合电镀、爆炸法粉末涂层、强化加工
2.6设备大修的主要内容
1.对设备的全部或大部分部件解体检查。
2.编制大修理技术文件，并作好备件、材料、工具、技术资料等各方面准备。
3.修复基础
确定工程机械是否需要大修的主要技术状况是：
（1）发动机动力性能指标下降20%以上；机油消耗量超过定额值的1倍以上；发动机的气缸压力在温度达到45℃以上测量时达不到规定指标的60%。
（2）传动机构主要零件磨损达到极限程度，有偏摆、异响、撞击和抖动等现象。
（3）转向机构磨损后间隙过大，操纵失灵；变速器齿轮及轴磨损严重，换挡困难或经常跳挡；制动机构严重磨损，制动性能下降或失效，且无法调整。
（4）机架主体变形或开裂；工作装置磨损严重、操纵失灵；不能完成正常的工作量，或作业精度达不到要求；行走机构严重磨损，无法正常工作。
4.更换或修复零件：
在维修时，应根据故障现象认真分析判断故障原因及部位，对能修复的零部件要采取修理的方法恢复技术性能，杜绝盲目更换零部件的做法。
5.修理电气系统：
诊断模拟电路故障，一般借助于相似产品的使用经验或通过电路模拟得到故障特征集，然后通过主动或被动的测试，将测试结果与故障特征比较，以发现和定位故障。
6.更换或修复附件。
7.整机装配，并调试达到大修理质量标准。
8.翻新外观：
机器补漆、机器涂漆、机器翻新、机器喷漆等。
9.整机验收：
包括整机外观、有无跑冒滴漏、各项参数是否达到正常使用标准、更换旧件是否全部带回、维修厂家是否提供大修报告等。
2.7工程机械维修的发展趋势
20世纪初期，工程机械维修一般都是在发生故障以后才进行的，即事后维修。
它的最大优点是充分地利用了零部件或系统部件的寿命，但事后维修是非计划性维修，浪费了较多的剩余修理，同时还存在一定的缺陷和不足。
20世纪50年代随着生产过程机械化、自动化的发展，为减少故障停机损失，提高可靠性，推行定期维修制，并在维修活动中改进维修工艺，进行必要的技术改造。
20世纪80年代初期，开始出现技术状态监测维修，并且将维修活动向前延伸至设计制造过程中。
近二三十年来，在预防为主维修思想的基础上，运用现代管理科学，广泛采用先进的测试技术和诊断手段，逐步形成了以可靠性为中心的维修思想。
这种维修思想是以对维修对象的系统监控为手段，用大量的原位检测代替离位检测，将单一的定时定程维修改变以可靠性数据分析为依据的维修。
它使维修工作具有较强的针对性，使主客观更加一致，增强了科学性，减少了盲动性。
第3章工程机械的故障检测与诊断
3.1故障检测与诊断的意义
（1）预防事故，保证人身和设备安全
（2）产生巨大的经济效益
（3）推动设备维修制度的改革
（4）带动和促进其它相关学科的发展
3.2故障诊断分类与影响诊断成功率的因素
（1）是否有足够的有用信息,即需要对设备现场的工艺参数、运行状态以及机械零部件的安装数据等多方面作深入的、详细的调查研究。
（2）是否具备多方面的诊断知识即要对机械设备的工作原理、结构特点、各零部件工作过程中的结构动力学、转子动力学以及流体力学等方面的知识有所了解和认识。
3.3几种基本的故障机理
1.磨损机理：
粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损
粘着磨损：
接触表面局部发生粘着，在相对运动时粘着处分开，使接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面，并经过多次反复而发生破坏的现象。
常见于机械性能接近的两种材料之间的磨损。
磨粒磨损：
接触面之间存在硬质粒子，或摩擦一方的硬度比另一方大得多时产生的类似金属切削过程的磨损。
表面疲劳磨损：
两接触面作滚动摩擦或滚动、滑动复合摩擦时，在交变接触应力的作用下，使材料表面疲劳而产生物质损失的现象。
腐蚀磨损：
在摩擦过程中，金属同时与周围介质发生化学、电化学反应，引起金属表面的腐蚀产物剥落的现象。
2.变形机理：
机件在外力作用下，产生形状或尺寸变化的现象称为变形。
3.断裂机理：
机件分成两个或几个部分的现象，断裂使机件完全丧失工作能力，是最危险的故障类型。
4.裂纹机理；金属的局部断裂称裂纹。
断裂的发展过程可归纳为裂纹的产生、裂纹的扩展以及最终断裂三个阶段。
5.腐蚀机理
包括化学腐蚀机理与电化学腐蚀机理。
⑴有化学腐蚀机理。
单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。
⑵电化学腐蚀机理：
