机械设备维修方式与技术

机械设备维修方式与技术前言一、维修技术的意义：合理选择修复方法对于提高修理质量、缩短修理周期、降低修理成本、延长设备使用寿命具有重要意义。

二、修复工艺的选择：采用何种修复工艺，必须根据企业的实际条件，从经济、质量和时间等方面综合考虑。

第一节机械设备维修方式一、维修的定义维修是指维护和修理所进行的所有工作，包括保养、修理、改装、返修、检查、状态监控和防腐蚀等。

排除故障维修→预防性计划维修→定期有计划检查的预防性计划修理。

目前的趋势是在状态监测基础上的预测维修。

三、排除故障修理：1、定义：排除故障、恢复机械设备功能的工作2、作用：排除机械设备的精度、调整性故障、磨损性故障以及责任性故障。

3、程序：保持现场进行症状分析——检查设备并进行评定——确定故障部位——修理或更换零部件——进行设备性能测定——记录存档四、计划修理1、定期修理：根据故障发生的规律性定期进行检修2、预防性计划修理主要包括项修、小修、大修和定期精度调整等（1备精度、性能达不到的工艺要求的生产线及其他设备的某些项目、部件按需要进行针对性的局部维修。

（2）小修：是根据掌握的磨损规律，跟换或修复在修理间隔期内失效或即将失效的零件，并进行调整，以保证设备的正常工作能力。

（3）大修：是为了全面恢复长期适用的机械设备的精度、功能、指标而进行的全面修理。

（4）定期精度调整：是指对精、大、稀机床的几何精度定期进行调整，使其达到（或接近）规定标准。

五、按状态维修：随着状态检测技术的发展，在设备状态检测基础上进行的维修称为按状态维修。

按设备状态进行维修的方式已经被公认为是一种新的、高效的维修方式。

六、其他维修方式：1、定期有计划检查的修理2、年检：年检也叫年度整套装置停产检修。

这是国内为流程工艺普遍采用的方式。

随着状态检测技术的应用，年检内容可以更有针对性，以降低维修费用、缩短检修工期。

第二节机械零件修复技术概述一、机械零件修复要考虑的问题1、修复费用应明显低于制造新件的成本。

一般低成本易耗件不值得修复。

对引进设备的零件，如无备件，有时会不计成本采用修复的办法来解决。

2、修复件能否达到原件的尺寸精度、粗糙度、硬度、强度、刚度等技术要求或能否满足使用要求。

3、修复件的寿命至少能维持生产中允许的一个修理间隔期，即属于中、小修范围的零件，修理后要能维持一个中、小修间隔期，属于大修范围的零件，修理后要能维持一个大修间隔期。

二、选择修复技术应考虑的因素1、常用修复工艺对常用材料的适应性2各种零件由于磨损程度不同，要求的修复层厚度也不同。

各种修复工艺能达到的修复层厚度不同。

镀铬：0.1~0.3mm镀铁：0.1~5mm喷涂：0.2~3mm喷焊：0.5~5mm振动堆焊：1~ 2. 5mm埋弧堆焊：不限3、考虑零件结构对零件的损坏部位进行修复时，要综合分析零件的整体结构，特别是损坏部位及临近部位的结构。

例如：将轴上螺纹加工成直径小一级的螺纹时，螺母旋入时是否会受到轴的尺寸的限制，用镶套法修理孔时，孔壁厚度及临近孔的距离是否对该孔有影响等。

4、修复工艺对零件精度的影响对精度要求高的零件，修复时要考虑所选工艺对零件的变形情况的影响。

5、修复的经济性不同的修复工艺，其修复成本、修复周期、修复后的使用周期、使用性能是不同的，选择时还要从经济的角度考虑。

三、机械零件修理工艺规程的拟定：1、修复表面时，不仅要考虑怎样修，还要注意保护不修理表面的精度和材料的力学性能不受影响。

2、注意有些修复技术会引起零件的变形3、零件修理加工时需预先修复定位基准或给出新的定位基准4、注意安排提高疲劳强度的工艺措施和采取必要的探索检验等手段5、修复高速运动的机械零件，应考虑安排平衡工序。

