机电设备故障诊断与维修技术课程标准修订

南江县小河职业中学机电专业 1 《机电设备故障诊断与维修技术技术》 课程教学设计

一 基本描述

课程名称：机电设备诊断与维修技术

总学时 :64 讲课学时

课程类型：考查课

开课单位：机电工程系

授课对象 : 机电工程系机电一体化专业、数控技术专业

先修课程：机械制图 机械原理 机械设计 金属材料

开课时间：第二学期

教材与主要参考书：

陈则钧 龚雯 主编 高等教育出版社 《机械设备故障诊断与维修技术》

二 课程的性质、教学目的及任务

课程性质：

机电设备是制造业的重要装备，是企业生产的重要手段和物质基础，而设备管理与维修时一项系统工程，故障诊断是实施这一项工程的重要手段之一。这项工程的好坏是反映一个企业的经营、管理水平、经济效益高低的重要标志。

课程目的：

本门课是以培养学生对于机械设备故障诊断与维修技术基础理论的理解和掌握，为将来完成机电维修中的实际工作奠定坚实的基础。

课程任务：

培养学生具有对机械设备故障诊断与维修技术的了解，为将来的实际应用提供必要的理论基础。

三 教材的选择与分析

目前，国内有关机电维修技术的教材很多，根据我校学生的实际情况，我校一直选用的这种教材进行分析：

陈则钧 龚雯主编 高等教育出版社 《机械设备故障诊断与维修技术》是我校一直选用的教材，该教材结合机电维修中的各项故障深入浅出地分析，使学生能比较容易的接受，为机电数控专业的学生学习相关知识打下坚实基础

四 本课程各章的主要内容与基本要求、重点与难点、学时分配

单元一 机电设备故障及零部件失效机理（ 8学时 ）

【教学内容】

1.概述

2.机械零件的磨损

3.金属零件的腐蚀

4.机械零件的变形

5.机械零件的断裂；

复习思考题

南江县小河职业中学机电专业 2 【基本要求】

1．明确机电设备故障的概念，了解故障的分类，掌握故障发生的规律

2．了解机电设备零部件失效的主要形式；

Gongyi yu Jishu♦工艺与技术

故障诊断技术在 电设备维修中的应用探讨

仇金刚

(南京银茂铅锌矿业有限公司，江苏南京210033)

摘要:分析了矿山机电 故障产生的主要原因，对矿山机电设备的故障诊断技术分类及故障诊断步骤进行了探讨，并就故障诊断技术在铅锌矿山机电 维修中的应用对策展开研究。关键词:故障 ；矿山；机电 &隹修

