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淺談工程機械的故障分析及常見故障維修
2025-03-08
工程機械設備在使用過程中，由于材料、工藝、環境條件和人為因素的影響，其零部件會逐漸地被磨損、變形、斷裂、蝕損等，設備的技術狀態將會產生劣化，不可避免地出現各種各樣的故障。工程機械維修應遵循“增加利潤、節省原材料、優化投資回報、延長設備的使用壽命、減少生產費用、避免事故和技術性災難”的原則。
1. 工程機械的故障調查分析及常見故障現象
1.1 在分析工程機械出現的故障時，一般是從故障的表象入手，通過故障表象找出原因和故障機理。由于受現場條件的限制，觀察到或測量到的故障現象可能是系統的，如離心泵不吸液; 也可能是某一部件的，如離心泵的填料過熱; 也可能是某一零件的，如軸或軸套表面損壞等。對故障分析主要包括以下步驟：
（1）現場調查。主要包括收集發生故障的時間、環境、順序等背景數據和使用條件; 故障現場攝像或照相; 收集和整理故障件的主要歷史資料如設計圖樣、操作規范、驗收報告、故障情況記錄和維修報告等; 對故障件進行初步檢查、鑒別、保存和清洗等。
（2）分析并確定故障原因和故障機理。主要包括對故障件的無損檢驗、性能試驗、斷口的宏觀與微觀檢查等檢查與分析; 必要的理論分析和計算，如強度、疲勞、斷裂力學分析及計算等; 初步確定故障原因和機理。
（3）提出分析結論。當某一件故障分析工作做到一定階段或試驗工作結束時，都要對所獲得的全部資料、調查記錄、證詞和測試數據，按設計、材料、制造、使用四個方面是否有問題來進行集中歸納、綜合分析和判斷處理，提出一個結論明確、建議中肯的報告。
在生產現場，當工程機械運行時發生故障的時候，機修人員欲對故障進行快速判斷并采取相應措施，先可以用問、看、嗅、聽、摸的方法直接判斷。問就是向操作者詢問故障發生經過，弄清楚是突發的、漸發的或者是調修后產生的，以及以前的處理方法；看就是觀察發生故障時零部件所處位置及加工件的類型和當時的周圍環境情況；嗅就是用嗅覺器官嗅現場氣味來作判斷，例如：機械溫度過高或電機繞組燒毀故障所散發出的絕緣物、油漆的氣味；聽就是判別各種傳動機械的不正常聲響和產生的部位；摸就是手觸摸設備的溫度或振動等等是否正常。這樣，根據問、看、嗅、聽、摸所捕捉到的信息，可以較快地作出判斷。
若采用上述的基本方法而判斷不出故障部位或故障原因的情況下，要考慮采取分段隔離法或分步法檢查。例如，工程機械工作不正常，壓力不足，則先檢查油壓，正常時檢查其他方面，不正常時就查油位、油缸或油管頭接頭; 再查電磁閥是否正常，正常查下級，否則查接觸器等等。當然，對于這種系統的檢查必須搞清作用原理和動作順序，而后逐項跟蹤查找故障所在。工程機械中有的故障產生的原因比較復雜，有設備、材料、環境因素以及操作者的技術水平等諸多因素，這種情況采用“分步法”來檢查、排除故障，效果比較好。
1.2 無論是操作人員或機修人員，掌握熟悉一般傳動機構等零部件的常見故障現象，對判斷故障、防止故障范圍擴大，減少故障損失是很重要的。常見工程機械傳動部件的故障現象如下：
齒輪傳動： 傳動中齒輪嚙合時產生吱吱的尖叫聲，且隨轉速提高而增大，一般是嚙合間隙偏小; 若是傳動產生當當的響聲，而且聲響隨負荷加大而降低，則是傳動中齒輪嚙合間隙太大; 假如吱吱聲是斷續的，一般是半圈緊半圈松，這大多是因為齒輪制造精度差或某一軸彎曲變形。傳動中若產生當當的敲擊聲時，一般是兩軸中心距大或齒輪齒形瘦窄。
皮帶傳動： 在同一組中，皮帶長短不一或者皮帶輪槽深淺不一，皮帶輪軸彎曲均會產生較大的振動，對那些精密的設備還可能形成振動源。若調得太松，起動時會產生怪叫聲，并且會發生起轉慢，主動輪發熱，調得太緊，會發出吱吱聲并且導致皮帶和皮帶輪發熱，從而損傷皮帶。