四、主要修复工艺机械修复法：修理尺寸法、镶装零件法、金属扣合法、塑性变形法焊接法：焊补法、堆焊法、钎焊法喷涂法：火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂电镀法：镀铬、低温镀铁粘接法：粘接剂粘接、热熔粘接、溶剂粘接第三节机械修复技术一、定义：利用机械加工的方法将零件的磨损部位再次加工，或利用机械连接如螺纹连接、键、铆、过盈联接等使磨损、断裂的零件得以修复的方法。

只需要普通的机械加工设备，不会产生热变形，适合各种损坏形式，但受到零件结构强度、刚度的限制，被修件硬度高时难于加工。

三、主要修复方法：1、修理尺寸法2、镶装零件法3、局部换修法4、塑性变形法5、金属扣合法对某些配合尺寸，因为磨损等原因使配合性质发生了变化，导致零件失效，可采用切削加工或其它方法，恢复主要零件磨损部分的形状精度、位置精度、表面粗糙度和其它技术要求，而与此相配合的另一个较简单的零件则按相应的尺寸和原有的配合性质制作新件或进行修复。

这个重新加工得到的尺寸称为修理尺寸。

1、特点因为是在原来的零件上进行机械加工，因此经济性好，质量稳定。

但它降低了零件的强度和刚度，而且还需要更换或修复相配件，使零件的互换性复杂化。

2、应用范围主要用来修复结构较复杂的零件，而与之相配合的另一个零件一般较简单，如轴颈、传动螺纹、键槽、滑动导轨等。

3、修理时的注意事项（1）修理后的强度、刚度、表面硬度和抗腐蚀性等性能仍应符合要求。

（2）修理后要保证和原配合件之间的配合性质。

（3）由于加工表面的性能已经确定，所以要选择合适的加工方法。

（4）为了尽量得到修理后零件的互换性，便于组织备件的生产和供应，尽量使修理尺寸标准化。

（5）对于有些零件，可将相互配合的两个零件都进行机械加工，然后用镶套的方法达到原来的配合要求。

五、镶装零件法零件局部磨损后，在结构和强度允许的情况下，增加一个零件来补偿由于磨损或修复而去掉的部分，恢复原来的尺寸和精度。

六、局部修换法局部修换法是对零件的磨损或损伤部位采用局部修理、调整换位或部分更换等方法恢复零件使用能力的一种方法。

七、塑性变形法利用金属材料的塑性变形性能，使零件在一定的外力作用下将不工作部位的部分材料转移到零件的磨损部位，恢复零件的形状和尺寸。

这种方法不仅改变零件的外形，也改变材料的机械性能和组织结构。

对于未经热处理的低碳钢零件或有色金属零件进行塑性变形修复时，可不加热；对于中高碳钢零件或合金钢零件进行塑性变形修复时，要进行加热；对于淬火零件进行塑性变形修复时，要经高温回火或退火。

1.墩粗法利用压力机或手锤对零件施加压力，增加零件的外径，补偿零件外径的磨损部分。

主要用来修复有色金属套筒和柱型零件。

对必须要保持内外径尺寸的零件，可使用墩粗法补偿其中一项磨损量后，再用别的修复方法来恢复另一项尺寸。

如果对批量零件修复或零件有具体的形状要求可制作简易模具，以保证尺寸要求。

2、挤压法利用压力将零件不需严格控制尺寸部分的材料挤压到受损的部分，主要用来修复筒形零件的内径。

一般利用模具挤压零件的外径来缩小零件的内径，再进行加工恢复原来的尺寸。

使用的设备一般用压力机，也可以用手锤。

3、扩张法扩张法和挤压法相似，不同的是修复时挤压零件的内径，扩大外形尺寸，补偿磨损部分。

主要用来修复外径磨损的套筒形零件。

4.热较直法利用火焰对轴类零件弯曲变形的最高点部位加热膨胀，使零件的两端进一步向下弯曲，冷却时，加热区产生较大的缩应力，使零件两端向上翘，超过加热时的弯曲度，超过部分就是热较直部分。

