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机电系统故障诊断与维修案例教程

第一章

机电设备故障诊断与维修基础知识

主要内容

机械设备概论

设备维修基础

机械零件失效形式及其对策

机械设备检修工艺与实施

机电设备维修管理

1.1机械故障概论

故障诊断的重要意义：

300MW发电机组停产一天损失电720万千瓦时，约144万

元，30万吨化肥装置停产一天损失约150万元，更换一台

大型风力发电设备齿轮箱的费用就达100万元。

通过对机械运行过程中的工况进行监测对其故障发展趋势

进行早期诊断，找出故障原因，采取措施进行维修保养，

避免设备的突然损坏，可极大地提高经济效益与社会效益

，所以开展机械设备故障诊断技术的研究具有重要的现实

意义。

故障1诊.1断机的械重故要障意概义论：

1986年前苏联切尔诺贝利核电站泄漏事故

1.1机械故障概论

1.1.1故障的含义

故障的定义：设备（系统）或零部件丧失了规定功能的状

态。

从系统的观点来看，故障包含两层含义：一是机械系统偏离

正常功能。其形成的主要原因是机械系统的工作条件（含零

部件）不正常引起的，这类故障通过参数调节或零部件修复

即可消除。二是功能失效。此时系统连续偏离正常功能，并

且偏离程度不断加剧，使机械设备基本功能不能保证，这种

情况称之为失效。

1.1机械故障概论

1.1.2故障的分类

按故障性质分：①间歇性故障②永久性故障

按故障程度分：①局部性故障②整体性故障

按故障形成速度分：①突发性故障②缓变性故障

按故障形成的原因分：①操作或管理失误形成的故障

②系统内在原因形成的故障

③自然故障

按故障造成的后果分：①致命故障②一般故障

按故障发生的时期分：①早期故障②使用期故障

③后期故障（耗散期故障）

1.1机械故障概论

1.1.3故障的特点与故障管理

故障的特点

多样性、层次性、多因素和相关性、延时性、不确定性

（模糊性）、修复性。

1.1机械故障概论

1.1.3故障的特点与故障管理

设备故障管理的程序如下所述：

①做好宣传教育工作

②结合设备状况及特点，确定设备故障管理重点

③采用监测仪器和诊断技术对重点设备进行有计划监测

④汇编成故障查找逻辑程序图表

⑤完善故障记录制度

⑥及时进行故障的统计与分析

⑦针对故障原因、故障类型及设备特点不同采取不同的对策

⑧做好控制故障的日常维修工作

⑨建立合理的故障信息管理流程图

1.1机械故障概论

1.1.4影响故障产生的主要因素分析

（1）设计规划

（2）材料选择

（3）制造质量

（4）装配质量

（5）合理维修

（6）正确使用

①载荷②环境③保养和操作

1.2设备维修基础

1.2.1维修方式

机电设备常用的维修方式包括事后维修、预防维修、可靠

性维修、质量维修、改善维修和无维修设计等。

1、定期维修。定期维修又称为计划维修或时间预防维修

。定期维修是在规定时间的基础上实行的预防维修活动

，具有周期性特点。

2、状态监测维修。这是一种以设备技术状态为基础，按

实际需要进行修理的预防维修方式。它是在状态监测和技

术诊断的基础上，掌握设备劣化发展情况。在高度预知的

情况下，适时安排预防性修理，故又称预知维修。

1.2设备维修基础

1.2.1维修方式

3、可靠性维修

又称为以可靠性为中心的维修，是根据运行中的设备的潜

在故障发展为功能故障的过程虽有长短，但其故障征兆均

能通过检测而发现这一规律所采取的一种预防性措施，它

是一种从研究设备可靠性出发，提高可靠性的维修技术。

4、质量维修

一种从保证产品质量出发而制定的设备维修程序，其目的

是使产品零件加工的全部质量特性保持最佳状态，从而提

出对影响质量有关的重要因素如人、机、料等进行管理，

并把重点放在设备与质量的关系上。

1.2设备维修基础

1.2.1维修方式

5、改善维修

改善维修也称为改善性维修。改善维修是指为了防止故障

重复发生而对机电设备的技术性能加以改进的一种维修。

6、无维修设计

“无维修设计”是设备维修的理想目标，是指针对机电设

备维修过程中经常遇到的故障，在新设备的设计中采取改

进措施予以解决，力求使维修工作量降低到最低限度或根

本不需要进行维修。

1.2设备维修基础

1.2.2维修方式选择

维修决策的基本要求是：①可靠性不得低于允许的最小值

,即；②维修费用