机械设备故障诊断及维修管理论文.docx

1、机械设备故障诊断及维修管理论文学号：中州大学机械设备故障诊断及维修管理论文学院：工程技术学院专业：机械制造与自动化 班级：班姓名： 指导教师：日期：2012年12月17日摘 要设备不仅是企业固定资产的重要组成部分，也是一个企业技术装备水平的要标志， 是企业赖以正常生产经营和参与市场竞争的物质技术基础。设备管理是以企业生产经营目标为依据，通过一系列的技术、经济、组织措施，对设备的规划、设计、制造、选型、购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废的全过程进行科学的管理。设备管理的目的是要以经济的费用取得最佳的投资效果。这就要求对企业的设备等固定资产以及其他资产进行计价评估，为使保持生产持续，

2、我们要对备件进行合理的存货。使设备经常处于良好技术状态，保证产品质量和设备安全运行，促进生产的持续发展，为提高企业经济效益和社会效益服务。本文首先介绍了国内外设备管理模式的发展，在此基础上主要对设备的管理，设备资产及备件的管理作了探讨。关键词： 设备管理 维修管理 维修理念 设备应用Abstract Equipment is not only the enterprise fixed assets important constituent, is also a enterprise technical equipment level of mark, is the enterprise re

3、ly on normal production and operation and participate in market competition material and technical basis. Equipment management in enterprise production and management goal as the basis, through a series of technical, economic and organizational measures, the equipment planning, design, manufacture,

4、selection, purchase, installation, use, maintenance, repair, alteration, update to scrap the process of scientific management. Equipment management purpose is to obtain the best economic cost investment effect. This requires to enterprises equipment fixed assets, and other assets valuation evaluatio

5、n, to keep production continue, we want to carry on the reasonable spare parts inventory. Make equipment often in good technical condition, ensure the quality of products and the safe running of the equipment, and promote the sustainable development of production, in order to improve the enterprise

6、economic benefit and social benefit service. This paper first introduces the development of equipment management mode at home and abroad, and based on this, mainly to the equipment management, equipment assets and spare parts management were discussed.Keywords: equipment management of the maintenanc

7、e management of the maintenance concept equipment application 目录摘要.2一. 绪论 .41.1机械维修体系.41.2机械设备维修管理的发展简况.41.3我国机械维修管理现状及发展趋势5.二. 机械设备维修的理论基础.52.1 机械故障机械故障机械故障机械故障. 52.2机械零件的失效形式6三. 机械故障的诊断技术63.1机械故障诊断技术.63.2.机械故障诊断技术的原理.7四. 机械设备故障维修84.1.设备修理前的技术准备.84.2机械故障诊断技术的原理.8五. 参考文献9六.致谢.9一、绪论1.1机械维修体系（1） 设备的劣化

8、及补偿 机械设备在使用或者闲置过程中逐渐丧失其原有性能，或者与同类新型设备相比较性能较差，显得就是花化的现象成为设备的劣化。 设备的劣化可以分为使用劣化，自然劣化和灾害劣化。使用劣化是指设备在使用过程中，由于磨损和腐蚀所造成的损耗、冲击、疲劳和糯变等所造成的损坏和变形，原材料的附着和尘埃的污染之类现象，是设备失去原有的性能。自然劣化是指设备在进厂之后不管使用与否，随着时间的流逝，或者受大气的影响而是材料老朽化，或者遭受意外的灾害而加快这种老朽化的速度的现象。灾害劣化是指由于自然灾害，如暴风、水浸、地震、雷击、爆炸等使设备遭受破坏或设备性能下降的下现象。 设备劣化还可以分为绝对劣化和相对劣化。绝

9、对劣化就是设备的老朽化，随着时间的流失，设备逐渐损耗，逐渐老朽直需要报废。相对劣化是指原有的设别和新型的设备相比较，性能低、质量差，因而显得旧式化的现象。设备劣化导致设备技术性能下降，或者与新设备相比较，原有的设备技术性能较差，这一类劣化又称之为技术性劣化。如果从设备的经济价值来看待，随着时间的流逝，其价值也在减少，这又称之为经济性劣化。 设备的劣化使设备的性能下降，故障增多，维修费用增加，其所产生的产品质量减少，质量下降，成本增高而且不能保障按期交货，职工的安全感和情绪下降等造成各种损失。 对设备的劣化的补偿方法有两种：一是用新设备来替换已经劣化或损耗的旧设备，即进行设备更新；二是在使用过程

