1、設備故障診斷與維修設備故障診斷與維修 任課教師：常京龍任課教師：常京龍 聯系電話：聯系電話郵箱：郵箱： QQ號碼：號碼：750122104750122104設備故障診斷與維修設備故障診斷與維修 根據成人教育實際，充分發揮現代通訊技術的優根據成人教育實際，充分發揮現代通訊技術的優勢，達到方便學員學習，激發學習興趣，提高學習效勢，達到方便學員學習，激發學習興趣，提高學習效果的目標果的目標,本課程采用網絡教學。本課程采用網絡教學。 教學課件設計鏈接有關在線視頻案例或教程，更教學課件設計鏈接有關在線視頻案例或教程，更好幫助學員學習，以達到簡單、明確、生動、形象的好幫助學員學習

2、，以達到簡單、明確、生動、形象的教學效果。教學效果。授課方式授課方式設備故障診斷與維修設備故障診斷與維修 本課程共安排授課本課程共安排授課60學時，其中包括課件遠程教學時，其中包括課件遠程教學學12次，面授輔導次，面授輔導2次，考試一次。次，考試一次。 本課程考核方法：平時作業本課程考核方法：平時作業20%，面授出勤，面授出勤20%，期末考試期末考試60%。 每次課時均留有作業，學員應按時完成，面授輔每次課時均留有作業，學員應按時完成，面授輔導時學員上交作業。導時學員上交作業。 要求學員平時認真學習，勤于思考，按時完成作要求學員平時認真學習，勤于思考，按時完成作業，保證面授輔導時間。業，保證面

3、授輔導時間。授課安排和要求授課安排和要求設備故障診斷與維修設備故障診斷與維修 任何設備在使用過程中不可避免會發生故障，從任何設備在使用過程中不可避免會發生故障，從而影響設備正常運行，造成經濟損失，甚至產生嚴重而影響設備正常運行，造成經濟損失，甚至產生嚴重的安全事故。的安全事故。 如何預防、減少和避免故障的發生是人們一直在如何預防、減少和避免故障的發生是人們一直在思考的重大課題，思考的重大課題，設備故障診斷與維修是行之有效的設備故障診斷與維修是行之有效的重要手段。重要手段。課程簡介課程簡介設備故障診斷與維修設備故障診斷與維修 設備故障診斷與維修通過設備狀態監測，既根據設備故障診斷與維修通過設備狀

4、態監測，既根據主要特征狀態參數判斷設備正常或故障，在設備狀態主要特征狀態參數判斷設備正常或故障，在設備狀態檢測基礎上，分析確定故障的性質、類別、部位、程檢測基礎上，分析確定故障的性質、類別、部位、程度、原因及發展趨勢，并對設備進行合理維修，保證度、原因及發展趨勢，并對設備進行合理維修，保證設備正常運行，減少損失，避免事故發生。設備正常運行，減少損失，避免事故發生。課程簡介課程簡介設備故障診斷與維修設備故障診斷與維修 設備故障診斷設備故障診斷與維修是與維修是綜合了現綜合了現代檢測技術、傳感代檢測技術、傳感器技術、識別理論、器技術、識別理論、計算機技術和現代計算機技術和現代機械等多學科成就機械等多

5、學科成就基礎上發展起來的基礎上發展起來的綜合性嶄新科學。綜合性嶄新科學。 設備故障診斷與維修已經進入工程應用階段，技設備故障診斷與維修已經進入工程應用階段，技術日益成熟，應用范圍日趨廣泛，產生深遠影響。術日益成熟，應用范圍日趨廣泛，產生深遠影響。 課程簡介課程簡介設備故障診斷與維修設備故障診斷與維修 本課程首先學習設備故障診斷與維修概述，本課程首先學習設備故障診斷與維修概述，然后學習設備故障主要方法，既振動診斷技術然后學習設備故障主要方法，既振動診斷技術和油樣聲光診斷技術，在此基礎上學習機械設和油樣聲光診斷技術，在此基礎上學習機械設備的拆卸、清洗和檢查，零件的測繪方法和修備的拆卸、清洗和檢查，