0引言

故障 是一 了解和 机 行 ，

确 体或局部是 ，早期发现故障 因，并能预报

故障发展趋势的 。在矿山开 业中，所用机电 众

多，因而发生故障的机 很大，为了 对矿山机电 进行 并维 ，故障 在 山机电 维 中的

用 为必然趋势。

1矿山机电设备故障产生的主要原因

铅锌矿山开采中所用机电设备发生故障的原因主要包括：

(1)机电 工 力损耗。机电 在运行 中，随 ‘

间的推移， 力会不断发生损耗，最终导致部件磨损、

、扭曲、变形，机件 刚性下降、间隙 ，容易出现故

障。（2)] 发 。机电 各零部件发生损伤，零

件 发 ，会导致机电 故障的形成。零件配

发 ，主要与零件原有尺寸 不 、零件损

伤、零件老化等因素有关。（）机电设备超负荷运行。矿山机

电 在投入使用前，都对各项输出 计了极限，在设备

出的一低 、超小 的动基站。它的用在一上提高了 井下的安 。Femtoell通过IP 将

用户最先 的ADSL/LAN宽带进行线路 ，远 专用

网关实现从IP网 网的 ，具备安 捷、、 动配

置、直接使用的 。3.1 Femtocell的技术优势Femtocell技术的运用 最大范围地覆盖宏小区不能覆

盖的地方， 宏小区基站的高 开销并提高宏小

区基站的 。此外，辐射更低，手机电 更耐用， 势

都优于 信。当前在 企业中，设备供应商主要是将NvCB和RNC 于一个接入 的扁平化架

构，由于Femoell网关的 是\ ，扁平化架构 将

SGSN/GGSN 于 Femoell 接入 ， 势在

于符合下一代移动网络的发展趋势，并在 节 高网络的。

机电设备故障诊断与维修教案

教学目标：

1. 掌握机电设备故障诊断的基本原理和方法；

2. 理解机电设备维修的基本流程和操作规范；

3.

培养学生分析问题和解决问题的能力，增强团队合作意识。

教学内容：

一、机电设备故障诊断

1. 了解机电设备故障的常见类型及原因；

2. 学习使用故障诊断工具的方法；

3. 掌握基于信号处理的故障诊断方法；

4. 学会应用专家系统进行智能诊断。

二、机电设备维修

1. 熟悉机电设备维修的基本流程；

2. 学习拆卸和安装机电设备的技巧；

3.

掌握常见故障维修方法：更换部件、修复损坏部位、调整参数等；

4. 了解维修记录的填写和档案管理。

教学步骤：

一、导入新课

1. 通过案例展示，让学生了解机电设备故障诊断与维修在企业生产中的重要性和实际应用；

2. 引导学生思考：如何高效准确地诊断机电设备故障并实施维修？

二、新课学习

1. 机电设备故障诊断方法与技巧讲解；

（1）介绍常见故障类型及原因，如机械故障、电气故障、液压故障等；

（2）讲解常用的故障诊断工具和方法，如感官检查法、仪表测量法、专家系统等；

（3）应用实例进行故障诊断操作演示，如使用振动分析法对旋转机械进行故障诊断。

2. 机电设备维修基本流程与注意事项介绍；

（1）讲解机电设备维修的基本流程：先进行故障诊断，确定维修方案，实施维修操作，最后进行验收和记录；

（2）强调维修过程中的注意事项，如安全操作、规范拆卸安装、保护零部件等；

（3）通过实例介绍常见的维修方法和技巧，如更换部件、修复损坏部位、调整参数等。

3.

基于信号处理的故障诊断方法讲解；

（1）介绍信号处理的基本概念和方法，如滤波、频谱分析、小波变换等；

（2）通过实例讲解如何应用信号处理方法进行故障诊断，如利用频谱分析判断旋转机械的轴承故障。

4.

专家系统在机电设备故障诊断中的应用讲解；

（1）介绍专家系统的基本原理和组成；

（2）通过实例讲解如何构建和应用专家系统进行故障诊断，如基于案例的故障诊断专家系统；

工业技术　Ｑ　Ｑ　：！垦　Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　煤矿机电设备故障诊断及维修技术　