10、中通过检修进行局部性的补偿。由于设备零部件的使用寿命是长短不齐的，因此用检测的方法进行局部的补偿，具有重要的经济意义。（2） 设备维修体系的三大侧面 随着设备技术的飞速发展，先进的设备需要先进的维修技术，更需要先进的管理模式。当代设备维修涉及工种广泛，设备管理成为一门边缘的、综合的、系统的科学。按照设备综合工程学的观点，设备维修具有三大侧面，即技术侧面、经济侧面和经营侧面。技术侧面包括日常保养技术（润滑、清洁、紧固和调整）、设备诊断技术、修理技术以及设备的更新与改造等；经济侧面包括维修的经济性评价、维修费用和劣化损失、固定资产的转移和折旧等；经营侧面包括维修的方针和目标、维修组织和人员、维修管

11、理体系等。 设备维修的三个侧面直接爱你有着密切的关系，技术侧面是以设备硬件为对象，从“物”的角度控制维修活动；经济侧面是对设备进行的经济价值的考核，是以“钱”的角度控制维修活动；经营侧面是从经营管理等软件的措施方面可控制维修活动，即从“人”的角度控制维修活动。三大侧面构成了一个完整的设备维修体系，缺一不可。 1.2机械设备维修管理的发展简况（1）事后维修阶段 （2）预防维修阶段（3）可靠性管理引入维修阶段 （4）预知维修（状态维修）阶段 上述设备维修历史发展的四个阶段，既有时间上的先后联系，又是相互渗透，并行不悖的。采用哪一种维修方式，要看企业的性质及其设备状况。 1.3我国机械维修管理现状及

12、发展趋势 一直以来，我国工业企业的设备维修，基本采用的是前苏联的周期计划维修，即定期大、小修。从理论上来讲，周期计划维修是属于预防维修范畴，在保证设备完好、延长设备的使用寿命方面发挥了积极作用。但是，随着现代工业技术的不断发展，使工业机械的内涵发生了巨大变化，机械工艺性能和安全性能有了很大提高，随之引起的设备维修也更趋合理。 自20世纪80年代以后，状态维修的理论逐步渗透到我国。根据设备运行状态的优劣，确定维修方式和维修时间，比传统的周期计划维修前进了一大步。状态维修特别注重预防检查、监测，既做到了预防，又避免了过剩维修；而周期计划维修所欠缺的正是这一点。 九十年代初，我国先后引进了一大批具有

13、世界先进水平的工业机械。这些进口设备除了清洁、润滑、保养和局部检修项目之外，并无大小修内容，并且一般都具有机、电、气、仪一体化，技术含量高，结构复杂，装配精度高。若按传统的维修方法，周期性的拆装，不但不会使设备恢复其精度，反而还会在拆装过程中造成不必要的损坏，降低了工艺要求的精度，影响设备发挥原有的效能。因此，有的企业从进口设备投入使用，就采用状态维修替代周期性的大小修。重点做好巡检、清洁、润滑保养和局部检修工作，收效良好。以后又根据国产设备新老机型各自的特点，分别采取周期性计划维修与状态维修相结合的方式进行设备维修，也取得了良好的工艺效果和维修投入大大降低的经济效果。另一方面，很多企业在长期

14、的设备管理工作中，早已发现周期计划维修过剩，浪费了不少人力和物力，对周期计划维修产生了质疑。这都为企业实施设备维修的创新打下了基础。 随着工业化、经济全球化、信息化的发展，机械制造、自动控制、可靠性工程及管理科学出现啦新的突破，使现代设备的科学管理出现了新的趋势，把握这一趋势，对于加强我国设备的现代化和科学化具有重要的现实意义。这一新趋势主要表现在以下方面：（1）设备管理信息化趋势（2）设备维修社会化、专业化、网络化趋势（3）可靠性工程在设备管理中的应用趋势（4）状态监测和故障诊断技术的应用趋势 （5）从定期维修向预知维修转变的趋势。以上设备管理的新趋势是和当前社会生产的技术经济特点相适应的，

15、这些新趋势带来了设备管理水平的提升。 二、机械设备维修的理论基础2.1 机械故障机械故障机械故障机械故障 （1）机械故障的概念 机械设备丧失了规定性能的状态，称为机械故障。 （2）机械故障的类型 第一：按故障发生速度分类 (1)渐发生故障 （2）突发性故障 （3）复合型故障 第二：按故障后果分类 （1）功能故障 （2）参数故障 第三：按故障的危害程度分类 故障频繁程度 影响程度等级 排除紧急程度非常容易发生 一级重大故障 需立即排除 容易发生 二级重大故障 尽量快排除 偶尔发生 三级重大故障 生产间歇时排除 极少发生 四级重大故障 大中修期间排除 另外，还可以故障出现的情况分为已发生的实际故障