6、零件的測繪方法和修復技術及裝配，最后通過數控機床故障診斷和復技術及裝配，最后通過數控機床故障診斷和維修的學習，全面訓練學員的分析問題和解決維修的學習，全面訓練學員的分析問題和解決問題能力，強化學員職業能力，提高學員綜合問題能力，強化學員職業能力，提高學員綜合職業素質。職業素質。 下面我們學習第一章下面我們學習第一章課程簡介課程簡介第一章第一章 緒論緒論故障定義：故障定義： 整機或零部件在規定的時間和使用條件下不能完整機或零部件在規定的時間和使用條件下不能完成規定的功能，或各項技術經濟指標偏離了它的正常成規定的功能，或各項技術經濟指標偏離了它的正常狀況，但在某種情況下尚能維持一段時間工作，若不狀

7、況，但在某種情況下尚能維持一段時間工作，若不能得到妥善處理將導致事故。能得到妥善處理將導致事故。 例如:某些零部件損壞、磨損超限、“焊縫開裂、螺栓松動，使工作能力喪失；發動機的功率降低;傳動系統失去平衡和噪聲增大;工作機構的工作能力下降;燃料和潤滑油的消耗增加等，當其超出了規定的技術參數時，即發生了故障。 第一章第一章 緒論緒論冬奧會溫哥華開幕冬奧會溫哥華開幕 點火儀式現機械故障點火儀式現機械故障(紅圈所紅圈所 示處示處)故障案例故障案例 冬奧會溫哥華開幕冬奧會溫哥華開幕 點火儀式點火儀式機械故障屬于在規定的時間和使機械故障屬于在規定的時間和使用條件下不能完成規定的功能。用條件下不能完成規定的

8、功能。 該故障對溫哥華冬奧會該故障對溫哥華冬奧會造成不良影響。造成不良影響。 日本豐田公司日本豐田公司“剎車門剎車門”事事件則為尚能維持一段時間工作，件則為尚能維持一段時間工作，若不能得到妥善處理將導致事故。若不能得到妥善處理將導致事故。 “剎車門剎車門”事件給日本事件給日本豐田公司帶來嚴重危機豐田公司帶來嚴重危機第一章第一章 緒論緒論故障診斷定義：故障診斷定義： 通過人的感官或測量儀器得到反映機電設備的故通過人的感官或測量儀器得到反映機電設備的故障狀況及特征的信息，確定故障所在的位置和程度就障狀況及特征的信息，確定故障所在的位置和程度就是故障診斷是故障診斷 在機電設備維修中，研究故障的目的是

9、要查明故障模式，研究故障機理，探求減少故障發生的方法，提高機電設備的可靠程度和有效利用率。同時，把故障的影響和結果反映給設計和制造部門，以便采取措施。 第一章第一章 緒論緒論故障率：故障率： 指在每一個時間增量里產生故障的次數，或者在時間指在每一個時間增量里產生故障的次數，或者在時間 t 之之前尚未發生故障，而在隨后的前尚未發生故障，而在隨后的dt時間內可能發生的故障的條件時間內可能發生的故障的條件概率。概率。 故障率為在某一瞬時可能發生的故障相對于該瞬時無故障故障率為在某一瞬時可能發生的故障相對于該瞬時無故障概率之比。概率之比。 1.11.1故障率故障率第一章第一章 緒論緒論根據不同變化規律

10、，故障率分為以下四種類型根據不同變化規律，故障率分為以下四種類型 1.1.常數型常數型 2.2.負指數型負指數型 3.3.正指數型正指數型 4.4.浴盆曲線型浴盆曲線型1.1.1故障率類型故障率類型第一章第一章 緒論緒論1.常數型常數型 故障率基本保持不變，是一個常數，故障率基本保持不變，是一個常數，它不隨時間而變化。它不隨時間而變化。 這是最常見的一種類型這是最常見的一種類型 此時的機械設備或零部件均未達到使此時的機械設備或零部件均未達到使用壽命，不易發生故障，但某種原因也會用壽命，不易發生故障，但某種原因也會導致發生故障，且有隨機性導致發生故障，且有隨機性. 在嚴格操作、加強維護保養的情況

11、下在嚴格操作、加強維護保養的情況下將會隨時排除故障，因此故障率很小。將會隨時排除故障，因此故障率很小。 1.1.1故障率類型故障率類型常數型故障曲線第一章第一章 緒論緒論2.2.負指數型負指數型 又稱漸減型。又稱漸減型。 機械設備投人運轉的初期故機械設備投人運轉的初期故障率很高隨著時間的推移，經過障率很高隨著時間的推移，經過運轉、運轉、“磨合、調整，故障逐個磨合、調整，故障逐個暴露并被排除后，故障率由高逐暴露并被排除后，故障率由高逐漸降低，并趨于穩定，成為負指漸降低，并趨于穩定，成為負指數型故障率曲線。數型故障率曲線。 原因：使用了質量粗劣的零原因：使用了質量粗劣的零件，或制造中工藝疏忽，或裝

