機電維修自我鑒定范文
機電設備是企業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)基礎，作為現代化的生產(chǎn)工具在各行各業(yè)都有廣泛的應用。隨著(zhù)生產(chǎn)力水平的提高，設備技術(shù)狀態(tài)對企業(yè)生產(chǎn)的正常運行，對產(chǎn)品生產(chǎn)率、質(zhì)量、成本、安全、環(huán)保和能源消耗等在一定意義上起著(zhù)決定性的作用。
機電設備在使用過(guò)程中，不可避免地會(huì )由于磨損、疲勞、斷裂、變形、腐蝕和老化等原因造成設備性能的劣化以致出現故障，從而會(huì )使其不能正常運行，最終導致設備損壞和停產(chǎn)而使企業(yè)蒙受經(jīng)濟損失，甚至造成災難性的后果。
因此，減緩機電設備劣化速度，排除故障、恢復設備原有的性能和技術(shù)要求，需要設備維修從業(yè)人員掌握一整套系統的、科學(xué)的維護和修理設備的技術(shù)和方法。
機械設備維修技術(shù)是以機械設備為研究對象，探討設備出現性能劣化的原因，研究并尋找減緩和防止設備性能劣化的技術(shù)及方法，保持或恢復設備的規定功能并延長(cháng)其使用壽命。 本模塊主要研究和討論機電設備維修技術(shù)的基礎知識。主要內容有：設備維修體系；發(fā)展概況和發(fā)展趨勢；機械零件的失效及其對策；設備修理的一般工作過(guò)程和設備維修前的準備。
一、設備的劣化及補償
機械設備在使用或者閑置過(guò)程中逐漸喪失其原有性能，或者與同類(lèi)新型設備相比較性能較差，顯得舊式化的現象稱(chēng)為設備的劣化。
設備的劣化可分為使用劣化，自然劣化和災害劣化。使用劣化是指設備在使用過(guò)程中，由于磨損和腐蝕所造成的耗損、沖擊、疲勞和蠕變等所造成的損壞和變形，原材料的附著(zhù)和塵埃的污染之類(lèi)現象，使設備失去其原有的性能。自然劣化是指設備在進(jìn)廠(chǎng)之后不管使用與否，隨著(zhù)時(shí)間的流逝，或者受大氣的影響而使材料老朽化，或者遭受意外的災害而加快這種老朽化的速度的現象。災害劣化是指由于自然災害，如暴風(fēng)、水浸、地震、雷擊、爆炸等使設備遭受破壞或設備性能下降的現象。
設備劣化還可分為絕對劣化和相對劣化。絕對劣化就是設備的老朽化，即隨著(zhù)時(shí)間的流逝，設備逐漸損耗，逐漸老朽直至需要報廢。相對劣化是指原有的設備和新型設備相比較，性能低、質(zhì)量差，因而顯得舊式化的現象。
設備劣化導致設備技術(shù)性能下降，或者與新型設備相比，原有設備的技術(shù)性能較差，這一類(lèi)劣化又稱(chēng)之為技術(shù)性劣化。如果從設備的經(jīng)濟價(jià)值來(lái)看待，隨著(zhù)時(shí)間的流逝，其價(jià)值也在減少，這又稱(chēng)之為經(jīng)濟性劣化。
設備的劣化使設備的性能下降，故障增多，維修費用增加，其所生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量減少，質(zhì)量下降，成本增高并且不能保證按期交貨，職工的安全感和情緒下降等，造成各種損失。 對設備劣化的補償方法有兩種：一是用新設備來(lái)替換已經(jīng)劣化或損耗的舊設備，即進(jìn)行設備更新；二是在使用過(guò)程中通過(guò)檢修進(jìn)行局部性的補償。由于設備零部件的使用壽命是長(cháng)短不齊的，因此用檢修方法進(jìn)行局部性的補償，具有重要的經(jīng)濟意義。