母晓斌　（兖矿新疆矿业有限公司力拓分公司，新疆昌吉８３１７００）　摘要：介绍了矿井机电设备故障诊断意义及诊断方法，通过对设备故障的早期预报及时的采取处理对策，以保证生产顺利进行，对　矿井机电设备的故障诊断具有指导意义。　关键词：煤矿机电；监测；维修；问题　１煤矿机电存在的主要问题　１．１矿井供电　随着矿井延深开采，矿井的垂深平均都在　４００－６００ｍ之间，有的已达ｌＯ００ｍ左右，多水平　提升、接力式排水，造成了供电线路过长、负荷　增加、供电网络复杂的现象。随着矿井延深开采　瓦斯等级增加，安全监测系统等诸多问题已不　能适应当前矿井深部开采的需要。如果不加强　科学管理，不针对性的进行技术改造，不加大安　全技术投入，就有可能酿成重大的事故。　１．２排水系统　排水系统不合理，排水设施陈旧、效率低，　抗减灾能力差，泵房因资金及技术等原因，在安　全保护检测装置不完善，可靠性能差，管网效率　低。同时，每一水平都设有排水泵房，所以造成　设备维修量增加，岗位工人多，资金投入增大，　吨煤成本增加。　１．３矿井通风系统　矿井通风网络长、负压增大，总回风断面减　小，所以导致通风设施运行不合理。　１－４提升系统　提升环节多，提升绞车原设置的保护不齐　全，信号闭锁、防过卷保护、超速保护、过负荷保　护、欠电压保护、限速保护、深度指示器失效保　护、闸瓦磨损保护、松绳报警装置、后备保护等　的部件老化，部分保护灵敏度差；绞车的常用闸　和保险闸的制动有的也不能满足要求；提升钢　丝绳定期试验和日检查不符合规定要求、漏检　超期使用，插接装置不符合　》规定。　１５电瓶车和带式输送机　井下电瓶车甩保护，声光信号不全，快速充　电插头内保险丝用８号线代替，多拉车现象严　重，闸瓦和撒沙装置不全，刹车不采用制动装　置。胶带不阻燃，其防滑保护、过载保护、烟雾报　警、温度、堆煤保护、自动洒水装置、防跑偏、过　流保护、过速保护、欠电压保护等可靠性差，保　护设置也不全。　１．６机电备品、备件不足，安全技术措施费　用投＾严重不足　设备老化问题严重，缺少必要的备机、备　件，机电设备不能够得到正常的维修及养护。　２故障诊断及维修种类　故障诊断的主要意义在于对设备执行计划　性状态维修，以保证生产的顺利进行。传统土的　维修工作，依照发展大致可分为三类：　２．１事后维修　故障发生后所采取的处理对策，属于被动　性的。由于多在元准备的条件下进行，结果难以　完善和彻底。　２．２计划性定期维修　强制性维修虽然也依靠些较为简单的监测　手段，但主要是凭经验确定拉修周期的，不管设　备在客观上是否需要检修，到一定时间就要检　修，所以很难预防随机因数引起的故障，有时有　过剩的检修情况。　２．３计划性状态检修　随着设备监测技术的发展和日趋完善，按　照在线柱测和诊断装置所预防的设备故障状　态，将维修的时间和内容确定下来，是从监测和　诊断资料中取得的数据，经过输入计算机分析　处理，预测设备故障，从而在设备发生故障之　前，订出修理计划和措施，以利延长设备使用寿　命，消除隐患，达到保证生产顺利进行的目的。　３故障诊断技术　３．１故障诊断依据　机械设备在运行过程中会发生能量、力、热　及摩擦等各种物理和化学参数的传递和变化，　这些变化必然会产生各种不同的信息，如温度、　压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等的　变化，而这些信息的变化可直接或间接地反映　出系统的运行状态。机械诊断技术就是要根据　这些不同信息的变化规律，来识别设备的工况　及故障的性质和发生的部位，为维修决策提供　科学的依据，以克服一般性计划维修可能出现　的过度维修和失修的缺点，使机械零部件既可　以得到充分的利用，又能得到及时的维修，从而　提高机械设备运行的可靠度。　３２信息采集　利用人的听、摸、视、闻或选用温度、速度、　加速度、位移、转速、压力、应力等不同种类的传　感器来感知设备的状态，借以反映设备运行中　能量、介质、力、热、摩擦等各种物理和化学参数　的变化，并把有关信息传递出来。　３．２．