16、和未发生的潜在故障；也可以根据故障发生的原因或性质分为人为故障和自然故障等。总之，研究故障类型的目的是通过分析各种故障对设备功能、参数、零部件失效形式的影响，从而在设计，使用中采取改进措施，减少或杜绝故障发生，保证人员和机械安全。 （3）机械故障的规律 机械故障随时间变化的规律叫机械的故障规律。用寿命特性曲线，也称“浴盆曲线”来描述机械故障时效率随使用时间的变化关系。寿命特性曲线分为三个阶段。第一阶段为早期故障期，即由于设计制造保管运输安装等原因造成的早期故障。其故障率较高，但容易排出。第二阶段为正常运转期，亦称随机故障期。机器经跑和、调整，故障率逐渐下降并趋于稳定。在该阶段内仅有突发性故障，

17、一般故障率较小。这一阶段表征了机械的有效寿命。第三阶段为耗损故障期，由于零件的磨损、腐蚀、疲劳等原因造成故障上升率，这时对机器进行大修，更换达到寿命的零部件，加强维护，可延长使用期。但一般大修费用可能较高，大修后的机器性能往往不如新机器。 （4）机械故障发生的原因 了解故障发生的原因，为合理的维修设备延长其使用寿命，进而采取有效措施，防止故障的发生，具有重要的实际意义。 机械设备故障的原因是多种多样的，归纳起来有：（1）机械设备自身缺陷影响（2）环境因素影响（3）时间因素影响 2.2机械零件的失效形式（1）变形失效变形失效件体现为：不能承受规定载荷；不能起到规定作用；与其他零件的运转发生干扰。

18、 变形在某种程度上减弱了零件规定功能，可以是塑性的或弹塑性的变形基本类型：尺寸变形或体积变形(长大或缩小)和形状变形(如弯曲和翘曲)。 1） 弹性变形失效：变形量是在弹性范围内变化, 是刚度问题。杆，柱类，轴类零件，靠摩擦力传动的零件等弹性变形会带来失效的问题.影响弹性变形主要因素：零件形状、尺寸、材料的弹性模量，零件工作温度和载荷的大小2） 塑性变形失效：是外加应力超过零件材料的屈服极限时发生明显的塑性变形。塑性变形影响因素: 除弹性变形中所论影响因素外, 还有材料缺陷，使用不当,设计有误等,其中特别是热处理不良更为突出。如齿轮的齿部高频淬火，可能因温度控制不妥造成裂纹。3）翘曲变形失效：是

19、一种与方向上常产生复杂规律的变形而最终形成了翘曲的外形而导致失效. （2） 断裂失效1. 断裂分类 (1)按断裂性质分 韧性断裂材料断裂之前发生明显的宏观塑性的断裂. 脆性断裂指材料在断裂之前不发生或发生很小的宏观可见的塑性变形的断裂. 韧性-脆性断裂又称准脆性断裂.是一种塑性和脆性混合的断裂. (2)按断裂路径分: 沿晶断裂 ,穿晶断裂,混晶断裂. 2. 断口分析方法 对金属材料的室温拉伸或冲击试样的断口宏观观察,可以看到其断口可分为纤维状区,放射状区及剪切唇区三个不同的区域. （3）腐蚀失效腐蚀 是金属暴露于活性介质环境中而发生的一种表面损耗,是化学和电化学作用的结果.腐蚀失效有几种基本类

20、型: （1）均匀腐蚀（2）点腐蚀（3）晶向腐蚀 （4） 磨损磨损磨损磨损 零件工作表面的物质，由于表面相互摩擦或介质冲刷而不断损失的现象叫磨损。磨损是零件的主要失效形式。磨损又分为黏着磨损、磨粒磨损和表面疲劳磨损。 机械磨损的一般规律：机械设备在运转时，零件各部位的磨损并非相同，但磨损的发展具有共同的规律。机械的磨损过程大致分为三个阶段：（1）“跑合”阶段 （2）稳定磨损阶段（3）急剧磨损阶段。防止和减少磨损的方法和途径:(1)正确的选材是提高耐磨性的关键。(2)尽量保证液体润滑，对设备进行正确、合理的润滑，能有效减少设备零部件的磨损，延长设备使用寿命。(3)采用多种表面处理方法：如滚压、化学

21、表面热处理、镀铬、喷涂等(4)正确进行摩擦副的结构设计(5)设备正确的维护与使用对设备的寿命影响很大三、机械故障诊断技术3.1机械故障诊断技术机械故障诊断技术是20世纪70年代以来，随着电子测量技术、送信号处理技术以及计算机的发展而逐渐形成的一门综合技术。 机械故障诊断技术是指在机器运行中或基本不拆卸的情况下，掌握机器的运行状况，预测机器的可靠许行，或判断机器故障的部位和原因，即人们常说的动态诊断或再现诊断。 机械设备传统的检测方法是依靠拆检，既费力费时，影响生产，又以加速机械设备的损坏。机械故障诊断技术的出现，使得利用诊断手段来判定机械的技术状态已逐渐成为可能，并为提高机械运转的可靠性提供了