圖1-1為設備劣化的周期圖。從圖中可以看出，設備由建設期進(jìn)入投產(chǎn)期，其性能逐漸達到設計水平，進(jìn)人穩定生產(chǎn)期。如再經(jīng)過(guò)革新改造，設備性能得到進(jìn)一步提高，進(jìn)入正常生產(chǎn)期。在使用中設備逐漸劣化，每經(jīng)過(guò)一次修理，恢復一定的性能，但設備性能仍呈下降的趨勢。這時(shí)，如果進(jìn)行改造，設備性能就可能向新一代的設備靠近。當設備性能急劇劣化，再修理得不償失時(shí)，就應當進(jìn)行更新。
圖l-1 設備劣化周期圖
二、機械零件的失效形式及其對策
機器失去正常工作能力的現象稱(chēng)為故障。在設備使用過(guò)程中，機械零件由于設計、材料、工藝及裝配等各種原因，喪失規定的功能，無(wú)法繼續工作的現象稱(chēng)為失效。當機械設備的關(guān)鍵零部件失效時(shí)，就意味著(zhù)設備處于故障狀態(tài)。機器發(fā)生故障后，其經(jīng)濟技術(shù)指標部分或全部下降而達不到預定要求，如功率下降、精度降低、加工表面粗糙度達不到預定等級或發(fā)生強烈振動(dòng)、出現不正常的聲響等。
機電設備的故障分為自然故障和事故性故障兩類(lèi)。自然故障是指機器各部分零件的正常磨損或物理、化學(xué)變化造成零件的變形、斷裂、蝕損等，使機器零件失效所引起的故障。事故性故障是指因維護和調整不當，違反操作規程或使用了質(zhì)量不合格的零件和材料等造成的故障，這種故障是人為造成的，可以避免。
機器的故障和機械零件的失效密不可分。機械設備類(lèi)型很多，其運行工況和環(huán)境條件差異很大。機械零件失效模式也很多，主要有磨損、變形、斷裂、蝕損等四種普通的、有代表性的失效模式。
（一）、機械零件的磨損及其對策
相接觸的物體相互移動(dòng)時(shí)發(fā)生阻力的現象稱(chēng)為摩擦。相對運動(dòng)的零件的摩擦表面發(fā)生尺寸、形狀和表面質(zhì)量變化的現象稱(chēng)為磨損。摩擦是不可避免的自然現象；磨損是摩擦的必然結果，兩者均發(fā)生于材料表面。摩擦與磨損相伴產(chǎn)生，造成機械零件的失效。當機械零件配合面產(chǎn)生的磨損超過(guò)一定限度時(shí)，會(huì )引起配合性質(zhì)的改變，使間隙加大、潤滑條件變壞。產(chǎn)生沖擊，磨損就會(huì )變得越來(lái)越嚴重，在這種情況下極易發(fā)生事故。一般機械設備中約有80％的零件因磨損而失效報廢。據估計，世界上的能源消耗約有30％～50％是由于摩擦和磨損造成的。
摩擦和磨損涉及的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域甚廣，特別是磨損，它是一種微觀(guān)和動(dòng)態(tài)的過(guò)程，在這一過(guò)程中，機械零件不僅會(huì )發(fā)生外形和尺寸的變化，而且會(huì )出現其他各種物理、化學(xué)和機械現象。零件的工作條件是影響磨損的基本因素。這些條件主要包括：運動(dòng)速度、相對壓力、潤滑與防護情況、溫度、材料、表面質(zhì)量和配合間隙等。
以摩擦副為主要零件的機械設備，在正常運轉時(shí)，機械零件的磨損過(guò)程一般可分為磨合(跑合)階段、穩定磨損階段和劇烈磨損階段，如圖1-4所示。
圖1-4 機械磨損過(guò)程
(1)磨合階段 新的摩擦副表面具有一定的表面粗糙度，實(shí)際接觸面積小。開(kāi)始磨合時(shí)，在一定載荷作用下，表面逐漸磨平，磨損速度較大，如圖中的OA線(xiàn)段。隨著(zhù)磨合的進(jìn)行，實(shí)際接觸面積逐漸增大，磨損速度減緩。在機械設備正式投入運行前，認真進(jìn)行磨合是十分重要的。
(2)穩定磨損階段經(jīng)過(guò)磨合階段，摩擦副表面發(fā)生加工硬化，微觀(guān)幾何形狀改變，建立了彈性接觸條件。這一階段磨損趨于穩定、緩慢，AB線(xiàn)段的斜率就是磨損速度；B點(diǎn)對應的橫坐標時(shí)間就是零件的耐磨壽命。