１直接观察：这是根据经验对设备的运　行状态做出判断的方法，也是现场经常使用的　方法。例如：声音、振动和温度变化都是判断故　障的实践依据；机件损坏的表现主要有松动、泄　漏、磨损、变形、破损、席蚀、变色、有异物和动作　失常等。外观检查也可借助于一些其它的手段　和仪器，如液体渗透剂、磁粉、硬度计等。　３．２２性能测定：一般对整个设备常用输入　与输出的比较法或输出变量之间比较进行测　定。因为一般设备输入与输出之间有一定的规　律，当相同的输人而产生较低的输出时，即表明　设备的效益在降低；有时轴出没有变化，但输人　增加，亦表明设备的效益在降低。可以表明矿井　设备整机性能指标的主要参数有：电流、电压、　功率、压力、流量、温度和速度等，有时也可直接　用出煤量或运煤量来衡量。对整机功能测定的　同时，也必须对设备的主要机件的性能进行测　定，测定机件的重要性能是强度。　３３故障诊断方法　机电故障诊断的方法有很多种，对于矿井　设备尤其是对采掘设备的监测，必须考虑其工　作特点，如移动、冲击、振动、粉尘、淋水、防爆要　求和空间小难维护等因素的影响，所用的监测　仪器必须与这些特点相适应。因此使一些监测　方法受到限制，如被广泛接受的振动监测手段，　当用于对采煤机的监测时，往往由于某些干扰，　使诊断的准确性变差，因此，故障诊断技术可根　据不同的诊断对象、要求、设备、人员、地点等具　体情况，对设备的诊断有不同的技术手段。而矿　井机电设备的故障诊断技术中，除采用机械中　普遍采用的温度畛断和振动监测外，油磨屑分　析近年来在国内外的矿井机械设备的监测上，　越来越广泛地得到了成功的运用。　３．３．１温度诊断：温度异常是机电设备故障　的“热信号”，许多受了损伤的机件，其温度升高　总是先于故障的出现。若将采集到的温度数据　制成图表，并逐点连成直线，利用该直线的斜　率，可对机件进行温度趋势的分析；利用求出的　该直线的斜率值，还可推算出某一时刻的温度　值，将此温度值与机件允许的最高温度值比较，　可以预报机件实际温度的变化余量，以便发出　必要的警报。　３．３２振动监测：振动监测用于预防性维修，　是普遍采用的手段。可分为两大类：简易诊断仪　和精密诊断系统。简易诊断仪通常是遍携式测　振仪，通过测量放大器将测振传感器感受的振　动信号放大，而后通过检波器以振动的峰值或　有效值显示，从而了解机械的振动。精密诊断系　统，可定期或在线对设备进行检测，将振动信号　记录在磁带记录器或通过检波器直接进入显示　装置和控制器，通过计算机或中央处理机处理　分析后，给出分析结果去判断故障部位和原因，　以便做出维修对策。　３．３３铁谱监测：铁谱技术用于煤矿机电设　备的监测虽然时间不长，但已取得了比较好的　效果，铁谱监测的仪器，如旋转式铁谱仪、颗料　定量仪等，在煤炭系统已研制成功，并投入了成　功的使用。铁谱分析的原理是：使带有磨屑的润　滑油流过—个高强度、高梯度的磁场，利用磁场　力把铁磁性磨屑从润滑油中分离出来，且依磨　屑的颗粒大小次序沉淀在基片上，则成谱片，以　供观测和分析，可以用铁谱显微镜进行观测和　用光密度测量仪对磨屑的分布状况进行定量测　定，也可以用电子显微镜进行观察，测定的内容　为：（　屑的浓度和颗粒的大小，据此推断机器　的磨损程度；②磨屑的大小和外形，据此推断磨　屑产生的原因和类型；③磨屑成分，以此推断磨　屑产生的部位。　４结语　设备的故障诊断，就是利用科学的监恻技　术，对设备所处的状态进行监测，预测设备运行　的可靠性，确定其整体或局部是正常或异常。它　能对设备故障的发展作出早期预报，对出现故　障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价，　预报故障的发展趋势，迅速地查找故障源，提出　对策建议，并针对具体情况迅速地排除故障，避　免或减少事故的发生。　参考文献　【１傣伟奇．对电气安全工作的困惑和建议　建筑　．２ｏｏ９Ｌ－ｌｌ＿２０．　作者简介：母晓斌（１９６９一）男，四川渠县人．　主要从事煤矿安全系统的研究与生产，主导产　品有安全监控系统，井下人员定位系统。