軸承、滾動軸承調得太緊，軸或軸承孔配合過盈大，軸和孔加工精度低以及潤滑不良等，高速時會產生尖叫聲并且發熱、冒煙； 調整得太松不但噪聲大，還會損壞軸承上的軸及齒輪。軸承運行到一定的時間后會產生磨損，精度下降甚至滾珠、滾道損壞，這種故障一旦產生，必然對機器的正常運轉直接產生不良的影響。
2.工程機械故障的維修及注意事項
2.1 工程機械故障85%以上是由磨損產生的。對于工程機械，一要盡可能減少零部件的磨損，預防故障的產生；二要靈活運用修理方法，不斷探索和研究新的維修方法。野外工程機械維修，由于有配件、材料、吊裝設備等的困難，要求維修人員充分發揮聰明才智來盡快排除故障。有效的現場應急維修必不可少，有如下幾種：
（1）零件修理法：采用機械加工、焊接、研磨等方法快速修復損壞的零件。例如一臺輸送泵，料斗的攪拌軸因磨損嚴重突然 不能工作，配件一時又難以買來。這種情況下，可將攪拌軸拆下，采用堆焊及車床加工的方法，迅速恢復機械的作業，同時也節省了資金。
（2）零件換用或替代修理法：用完好備件替換已經損壞的配件，在大修及現場維修時均可采用。同時可以充分利用庫存材料，替代工程機械已經損壞的零部件。如用普通鋼板制作的墊片代替缺損的墊圈，用煙盒做墊圈代替低壓油路的密封墊圈,用塑料布代替水泵中密封的石棉繩等，可臨時解決應急維修的需要。
（3）零件棄置法：越過已經產生故障的零部件,將管路或電路連接起來，快速恢復工程機械作業。如自卸車的剎車分泵皮碗損壞漏氣，造成制動不靈。在管路中臨時分一個閥門，將通往該分泵的氣體關閉，迅速恢復作業; 冬季施工時，機油散熱器凍裂，在野外無法修復。可去掉散熱器，將機油管直接與機體油道接通，將散熱器水管短接，迅速恢復機械的作業。
對于臨時應急維修，機械使用過程中一定要高度關注，畢竟只是權宜之法，應避免因臨時維修失敗造成更大范圍的機械故障、機械損毀。要盡快安排替換正規合格的零部件，或同步與生產供應商聯系請求專業咨詢和維修。
2.2 工程機械維修應注意以下事項：
（1）要采用科學合理的修理方法，減少或盡量避免那些不必要的拆卸。
（2）對有故障的零件和相關件，修復或更換，安裝前都應做必要的檢查，以防止故障重復出現。
（3）對重復出現故障的零件，一定要查清零件損壞的真正原因，再進行安裝以保證機械的可靠性達到徹底解決的目的。
（4）要重視拆卸零部件的清理和清洗，否則會加速零件的磨損和損壞，降低機械原有的精度和可靠性。
（5）螺栓、螺母安裝時要注意的問題：螺栓、螺母與零件的接觸面應光潔平整；緊固同一平面的成組螺栓和螺母時，必須按規定的順序，分次逐步加力緊固；螺紋上的臟物要清洗干凈；螺栓、螺母的緊固力矩一定要按標準進行緊固。
（6）軸承安裝時應注意的問題：要根據軸承尺寸和配合過盈量的大小，采用適當的安裝方法（冷裝、熱裝、壓裝、打裝）。安裝時必須用專用工具，在安裝前要清洗各配合面并涂油防止軸承偏斜裝入。
（7）齒輪傳動件安裝應注意的問題：齒輪和軸的配合要適當，不能有偏心或偏斜現象。
（8）油封安裝時應注意的問題：施加在油封端面的壓力必須均勻適當，防止安裝時因施加壓力不當而使油封變形，降低密封性能。
（9）各高速部位要按標準進行調整，安裝后要全面仔細檢查各部件的位置、緊固、調整是否正確齊全。
3.結束語
工程機械在使用過程中一定要加強定期與不定期檢查，及時了解機械的運行情況，對出現的大、小故障，要及時進行分析排查，不要因延誤檢查維修而釀成更大的損失。
來源：設備管理網
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