(3)劇烈磨損階段經(jīng)過(guò)B點(diǎn)以后，由于摩擦條件發(fā)生較大的變化，如溫度快速升高、金屬組織發(fā)生變化、沖擊增大、磨損速度急劇增加、機械效率下降、精度降低等，從而導致零件失效，機械設備無(wú)法正常運轉。
通常將機械零件的磨損分為粘著(zhù)磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動(dòng)磨損五種類(lèi)型。
�。�1）、粘著(zhù)磨損
粘著(zhù)磨損又稱(chēng)為粘附磨損，是指當構成摩擦副的兩個(gè)摩擦表面相互接觸并發(fā)生相對運動(dòng)時(shí)，由于粘著(zhù)作用，接觸表面的材料從一個(gè)表面轉移到另一個(gè)表面所引起的磨損。
根據零件摩擦表面的破壞程度，粘著(zhù)磨損可分為輕微磨損、涂抹、擦傷、撕脫和咬死等五類(lèi)。
1．粘著(zhù)磨損機理
擦副的表面即使是拋光得很好的光潔表面，但實(shí)際上也還是高低不平的。因此，兩個(gè)金屬零件表面的接觸，實(shí)際上是微凸體之間的接觸，實(shí)際接觸面積很小，僅為理論接觸面的1％～1‰。所以即使在載荷不大時(shí)，單位面積的接觸應力也很大，如果當這一接觸應力大到足以使微凸體發(fā)生塑性變形，并且接觸處很干凈，那么這兩個(gè)零件的金屬面將直接接觸而產(chǎn)生粘著(zhù)。當摩擦表面發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，粘著(zhù)點(diǎn)在切應力作用下變形甚至斷裂，造成接觸表面的損傷破壞。這時(shí)，如果粘著(zhù)點(diǎn)的粘著(zhù)力足夠大，并超過(guò)摩擦接觸點(diǎn)兩種材料之一的強度，則材料便會(huì )從該表面上被扯下，使材料從一個(gè)表面轉移到另一個(gè)表面。通常這種材料的轉移是由較軟的表面轉移到較硬的表面上。在載荷和相對運動(dòng)作用下，兩接觸點(diǎn)間重復產(chǎn)生“粘著(zhù)一剪斷一再粘著(zhù)”的循環(huán)過(guò)程，使摩擦表面溫度顯著(zhù)升高，油膜破壞，嚴重時(shí)表層金屬局部軟化或熔化，接觸點(diǎn)產(chǎn)生進(jìn)一步粘著(zhù)。
在金屬零件的摩擦中，粘著(zhù)磨損是劇烈的，常常會(huì )導致摩擦副災難性破壞，應加以避免。但是，在非金屬零件或金屬零件和聚合物件構成的摩擦副中，摩擦時(shí)聚合物會(huì )轉移到金屬表面上形成單分子層，憑借聚合物的潤滑特性，可以提高耐磨性，此時(shí)粘著(zhù)磨損則起到有益的作用。
2．減少或消除粘著(zhù)磨損的對策
摩擦表面產(chǎn)生粘著(zhù)是粘著(zhù)磨損的前提，因此，減少或消除粘著(zhù)磨損的對策就有兩方面。
(1)控制摩擦表面的狀態(tài)摩擦表面的狀態(tài)主要是指表面自然潔凈程度和微觀(guān)粗糙度。
摩擦表面越潔凈，越光滑，越可能發(fā)生表面的粘著(zhù)。因此，應當盡可能使摩擦表面有吸附物質(zhì)、氧化物層和潤滑劑。例如，潤滑油中加入油性添加劑，能有效地防止金屬表面產(chǎn)生粘著(zhù)磨損；而大氣中的氧通常會(huì )在金屬表面形成一層保護性氧化膜，能防止金屬直接接觸和發(fā)生粘著(zhù)，有利于減少摩擦和磨損。
(2)控制摩擦表面材料的成分和金相組織材料成分和金相組織相近的兩種金屬材料之間最容易發(fā)生粘著(zhù)磨損。這是因為兩個(gè)摩擦表面的材料形成固溶體的傾向強烈，因此，構成摩擦副的材料應當是形成固溶體傾向最小的兩種材料，即應當選用不同材料成分和晶體結構的材料。此外，金屬間化合物具有良好的抗粘著(zhù)磨損性能，因此也可選用易于在摩擦表面形成金屬問(wèn)化合物的材料。如果這兩個(gè)要求都不能滿(mǎn)足，則通常在摩擦表面覆蓋能有效抵抗粘著(zhù)
