張孝

摘要：英國、德國，美國等西方發(fā)達(dá)國家，在18世紀(jì)初期開始了工業(yè)革命，進(jìn)入工業(yè)時代之后的西方歐美國家迅速發(fā)展，一躍成為世界發(fā)達(dá)國家和資本主義強(qiáng)國。例如從最初的代替人們背簍的小型軌道馬車，代替工人大錘的碎石機(jī)，代替成百上千人3班倒的礦山機(jī)械的生產(chǎn)線等。不可否認(rèn)，機(jī)械不但提高了人類的勞動效率，同時也改善了人類的生活品質(zhì)。但是，正如人體一樣，機(jī)械也存在著磨損、衰老，甚至有些機(jī)械“先天畸形”，因此，工業(yè)時代，各種各樣的機(jī)械故障成為困擾機(jī)械操作者以及經(jīng)營者的主要頑疾，我們對此進(jìn)行研究并制定相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；故障；維修；應(yīng)對措施；電子信息

1.機(jī)械故障的分類

所謂機(jī)械故障，就是指機(jī)械系統(tǒng)已偏離其設(shè)備狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象[1]。如某些零件或部件損壞，致使工作能力喪失；發(fā)動機(jī)功率降低；傳動系統(tǒng)失去平衡和噪聲增大；工作機(jī)構(gòu)的工作能力下降；燃料和潤滑油的消耗增加等，當(dāng)其超出了規(guī)定的指標(biāo)時，均屬于機(jī)械故障[2]。

2.機(jī)械故障的傳統(tǒng)解決方法

2.1.零件或部件損壞

傳統(tǒng)的解決機(jī)械零件或部件的損壞的方法是更換相應(yīng)的零件或者部件。除此之外，還應(yīng)該檢查與其相接觸的其余零件或者部件的受損情況，因?yàn)闄C(jī)械作為一個工作整體，其中一個工作單元出現(xiàn)過度負(fù)荷時，往往也令其余的與其相接觸的工作單元過度負(fù)荷，雖然當(dāng)時未必出現(xiàn)喪失工作能力的情況，往往容易為后續(xù)的生產(chǎn)留下隱患。

2.2.發(fā)動機(jī)功率降低

發(fā)動機(jī)功率降低直接影響整機(jī)的工作效率與工作能力。例如，當(dāng)48.6Kw的發(fā)動機(jī)功率降低之后，實(shí)際功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于此值。如果將該發(fā)動機(jī)安裝在魔石機(jī)上，該磨石機(jī)的實(shí)際功率將達(dá)不到標(biāo)定功率。發(fā)動機(jī)功率降低的原因多數(shù)與氣缸磨損，活塞磨損相關(guān)，造成漏氣，燃燒室內(nèi)燒料燃燒不充分[3]。這不僅直接影響發(fā)動機(jī)的功率，還造成柴油和汽油等燃料的極大浪費(fèi)，情況嚴(yán)重的，還會造成燒機(jī)油。氣缸的缸套磨損嚴(yán)重的，還應(yīng)該更換缸套。

2.3.傳動系統(tǒng)失去平衡和噪聲增大

對于傳動系統(tǒng)失去平衡和噪聲增大，其直接危害是對生產(chǎn)安全造成威脅。對于傳送帶等機(jī)械，傳動系統(tǒng)失衡很容易造成物料的傾翻，或者物料的損失，工人長期在嚴(yán)重噪聲環(huán)境下工作，對身心健康極為不利。對于造成傳動系統(tǒng)失去平衡和噪聲增大的原因，主要是由于機(jī)架與電機(jī)發(fā)生共振，也就是機(jī)架不平穩(wěn)?；蛘邆鲃酉到y(tǒng)的張緊部件損壞。針對這些機(jī)械故障，應(yīng)該對機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)架進(jìn)行加固，為了防止共振現(xiàn)象的發(fā)生，還可以對機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)架進(jìn)行配重，或者更換電機(jī)或者發(fā)動機(jī)。當(dāng)然，從經(jīng)濟(jì)效果上考慮，一般不選擇更換電機(jī)或者發(fā)動機(jī)。

2.4.工作機(jī)構(gòu)的工作能力下降

工作機(jī)構(gòu)的工作能力下降主要表現(xiàn)為“年老體衰”。一臺新機(jī)器，進(jìn)過磨合之后，其機(jī)械效率達(dá)到了頂峰，經(jīng)過一定時間的使用之后，其工作能力開始走下坡路，尤其是當(dāng)保養(yǎng)不當(dāng)?shù)臅r候，情況更加惡劣。造成工作機(jī)構(gòu)的工作能力下降的主要原因有兩點(diǎn)，第一點(diǎn)是保養(yǎng)不當(dāng)，第二點(diǎn)是自然磨損嚴(yán)重。