12、配件，或制造中工藝疏忽，或裝配質量不高，還有設計、保管、運質量不高，還有設計、保管、運輸、操作等。輸、操作等。 1.1.1故障率類型故障率類型負指數型故障曲線第一章第一章 緒論緒論3.3.正指數型正指數型 又稱漸增型。又稱漸增型。 故障急劇增多，其故障故障急劇增多，其故障率曲線是正指數型率曲線是正指數型; 漸進性故障的故障率屬于漸進性故障的故障率屬于這種類型這種類型 原因：原因： 機械設備或零部件隨著時機械設備或零部件隨著時間的增長，逐漸發生磨損、腐間的增長，逐漸發生磨損、腐蝕、疲勞等。蝕、疲勞等。 1.1.1故障率類型故障率類型正指數型故障曲線第一章第一章 緒論緒論4.4.浴盆曲線型浴盆曲線

13、型 浴盆曲線型是最常見的浴盆曲線型是最常見的一種故障率類型。一種故障率類型。 包括前述的三種類型，包括前述的三種類型，而成一條浴盆曲線，而成一條浴盆曲線， 曲線劃分成早期故障曲線劃分成早期故障 (初始故障初始故障)、隨機故障、隨機故障(偶發偶發故障故障)、耗損故障、耗損故障(衰老故障衰老故障)三個階段。三個階段。1.1.1故障類型故障類型浴盆曲線型故障曲線第一章第一章 緒論緒論5.5.浴盆曲線型特點浴盆曲線型特點1)早期故障期早期故障期 它相當于機電設備安裝試車后，經過磨合、調整將進入正常工作階段。它相當于機電設備安裝試車后，經過磨合、調整將進入正常工作階段。 若進行大修或技術改造后，早期故障

14、期將再次出現。若進行大修或技術改造后，早期故障期將再次出現。2)隨機故障期隨機故障期 此時期是機電設備的最佳工作期。此時期是機電設備的最佳工作期。3)耗損故障期耗損故障期 機械設備或零部件經長期運轉，磨損嚴重，產生故障的機會增大機械設備或零部件經長期運轉，磨損嚴重，產生故障的機會增大 。 在這一時期出現前進行預防維修，或在這一時期剛出現時就進行小修，在這一時期出現前進行預防維修，或在這一時期剛出現時就進行小修，防止故障大量出現，降低故障率和減少維修工作量。防止故障大量出現，降低故障率和減少維修工作量。1.1.1故障類型故障類型)0(1tt )0(1tt )0(1tt )0(1tt 第一章第一章

15、 緒論緒論 它是可修復機電設備和零部件在相鄰兩次故障間隔內正常它是可修復機電設備和零部件在相鄰兩次故障間隔內正常工作時間的平均值。工作時間的平均值。 例如某設備工作了例如某設備工作了1000小時后發生了第一次故障，工作了小時后發生了第一次故障，工作了2000小時后發生了第二次故障，工作了小時后發生了第二次故障，工作了2400小時后發生了第三小時后發生了第三次故障。次故障。 則該機械設備的平均故障間隔時間為則該機械設備的平均故障間隔時間為 （1000+2000+2400）/3=1800 平均故障間隔時間愈長，說明愈可靠。平均故障間隔時間愈長，說明愈可靠。1.1.2平均故障間隔時間平均故障間隔時間

16、第一章第一章 緒論緒論 故障理論揭示了機械設備在使用過程中有關故障故障理論揭示了機械設備在使用過程中有關故障的規律。的規律。 它包括它包括 1.故障統計分析故障統計分析 (故障宏觀理論故障宏觀理論) 2.故障物理分析故障物理分析 (故障微觀理論故障微觀理論)。1.2故障理論故障理論第一章第一章 緒論緒論 它是應用可靠性理論，運用統計技術和方法，從宏觀現象上，定性和定它是應用可靠性理論，運用統計技術和方法，從宏觀現象上，定性和定量地描述、分析機電設備運動過程的模型、特點和規律性。量地描述、分析機電設備運動過程的模型、特點和規律性。 故障統計分析可以對機械設備的結局作出規律性的大致描述，提供信息，