磨損的材料，如鉛、錫、銀等軟金屬或合金。
(2)磨料磨損
磨料磨損也稱(chēng)為磨粒磨損，它是當摩擦副的接觸表面之間存在著(zhù)硬質(zhì)顆粒，或者當摩擦副材料一方的硬度比另一方的'硬度大得多時(shí)，所產(chǎn)生的一種類(lèi)似金屬切削過(guò)程的磨損。它是機械磨損的一種，特征是在接觸面上有明顯的切削痕跡。在各類(lèi)磨損中，磨料磨損約占50％．是十分常見(jiàn)且危害性最嚴重的一種磨損，其磨損速率和磨損強度都很大，致使機械設備的使用壽命大大降低，能源和材料大量消耗。
根據摩擦表面所受的應力和沖擊的不同，、磨料磨損的形式可分為鏨削式、高應力碾碎式和低應力擦傷式三類(lèi)。
1．磨料磨損機理
磨料磨損的機理屬于磨料顆粒的機械作用，磨料的來(lái)源有外界砂塵、切屑侵人、流體帶人、表面磨損產(chǎn)物、材料組織的表面硬點(diǎn)及夾雜物等。
目前，關(guān)于磨料磨損機理有四種假說(shuō)：
(1)微量切削認為磨料磨損主要是由于磨料顆粒沿摩擦表面進(jìn)行微量切削而引起的，微量切屑大多數呈螺旋狀、彎曲狀或環(huán)狀，與金屬切削加工的切屑形狀類(lèi)似。
(2)壓痕破壞認為塑性較大的材料，因磨料在載荷的作用下壓人材料表面而產(chǎn)生壓痕，并從表層上擠出剝落物。
(3)疲勞破壞認為磨料磨損是磨料使金屬表面層受交變應力而變形，使材料表面疲勞破壞，并呈小顆粒狀態(tài)從表層脫落下來(lái)。
(4)斷裂認為磨料壓入和擦劃金屬表面時(shí)，壓痕處的金屬要產(chǎn)生變形，磨料壓人深度達到臨界值時(shí)，伴隨壓人而產(chǎn)生的拉伸應力足以產(chǎn)生裂紋。在擦劃過(guò)程中，產(chǎn)生的裂紋有兩種主要類(lèi)型：一種是垂直于表面的中間裂紋；另一種是從壓痕底部向表面擴展的橫向裂紋。當橫向裂紋相交或擴展到表面時(shí)，便發(fā)生材料呈微粒狀脫落形成磨屑的現象。
2．減少或消除磨料磨損的對策
磨料磨損是由磨料顆粒與摩擦表面的機械作用而引起的，因而，減少或消除磨料磨損的對策也有兩方面。
(1)磨料方面磨料磨損與磨料的相對硬度、形狀、大小(粒度)有密切的關(guān)系。磨料的硬度相對于摩擦表面材料硬度越大，磨損越嚴重；呈棱角狀的磨料比圓滑狀的磨料的擠切能力強，磨損率高。實(shí)踐與實(shí)驗表明，在一定粒度范圍內，摩擦表面的磨損量隨磨粒尺寸的增大而按比例較快地增加，但當磨料粒度達到一定尺寸(稱(chēng)為臨界尺寸)后，磨損量基本保持不變。這是因為磨料本身的缺陷和裂紋隨著(zhù)磨料尺寸增大而增多，導致磨料的強度降低，易于斷裂破碎。
(2)摩擦表面材料方面 摩擦表面材料的顯微組織、力學(xué)性能(如硬度、斷裂韌度、彈性模量等)與磨料磨損有很大關(guān)系。在一定范圍內，硬度越高，材料越耐磨，因為硬度反映了被磨損表面抵抗磨料壓力的能力。斷裂韌度反映材料對裂紋的產(chǎn)生和擴散的敏感性，對材料的磨損特性也有重要的影響。因此必須綜合考慮硬度和斷裂韌度的取值，只有兩者配合合理時(shí)，材料的耐磨性才最佳。彈性模量的大小，反映被磨材料是否能以彈性變形的方式去適應磨料、允許磨料通過(guò)，而不發(fā)生塑性變形或切削作用，避免或減少表面材料的磨損。
(3)腐蝕磨損
在摩擦過(guò)程中，金屬同時(shí)與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)反應或電化學(xué)反應，引起金屬表面的腐蝕剝落，這種現象稱(chēng)為腐蝕磨損。它是與機械磨損、粘著(zhù)磨損、磨料磨損等相結合時(shí)才能形成的一種機械化學(xué)磨損。因此，腐蝕磨損的機理與前述三種磨損的機理不同。腐蝕磨損是一種極為復雜的磨損過(guò)程，經(jīng)常發(fā)生在高溫或潮濕的環(huán)境下，更容易發(fā)生在有酸、堿、鹽等特殊介質(zhì)的條件下。