對于保養(yǎng)不當(dāng)?shù)臋C(jī)械，需要立刻進(jìn)行磨損件的更換，重新對機(jī)械進(jìn)行調(diào)配。以碎石機(jī)為例，可以將內(nèi)外鋼輥更換，延長單只鋼輥的使用壽命。當(dāng)然是在不影響安全的前提下，發(fā)現(xiàn)問題之后，要定期更換潤滑油，定期檢查機(jī)構(gòu)的冷卻系統(tǒng)，防止再次因保養(yǎng)不當(dāng)造成的機(jī)構(gòu)“早衰”。

對于自然磨損的機(jī)構(gòu)，工作能力下降情有可原，其主要應(yīng)對措施是找出磨損的工作部件，進(jìn)行更換或者維修。如果因?yàn)闄C(jī)械皮帶的長時間工作造成皮帶長度大于標(biāo)定長度，可以通過調(diào)節(jié)皮帶兩端帶輪的距離，或者通過增加張緊輪而不更換皮帶。

2.5.燃料和潤滑油的消耗增加

燃料和潤滑油的消耗增加通常與發(fā)動機(jī)和油封密切相關(guān)。在發(fā)動機(jī)的工作效率降低時，可以出現(xiàn)燃料的利用率降低，燃料的利用率降低也表現(xiàn)為燃料的消耗增加，例如，從前激光掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)1公里需要消耗0.1L汽油，當(dāng)發(fā)動機(jī)的效率降低時，不止需要0.1L汽油了。通過更換發(fā)動機(jī)的組件或者更換發(fā)動機(jī)整體可以解決燃料消耗增加的問題[4]。同時也需要引起高度注意的是，一定要讓發(fā)動機(jī)的功率和所代負(fù)載相匹配，否則，引起不必要的燃料消耗增加。

對于潤滑油的消耗增加，通常是由于油封的密封性差的原因所致，傳統(tǒng)的做法是檢查油封，更換油封。油封作為損耗件，通常不進(jìn)行維修，直接更換。

3.機(jī)械故障的當(dāng)今解決方法以及未來趨勢

當(dāng)今，電子信息技術(shù)的高度發(fā)達(dá)，也同樣對機(jī)械科學(xué)起著巨大的推動作用。機(jī)械傳感技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)時監(jiān)測機(jī)械磨損情況，燃料利用情況，皮帶張緊情況。通過計算機(jī)處理，還可以同時監(jiān)測機(jī)械的工作量，例如，將GPS定位技術(shù)應(yīng)用于激光掘進(jìn)機(jī)上，不僅可以實(shí)時監(jiān)控激光掘進(jìn)機(jī)的作業(yè)狀態(tài)，還可以形成3D現(xiàn)場地圖。利用壓電薄膜傳感技術(shù)，可以隨時監(jiān)測傳送帶的負(fù)荷。

在當(dāng)下，利用電子信息技術(shù)，可以在監(jiān)測機(jī)械故障上，起到至關(guān)重要的作用。就像對待病人一樣，做到早修復(fù)在治療，能夠最大限度的挽救機(jī)械的生命，延長某些部件的使用壽命。對于機(jī)械故障的修復(fù)，傳統(tǒng)方法還是占主要地位，可能在不久的將來，利用電子計算機(jī)操作大量的機(jī)械手，人們只要通過編制程序，就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離油污的直接的機(jī)械接觸。

4.結(jié)束語

本文簡述了機(jī)械故障的常見種類，同時簡述了五種常見的機(jī)械故障的成因以及傳統(tǒng)的解決方法，最后簡述了信息技術(shù)在當(dāng)今處理機(jī)械故障中的應(yīng)用，并且預(yù)測了未來的發(fā)展趨勢。未來，新材料技術(shù)的開發(fā)以及應(yīng)用，有可能為人們提供當(dāng)今人類難以想象的耐磨損材料，到那時，也許當(dāng)今的機(jī)械故障會大大減少，機(jī)械故障將成為罕見的現(xiàn)象，機(jī)械維修機(jī)構(gòu)將不復(fù)存在。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 孫汝軍，孟俊煥. 機(jī)械故障的邏輯分析方法及應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程， 2005（09）：37-39.

[4] 王江萍，寧延平. 機(jī)械設(shè)備故障智能診斷技術(shù)水平與發(fā)展預(yù)測[J]. 石油機(jī)械， 2005（08）：33-35.