17、故障統計分析可以對機械設備的結局作出規律性的大致描述，提供信息，反映主要故障問題，但不能揭示事故的根本原因。反映主要故障問題，但不能揭示事故的根本原因。 故障統計分析包括故障的分類、故障分布和特征量、故障邏輯決斷等故障統計分析包括故障的分類、故障分布和特征量、故障邏輯決斷等。1.2.1故障統計分析故障統計分析第一章第一章 緒論緒論 它用先進的測試技術和理化方法，從微觀和亞微觀的角度分析研究故障它用先進的測試技術和理化方法，從微觀和亞微觀的角度分析研究故障從發生到形成的過程，以及故障的機理、形態、規律及其影響因素。從發生到形成的過程，以及故障的機理、形態、規律及其影響因素。 故障物理分析包括故障

18、機理和故障形態兩個方面。故障物理分析包括故障機理和故障形態兩個方面。 故障機理和故障類型的分析是制定維修策略故障機理和故障類型的分析是制定維修策略 的依據，是維修技術的基的依據，是維修技術的基礎理論，對維修技術的應用和發展有重要的影響。礎理論，對維修技術的應用和發展有重要的影響。1.2.2故障物理分析故障物理分析 第一章第一章 緒論緒論 機械故障診斷的基本方法可按不同的觀點來分類機械故障診斷的基本方法可按不同的觀點來分類 一、按診斷方法的難易程度可分為：一、按診斷方法的難易程度可分為： 簡易診斷法簡易診斷法 精密診斷法精密診斷法; 二、是按診斷的測試手段主要分為二、是按診斷的測試手段主要分為

19、直接觀察法直接觀察法 振動噪聲測試法振動噪聲測試法 無損檢法無損檢法 磨損物測定法磨損物測定法 機器性能參數測定法。機器性能參數測定法。1.3故障診斷的方法故障診斷的方法第一章第一章 緒論緒論 汽車電器故障診斷方法在線視頻汽車電器故障診斷方法在線視頻 觀看方法：觀看方法： 在觀看放映狀態點擊本頁圖片，在觀看放映狀態點擊本頁圖片， 出現出現“課件視頻素材課件視頻素材”專輯，專輯， 再選擇感興趣的課件視頻素材點擊既可在線觀看再選擇感興趣的課件視頻素材點擊既可在線觀看要求重點觀看要求重點觀看“汽車電器故障診斷汽車電器故障診斷”素材素材 該視頻即可幫助深刻理解故障診斷方法，又可以應用于生該視頻即可幫助

20、深刻理解故障診斷方法，又可以應用于生活實際。活實際。1.3故障診斷的方法故障診斷的方法第一章第一章 緒論緒論 簡易診斷法主要采用便攜式的簡易診斷儀器，如測振儀、聲級計、工業簡易診斷法主要采用便攜式的簡易診斷儀器，如測振儀、聲級計、工業內窺鏡、紅外點溫儀等對設備進行人工巡回監測，根據設定的標準或人的經內窺鏡、紅外點溫儀等對設備進行人工巡回監測，根據設定的標準或人的經驗分析，判斷設備是否處于正常狀態。驗分析，判斷設備是否處于正常狀態。 若發現異常則通過監測數據進一步了解其發展的趨勢。因此，簡易診斷若發現異常則通過監測數據進一步了解其發展的趨勢。因此，簡易診斷法主要解決的是狀態監測和一般的趨勢預報問

21、題。法主要解決的是狀態監測和一般的趨勢預報問題。1.31.3故障診斷的方法故障診斷的方法1.3.1簡易診斷法第一章第一章 緒論緒論 精密診斷法是對己產生異常狀態的原因采用精密診斷儀器和各種分析手精密診斷法是對己產生異常狀態的原因采用精密診斷儀器和各種分析手肆肆 (包括計算機輔助分析方法、診斷專家系統等包括計算機輔助分析方法、診斷專家系統等)進行綜合分析，以了解故障進行綜合分析，以了解故障的類型、程度、的類型、程度、部位和產生的原因及故障發展的趨勢等問題。部位和產生的原因及故障發展的趨勢等問題。 精密診斷法主要解決的問題是分析故障原因和較準確地確定發展趨勢。精密診斷法主要解決的問題是分析故障原因