按腐蝕介質(zhì)的不同類(lèi)型，腐蝕磨損可分為氧化磨損和特殊介質(zhì)下的腐蝕磨損兩大類(lèi)。
1．氧化磨損
我們知道，除金、鉑等少數金屬外，大多數金屬表面都被氧化膜覆蓋著(zhù)。若在摩擦過(guò)程中，氧化膜被磨掉，摩擦表面與氧化介質(zhì)反應速度很快，立即又形成新的氧化膜，然后又被磨掉，這種氧化膜不斷被磨掉又反復形成的過(guò)程，就是氧化磨損。
氧化磨損的產(chǎn)生必須同時(shí)具備以下條件：一是摩擦表面要能夠發(fā)生氧化，而且氧化膜生成速度大于其磨損破壞速度；二是氧化膜與摩擦表面的結合強度大于摩擦表面承受的切應力；三是氧化膜厚度大于摩擦表面破壞的深度。
在通常情況下，氧化磨損比其他磨損輕微得多。
減少或消除氧化磨損的對策主要有：
(1)控制氧化膜生長(cháng)的速度與厚度在摩擦過(guò)程中，金屬表面形成氧化物的速度要比非摩擦時(shí)快得多。在常溫下，金屬表面形成的氧化膜厚度非常小，例如鐵的氧化膜厚度為1～3mm，銅的氧化膜厚度約為5nm。但是，氧化膜的生成速度隨時(shí)間而變化。
(2)控制氧化膜的性質(zhì)金屬表面形成的氧化膜的性質(zhì)對氧化磨損有重要影響。若氧化膜緊密、完整無(wú)孔，與金屬表面基體結合牢固，則有利于防止金屬表面氧化；若氧化膜本身性脆，與金屬表面基體結合差，則容易被磨掉。例如鋁的氧化膜是硬脆的，在無(wú)摩擦時(shí)，其保護作用大，但在摩擦時(shí)其保護作用很小。低溫下，鐵的氧化物是緊密的，與基體結合牢固，
三、具體簡(jiǎn)介汽缸體的缺陷；修復工藝
氣缸體是引擎基本結構，是發(fā)動(dòng)機機體組的重要組成部分，在氣缸蓋和油底殼之間，是可燃氣體壓縮、燃燒和膨脹的空間。燃燒過(guò)程中，燃氣的最高溫度可達2(XK)℃～3000~℃它的內壁直接受到高溫高壓氣體的作用，而外壁又受到風(fēng)(或水)的冷卻，使缸體承受較大的機械應力和熱應力，因此要求氣缸套要有足夠的強度和剛度，且工作時(shí)變形小。此外，氣缸體對活塞的運動(dòng)起導向作用，氣缸內壁除受活塞的側壓力外，還由于活塞的高速運動(dòng)，使氣缸壁受到強烈的摩擦，是發(fā)動(dòng)機磨損最嚴重的表面之一，因此，要求氣缸體必須具有一定的耐磨性其工作條件高溫高壓、且活塞在其中往復運動(dòng)，摩擦很大，處于這樣一個(gè)復雜的環(huán)境中可以確定經(jīng)常發(fā)生一些問(wèn)題。
（一）、汽缸體常見(jiàn)的問(wèn)題
氣缸體是發(fā)動(dòng)機組成中技術(shù)要求較高的基礎件,一般為灰口鑄鐵。常見(jiàn)的氣缸體缺陷有:螺紋滑扣、裂紋、滲漏、局部磨損和缺損,如不及時(shí)修復,將會(huì )影響發(fā)動(dòng)機的使用性能和壽命。在修理時(shí),首先要詳細分析缸體缺陷的性質(zhì)、缺陷所在位置的剛性,幾何形狀的復雜程度、有無(wú)自由熱脹冷縮的可熊性以及修復質(zhì)量要求等,然后針對缺陷采取相應的措施修復。目前,有不少修理工不會(huì )正確選用修復工藝, 以致修復質(zhì)量不高,甚至將本來(lái)很易修復的缸體修壞、報廢。為此,本節提出了氣缸體缺陷的綜合修復工藝,供修復缸體時(shí)參考。各種缺陷的維修分類(lèi)和推薦修復工藝見(jiàn)下表:
缸體缺陷分類(lèi)與推薦修復工藝 表1
序號 缺陷部位 缺陷種類(lèi) 推薦修復工藝
1 螺絲滑扣 鑲螺套
2 裂紋
3 缸體上的表面 邊角缺損 加熱減應氣焊
4 裂紋 手工電弧冷焊
5 缸體水套壁 破損 手工電弧焊挖補
6 氣門(mén)彈簧座
7 氣門(mén)導管壁 裂紋 厭氧膠粘補
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