22、保证，为维修决策提供了科学依据。从而得以克服可能出现的过度修理或失修的缺点，是机械及其零件即可得到充分的利用，用能得到及时的维修。因此，机械设备诊断技术在机械运行、维修中已日益显得其重要性。3.2.机械故障诊断技术的原理机械故障诊断技术的原理、任务、分类和实施步骤机械诊断技术的任务：（1）弄清引起机械劣化或故障的主要原因（2）了解机械劣化部位及程度、（3）了解机械的性能、强度、效率等。（4）预测机械的可能性及使用寿命。 机械故障诊断技术的分类：从诊断方式分，有功能诊断和运行诊断。功能诊断是指检测机器运行功能的正常性，其实实施对象往往是新安装或刚维修好的设备或机组。运行诊断是指对正常服役的设备或

23、机组进行运行状态的检测和诊断，检测其故障的发生和发展；从所诊断设备的状态信号分,有震动诊断、强度诊断、温度诊断、声学诊断、袋内参数诊断、光学诊断、润滑油样诊断、性能趋势诊断；从诊断的连续性来分有定期诊断和连续性诊断；从诊断的完善程度来分，有建议诊断和精密诊断。 四、机械设备故障维修4.1.设备修理前的技术准备机电设备大修前的准备工作很多，大多是技术性很强的工作，其完善程度和准确性、及时性都会直接影响大修进度计划、修理质量和经济效益。设备修理前的技术准备，包括设备修理的预检和预检的准备、修理图样资料的准备、各种修理工艺的制定及修理工检具的制造和供应。各企业的设备维修组织和管理分工有所不同，但设备

24、大修前的技术准备工作内容及程序大致相同。1预检 为了全面深入了解设备技术状态劣化的具体情况，在大修前安排的停机检查，通常称为预检。预检工作由主修技术人员负责，设备使用单位的机械人员和维修工人参加，并共同承担。预检工作量由设备的复杂程度、劣化程度决定，设备越复杂，劣化程度越严重，预检工作量就越大，预检时间也越长。 预检既可验证事先预测的设备劣化部位及程度，又可发现事先未预测到的问题，从而全面深入了解设备的实际技术状态，并结合已经掌握的设备技术状态劣化规律，作为制定修理方案的依据。从预检结束至设备解体大修开始之间的时间间隔不宜过长，否则可能在此期间设备技术状态加速劣化，致使预检的准确性降低，给大修

25、施工带来困难。 4.2编制大修理技术文件 通过预检和分析确定修理方案后，必须以大修理技术文件的形式做好修理前的技术准备。机电设备大修理技术文件有修理技术任务书、修换件明细表、材料明细表、修理工艺和修理质量标准等。这些技术文件是编制修理作业计划，准备备品、配件、材料，校算修理工时与成本，指导修理作业以及检查和验收修理质量的依据，它的正确性和先进性是衡量企业设备维修技术水平的重要标志之一。 设备修理前的物质准备设备修理前的物质准备是一项非常重要的工作，是搞好维修工作的物质条件。实际工作中经常由于备品配件供应不上而影响修理工作的正常进行，延长修理停歇时间，造成“窝工”现象，使生产受到损失。因此，必须

26、加强设备修理前的物质准备工作。 主修技术人员在编制好修换件明细表和材料明细表后，应及时将明细表交给备件、材料管理人员。备件、材料管理人员在核对库存后提出订货。主修技术人员在制定好修理工艺后，应及时把专用工、检具明细表和图样交给工具管理人员。工具管理人员经校对库存后，把所需用的库存专用工、检具，送有关部门鉴定，按鉴定结果，如需修理提请有关部门安排修理，同时要对新的专用的工、检具，提出订货。 五、参考文献 .机械维修与安装 主编：周师圣 机电设备安装修理与实训 主编：张安全 机械状态检测与故障诊断 主编：张敏君机械设备调试与维护 主编：赵仕元 六、致谢本次论文的顺利完成是和导师王老师的悉心指导是分

27、不开的。从一开始选题的确定 到开题报告的完成、初稿的修改 定稿的调整 以及论文格式方面的问题 直至终稿自始至终他们都给予了大量的关心与帮助.这使我在完成论文的过程中受益非浅在此深表感谢。王老师给我上了半年的课是我的专业课老师也是我论文的导师。非常喜欢王老师的上课风格。感谢王老师这一年多来对我的谆谆教诲。导师的恩情学生永远铭记在心里。三年的读书生活在这个时刻即将划上一个句号 但对我的人生来说只是一个逗号我的人生将踏上又一个征程。两年半的 求学生涯和半年的工作经历的辛苦却让我收获满囊。此外我宿舍的同学们也在整个写作过程中给了我及时而有益的帮助给了我很多建议 在此感谢你们。愿我们友谊长存。 最后再一次感谢所有帮助过我的老师和同学以及在论文所参考或引用的论著的作者。