22、和較準確地確定發展趨勢。1.31.3故障診斷的方法故障診斷的方法1.3.21.3.2精密診斷法精密診斷法第一章第一章 緒論緒論 直接觀察法如直接觀察法如 “聽、摸、看、聞聽、摸、看、聞”一直沿用至今，一直沿用至今， 光纖內窺鏡、電子聽診儀、紅外熱像儀、激光全息攝影等光纖內窺鏡、電子聽診儀、紅外熱像儀、激光全息攝影等現代手段，使之成為一種有效的診斷法。現代手段，使之成為一種有效的診斷法。1.31.3故障診斷的方法故障診斷的方法1.3.31.3.3直接觀察法直接觀察法第一章第一章 緒論緒論 振動、噪聲的強弱及其包含的主要頻率成分和故障的類型、振動、噪聲的強弱及其包含的主要頻率成分和故障的類型、程度

23、、部位及原因等有著密切的聯系。程度、部位及原因等有著密切的聯系。 因此利用這種信息進行故障診斷是比較有效的方法，也是因此利用這種信息進行故障診斷是比較有效的方法，也是目前發展比較成熟的方法，特別是振動法。目前發展比較成熟的方法，特別是振動法。1.31.3故障診斷的方法故障診斷的方法1.3.41.3.4振動噪聲測試法振動噪聲測試法第一章第一章 緒論緒論 無損檢驗是在不破壞材料表面及內部結構的情況下檢驗機無損檢驗是在不破壞材料表面及內部結構的情況下檢驗機械零部件缺陷的方法。械零部件缺陷的方法。 它使用的手段包括超聲波、紅外線、它使用的手段包括超聲波、紅外線、X X射線、射線、Y Y射線、聲發射線、

24、聲發射、滲透染色等。射、滲透染色等。 這一套方法目前已發展成一個獨立的分支，在檢驗由裂紋、這一套方法目前已發展成一個獨立的分支，在檢驗由裂紋、砂眼、縮孔等缺陷造成的設備故障時比較有效。砂眼、縮孔等缺陷造成的設備故障時比較有效。1.31.3故障診斷的方法故障診斷的方法1.3.51.3.5無損檢測無損檢測第一章第一章 緒論緒論 機器的潤滑系統或液壓系統的循環油路中攜帶著大量的磨損殘余物機器的潤滑系統或液壓系統的循環油路中攜帶著大量的磨損殘余物 。 它們的數量、大小、幾何形狀及成分反映了機器的磨損部位、程度和性它們的數量、大小、幾何形狀及成分反映了機器的磨損部位、程度和性質，根據這些信息可以有效地診

25、斷設備的磨損狀態。質，根據這些信息可以有效地診斷設備的磨損狀態。 目前磨損殘余物測定方法在工程機械和汽車、飛機發動機監測方面已取目前磨損殘余物測定方法在工程機械和汽車、飛機發動機監測方面已取得了良好的效果。得了良好的效果。1.31.3故障診斷的方法故障診斷的方法1.3.61.3.6無損殘物測定法無損殘物測定法第一章第一章 緒論緒論 機器的性能參數主要包括反映機器主要功能的一些數據，如泵的揚程、機器的性能參數主要包括反映機器主要功能的一些數據，如泵的揚程、機床的精度、破碎機的粒度、壓縮機的壓力和流量以及內燃機的功率和耗袖機床的精度、破碎機的粒度、壓縮機的壓力和流量以及內燃機的功率和耗袖量等。量等

26、。 這些數據一般可以直接從機器的儀表上讀出，由此可以判定機器的運行這些數據一般可以直接從機器的儀表上讀出，由此可以判定機器的運行狀態是否離開正常范圍。狀態是否離開正常范圍。 機器性能參數測定方法主要用于狀態監測或作為故障診斷的輔助手段。機器性能參數測定方法主要用于狀態監測或作為故障診斷的輔助手段。1.31.3故障診斷的方法故障診斷的方法1.3.71.3.7機器性能參數測定法機器性能參數測定法第一章第一章 緒論緒論1.41.4開展設備開展設備故障診斷的重大意義故障診斷的重大意義1.預防事故，保證人身和設備的安全預防事故，保證人身和設備的安全2.推動設備維修制度的改革推動設備維修制度的改革 設備維修制度共有以下三種。設備維修制度共有以下三種。 (1)事后維修制度事后維修制度 (2)預防維修制度預防維修制度