热较直法常用来修复大型轴类零件的弯曲变形。

加热常用氧—乙炔火焰，自然冷却。

当弯曲量较大时，可分数次加热校直，不可一次加热过多，以免烧伤工件表面。

关键是弯曲的位置和方向要找正确，加热的火焰要和弯曲的方向一致，否则会出现扭曲或更多的弯曲。

八、金属扣合法利用金属材料制成的特殊联接件以机械方式将有裂纹或断裂的机件重新牢固地联接成一体。

特点是：常温下操作，没有热变形，避免了应力集中，设备简单，操作方便。

主要用来修复大型铸件的裂纹或断裂的部位，但对于<8mm的薄壁铸件不宜采用。

1、强固扣合法8 ~ 40mm的具有一般强度要求的薄壁机件。

其工艺过程是：先用钻或铣的方法在垂直于机件的裂纹或断裂面上，加工出一定形状和尺寸的波形槽，再将形状和波形槽相吻合的波形键镶入槽中，铆击波形键，使波形键产生塑性变形充满波形槽，波形键的凸缘和波形槽相互扣合，将机件牢固地联接在一起。

（1）波形键波形键的凸缘个数、每一个断裂部位安装的波形键数和波形槽的间距要根据机件的受力大小和壁厚来确定。

一般波形键的凸缘个数为5、7、9个。

材料常用1Cr18Ni9或1Cr18Ni9Ti合金钢。

高温工作的波形键，常用Ni36或Ni42制造。

（2）波形槽波形槽的深度T可根据机件壁厚H来确定，一般取T=（0.7~0.8）H，并应大于波形键厚度，其它尺寸与波形键相同，留0.1~0.2mm的间隙。

为改善机件的受力状况，波形槽通常布置成一前一后或一长一短的形式，波形槽间的距离w可根据波形键宽b的5~6倍来确定。

（3）扣合与铆击将波形键镶入槽中，先铆击波形槽两端的凸缘，再向中间轮换对称铆击，最后铆裂纹上的凸缘。

凸缘部分铆紧后，再铆凸缘的连接部分，使波形键充满槽腔。

一般每层波形键铆低0.5mm左右。

2、强密扣合法如果机件有密封要求，如需承受高压的气缸、高压容器等防渗漏的零件，应采用强密扣合法。

它是在强固扣合法的基础上，在两波形键之间的裂纹或断裂面的结合线上，加工一系列的缀缝栓孔，并且使后钻的栓孔切入以装好的波形键和缀缝栓，形成一条密封的“金属纽带”，防止流体受压渗漏。

3、优级扣合法如水压机横梁、轧钢机主架、辊筒等。

如果单采用波形键扣合，不能保证修复质量，因此必须在垂直于裂纹或折断面上镶入钢制加强件，使载荷远离裂纹或折断处，分布到更广的领域。

4、热扣合法将扣合件加热后放入机件损坏处已加工好的与扣合件相同的凹槽中，扣合件冷却后收缩，将开裂的机件扣合锁紧。

第四节焊接修复法一、定义：两种或两种以上材质（同种或异种）,通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。

实质：将裂纹、断裂等受损的零件进行修补将耐磨、耐蚀的焊层堆焊在失效零件表面。

作用：这种方法对大部分金属零件因为磨损、断裂、裂纹、凹坑等引起的损坏都能修复。

二、优缺点：优点：结合强度高，焊接设备简单、工艺成熟，不受零件尺寸的限制，成本低、效率高、灵活性大。

缺点：由于焊接温度高，易引起金相组织的变化并产生应力及变形，不易修复精度较高、细长及较薄的零件，并且容易产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。

焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。

四、发展方向：未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。