当金属接触电解质溶液时，其腐蚀过程为电化学过程，这种腐蚀过程称为电化学腐蚀，即在化学反应过程中产生了电流作用。
3.4工程机械的简易检测与诊断
简易检测与诊断就是靠人的感官功能（视、听、触、嗅等）或再借助一些简单仪器、常用量具对机械设备的运行状态进行检测和诊断的过程。
3.5故障诊断的一般检测方法
1.噪声诊断技术：
噪声是多个频率、不同声强、不同声音无规律的组合。
机械运转过程中所产生的振动与噪声值是其质量的评价指标之一。
例如机器的运转声音异常，正常运转时声音无规律等，是由机械故障引起的。
2.温度检测与诊断技术：
温度是机械运转的重要检测参数之一，它是表现机械运行状态的重要指标，机械、电气及液压系统的故障一个明显特征就是温度的升高，同时，温度的异常变化又是引发机械故障的一个重要因素。
温度测量方式可分为：
①接触式温度测量仪器：
利用热电效应制成的热电偶做为感温元件，把温度直接转化成电量的热电偶温度计。
②非接触式温度测量仪器：
根据测量范围、精度要求、环境条件及操作维护等条件正确选择温度测量仪表。
正常使用范围一般为全量程的30%-90%。
3.无损探伤技术：
是指在不破坏、不损伤或不改变被测物体的前提下，利用物质因存在缺陷而使其某一物理性能发生变化的特点，完成对该物体的物理性质、工作状态和内外部结构的检测，检验并评价其完整性、连续性和其它物理性能的技术手段的总称。
例如一些精密货贵重金属部件的检测，利用无损探伤技术可有效提高检测效果，减少成本。
4.润滑油油样分析技术：
它是机械设备状态检测和故障诊断的重要手段之一，它是通过对机械设备运行中所产生的并积存在润滑油中的磨损磨粒的成分、形状、大小、数量等分析，达到评价机械设备的质量或诊断故障。
3.6工程机械故障诊断技术的发展趋势
（1）不解体检测的研究：
其方向是开发可预埋在设备内部的传感器。
（2）高精度化：
在信号处理方面，指提高信号分析的信噪比，提高特征信息的提取能力。
（3）智能化：
开发诊断型专家系统，使数据处理、分析、故障识别自动完成，以减轻诊断的工作量，并提高诊断速度及正确性。
（4）网络化：
利用各种通讯手段将多个故障诊断系统联系起来，实现资源共享，提高诊断的质量和精度，实现远程故障诊断。
3.7本人观点
本人实习期间，在一台2.5盘式成缆机上工作，这台成缆机全长大概有50米，体积庞大,零部件很多，经常会出现一些的故障，导致无法正常生产，而厂里维修任务重，通常需较长时间维修人员才能过来进行修理，而因维修与检测技术、设备的问题，有时一些小故障就要维修很久。
这样使得劳动效率大幅降低，企业的经济效益受损。
因此，平时开始工作前，我们都会对设备进行检测和保养，以便极大的降低设备的故障率，而当设备出现故障时，一般不需大修，操作人员应用简单的维修技术就能解决问题，这样大大缩减了维修工时，对员工、企业均有益处。
本人在实习期间切身体会到在工作中对工程机械进行日常维护、保养，掌握正确的维修方式，利用先进的检测技术，能有效减少设备故障的发生，延长设备的使用寿命，实现企业经营目标。
结论
随着我国公路、铁路、航空等基础设施建设的迅速发展，各种工程机械在工程施工过程中被广泛地应用，机械化水平的不断提高，大大提高了工程施工进度和施工质量。
在工程机械的使用过程中，由于受到各种条件和因素的影响，制约了工程机械使用性能的发挥。
只有根据工程机械发生故障和零件失效的一般规律与机理、修理的一般方法及技术工艺，掌握故障检测与维护的基本原理、方法，以便在工作中能及时发现故障隐患，做好设备的维修与检测工作，合理管理和维护，避免不必要的修理，提高机械的完好率，推动维修方式向前发展，以最低的成本获
得最大的经济效益，实现企业经营目标。
致谢
在这次毕业论文的写作过程中，首先我要感谢陈建萍老师，她严谨细致，一丝不苟的作风是我今后工作和学习的榜样；她循循善诱的指导和不拘一格的思路给予了我极大的帮助。
由于我实践经验匮乏和基础知识薄弱，导致在论文写作过程中遇到许多困难，通过陈建萍老师的开导和讲解，为我的写作指明了方向。
在实习期间，特变电工新疆线缆厂给我提供了到贵公司学习的机会。
在论文写作过程中，有许多领导，老师，以及同学给予了我无尽的鼓励和帮助，在此我表示衷心的感谢和崇高的敬意。
参考文献
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[6]XX百科
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