工程机械故障分析维修管理现状

【摘 要】工程机械是工程施工的重要基础，其维修和管理的好坏直接影响着工程施工进度和施工质量。本文结合工作实际，从机械故障分析方面就工程机械维修现状和前期管理进行了分析，旨在提高工程机械维修管理水平，为工程正常施工保驾护航。

【关键词】工程机械；故障分析；维修现状；设备管理

1.引言

近年来，随着我国经济建设水平的不断提高，我国建设工程项目正向高标准、大规模方向发展，大量现代化工程机械设备被广泛应用于工程建设各个环节，对施工进度、施工质量、施工安全等起着决定性作用。然而，由于工程机械工作环境十分恶劣，且经常在各工地流动作业分散性极强，再加上工期及设备配置等原因长期处于高负荷运转情况下，因此故障现象十分频繁，尤其是大型化、机电一体化、连续化机械设备的大量运用，使得传统的设备维修管理方式远远无法满足现代工程设备维护管理的要求，极容易造成工程机械在施工过程中大量停机、超长检修等现象，严重影响工程质量和施工进度，改进工程机械的维修管理成为迫在眉睫的事情。下面，本文结合工作实际，从机械故障分析方面就工程机械维修现状和前期管理进行分析。

2.工程机械故障维修分析的特点

工程机械在投入使用后，其各个部件受到环境因素、使用因素、设计因素等的影响，均会出技术性能下降和技术状况恶化等现象，逐步偏离理想工作状态，当这种偏离达到一定程度后就不能再满足使用要求表现出故障现象，对工程机械进行维修管理就是为了使其回到理想工作状态。虽然维修工作需要各种专业知识和技能的综合应用，但终究是围绕机械设备故障问题而进行的，是通过机械故障现象，运用设备结构原理以及各种故障理论，分析故障部件发生的整个过程、故障内因以及外因。整个过程中，需要应用大量现代维修理论、基础学科理论、各种检测技术、检测工艺手段等。

机械故障维修分析有着明确的目的，其根本目的就是为了确定机械运行状况、寻找故障部位、分析故障产生的原因，最终制定出经济有效的故障维修方案。在整个故障分析过程中，需要涉及摩擦学、材料学、力学、化学等众多学科的知识，运用机械制造、液压、金属结构、电气、制动等相关专业理论，采用焊接、铸造等多种工艺技术，知识技术的交叉性极强。同时，所有的故障分析方法和技术都必须以机械实际状况作为基础，是一项以理论为指导注重于实践的活动。

3.工程机械故障分析

3.1 工程机械故障形式

工程机械故障按其发生的原因分有劣化故障、人为故障；按故障持续时间分有临时性故障、持久性故障；按故障形成速度分有突发性故障、渐发性故障；按故障性质分有功能性故障、参数故障。

劣化故障是设备在使用过程中随着时间推移，零部件发生磨损、疲劳、腐蚀以及金属材料组织改变等不可逆变化过程，造成机械设备功能降低的故障；人为故障是由于管理不善违规操作等引起的故障；临时性故障是短时间发生丧失某些功能后，不需要进行修复只需调整即恢复正常的故障；持久性故障是功能丧失后一直持续到更换或修复故障零部件后才能恢复正常工作能力的故障；突发性故障是因设备本身不利因素和偶然外界因素作用，迅速产生的故障；渐发性故障是由于设备在老化或工作负荷下缓慢造成的故障；功能性故障是设备个别零件损坏或卡涩造成的，不能继续完成预定功能的故障；参数故障是设备参数超出极限值造成的故障。

3.2 工程机械故障表现

工程机械故障通常表现为裂纹、磨损、腐蚀、变形、断裂、剥落、烧伤等现象。

裂纹现象多是由于机械疲劳、应力突变、腐蚀等原因引起的，裂纹故障极容易造成突发性事故，尤其是压力容器、连杆、大型旋转轴系、齿轮等零件，一旦裂纹故障扩展将会直接造成灾难性事件。

磨损是由于设备运动部件相对摩擦所造成的，尤其是当存在缺少、颗粒物料冲击等现象时，运动部件磨损将更为严重，使得设备配合精度降低，产生振动、噪音、发热等现象，影响机器工作效率和使用性能。

腐蚀故障严格的来说是一种化学反应所造成的故障，腐蚀会使设备构件材料变薄、强度降低，影响设备工作性能，严重的可以引发其它故障，是一种极为危险且较常见的潜在故障，工程机械由于使用环境恶劣，养护管理措施不足等原因，极容易产生腐蚀故障。

变形故障是由于荷载过大、荷载不均匀、热膨胀不均匀、物料冲击等原因所造成的设备构件变形，变形故障会影响设备零部件的精度，造成静元件摩擦，降低零部件间的契合能力，使机械性能降低甚至失去某些性能。

断裂故障是由于设备负荷过大，局部应力过于集中，循环荷载过大产生金属疲劳等原因引起的零部件断裂现象，断裂故障将直接引起机器损坏，油液气体外泄，丧失工作性能等严重结果。

剥落烧伤故障多是由于缺少滑润，零部件工作面接触应力过大等原因造成的，剥落烧伤故障将会引起设备精度降低，产生振动，噪音过大等现象。严重者甚至造成设备某结性能丧失结果，如齿轮、轴承较容易产生这类故障。

4.故障分析过程

故障分析包括故障检测与故障诊断两个部分，我们常说的设备工作正常是指设备能够发挥应有的功能，但并不是指设备不存在缺陷，部分陷存在但在设备容限范围内时，设备依然能够发挥应有的功能。但当缺陷进一步扩展后，设备功能状态将会发生变化性能恶化。设备故障是是通过其运行状态所反映出来的，对设备故障进行监测是在设备不停机情况下，以其状态信号作为依据，如振动、噪声、温升、气味、磨损、油耗等信号进行故障判断。设备状态信号是故障信息的唯一载体，也是地故障分析诊断的唯一依据。

对状态信号的获取，主要是能过传感器以及其它监测手段进行的，一般包括信号测取、中间变换、数据采集几个过程。在获取信号之后，需要根据获取的状态信号提取出与设备故障有关的特征信息，从而差别设备状态是否存在异常，并以此寻找故障源，根据故障异常情况和故障源预测故障未来发展趋势和造成的影响，以此决定故障处理微略，对其进行控制、维修、调整等以干预故障工作过程，降低或消除其对设备性能造成的影响。

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