典型冶金机械故障分析汇编

1第一章通用机械故障第一节联轴器常见故障分析1联轴器的常用种类刚性联轴器：套筒联轴器、夹壳联轴器、紧箍夹壳联轴器、凸缘夹壳联轴器等。可移式移动联轴器：滑块联轴器、链条联轴器、齿式联轴器、万向联轴器。金属弹性元件联轴器及非金属弹性元件联轴器：弹性套销轴联轴器、弹性柱销联轴器、弹性柱销齿式联轴器、梅花形弹性联轴器、H型弹性块联轴器等。其中我厂使用做多的联轴器种类有：齿式联轴器、弹性柱销联轴器、鼓形齿式联轴器、万向联轴器、制动轮联轴器、半齿联轴器。2常见联轴器故障分析：2.1齿式联轴器的故障分析：1、齿面磨损严重；2、内齿圈产生轴向位移量较大，甚至不能啮合；3、发生断齿现象；4、联轴器对口螺栓折断。上述故障的原因主要有以下几个方面：21、联轴器油量不足或缺油、或油脂使用不当，造成油脂钙化，致使齿面间无法润滑，或润滑不良导致齿面磨损严重，这种情况只要更换新润滑脂，定期注入合格的润滑脂油，防止漏油，油量充足，便可避免。2、两轴水平度及同轴度误差太大，超过了联轴器所能补偿的范围，使得轴齿与内齿啮合不正确，造成局部接触，而出现了附加力矩。而这个附加力矩可以分解为轴向力。作用于内齿圈上，这个力的大小视偏差的大小而定，与偏差成正比，偏差愈大，力愈大，导致联轴器内齿圈产生轴向位移。如果位移量偏大将无法控制，致使齿轮磨损严重，甚至断齿，内外齿无法啮合，直至不能传动。这种故障处理比较困难，需停产处理。即重新找正，或把减速器侧重新找正，或将卷筒侧重新找正。首先查找出偏移误差较大的部位，这样先要测量联轴器是向那侧偏移，即测量主轴的水平度与同轴度和减速器主轴的水平度与同轴度，重新按质量标准抄平找正，即可消除故障。2.2弹性柱销联轴器、弹性套柱销联轴器的故障分析：1、柱销磨损2、联轴器柱销断裂上述故障的原因主要有以下几个方面：1、柱销老化，使用时间过长。这种情况定期进行更换2、两轴水平度及同轴度误差太大，超过了联轴器所3能补偿的范围，使得柱销产生扭矩造成柱销断裂。首先查找出偏移误差较大的部位，这样先要测量联轴器是向那侧偏移，即测量主轴的水平度与同轴度和减速器主轴的水平度与同轴度，重新按质量标准抄平找正，即可消除故障。1.3万向联轴器故障分析同齿式联轴器故障分析第二节轴承常见故障分析1轴承的种类：表1-1滚动轴承类型与适用精度等级。轴承形式适用标准适用精度等级深沟球轴承GB3070级6级5级4级2级角接触球轴承0级6级5级4级2级调心球轴承0级圆柱滚子轴承0级6级5级4级2级圆锥滚子轴承公制系列（单列）GB3070级6级6级5级4级公制系列（双列、四列）SB/T53419940级英制系列SB/CO/T1089Class4Class2Class3Class0Class00调心滚子轴承GB3070级推力球轴承0级6级5级4级推力调心滚子轴承0级42轴承使用中常见问题及对策2.1强金属音1、异常载荷：选择合适的装配游隙和预紧力2、组装不良：提高轴的加工精度，改善安装方法3、润滑剂不足：补充或使用合适润滑剂2.2规则音1、异物引起沟道锈蚀、压痕、伤痕：清洗相关零件，使用干净润滑脂2、沟道剥落：疲劳磨损，更换轴承2.3不规则异音1、异物侵入：清洗相关零件，使用干净润滑脂2、游隙过大：注意配合及选择合适游隙3、钢球伤痕：钢球疲劳剥落或异物卡伤，更换轴承2.4异常温升1、润滑剂过多：减少润滑剂。2、润滑剂不足，或不适合：增加润滑剂或选择合适润滑剂。3、配合面蠕变或密封装置过大：轴承外径或内径配合面修正，密封形式进行变更。2.5轴的回转振动大1、剥落：疲劳剥落，更换轴承2、组装不良：提高轴的加工精度，改善安装方法3、异物侵入：清洗相关零件，使用干净润滑脂52.6润滑剂泄漏大变色1、润滑剂过多：减少润滑剂2、异物入侵：清洗相关零第三节制动器常见故障分析1制动器的种类按制动装置的结构分：块式制动器带式制动器蹄式制动器。按制动系统驱动方式分：电磁铁式液压推动式液压电磁式盘式制动器。2制动器常见故障2.1制动器打不开检查线圈电压标准电压。检查电源输入电压，保险丝位置最大电压降：10%。检查间隙，平均间隙：3.5mm。2.2制动器不能保持松闸状。检查维修电压。间隙堵塞，磁铁不能逐渐接触。清洁间隙，检查密封。2.3正确操作一段时间后，制动器不能打开检查棘爪，确保棘爪按钮状态良好，将棘爪置于操作位置。当供能时制动盘过热在松闸时，制动衬垫与制动盘之间间隙不足，调整制动衬垫。制动盘相对于底座的垂直度：6±4%调整。2.4桥式起重机普遍采用液压推杆制动器。起重机制动器的可靠性将直接关系到人身和设备的安全。液压推杆制动器常见故障：1、电动机轴与叶轮轴之间的方形联轴器松动后脱落，电动机轴空转而液压缸不动作。2、液压推杆松闸器的推杆弯曲变形，松闸器工作不到位。3、液压推杆制动器弹簧断裂，制动器不能闭合。4、制动器框架的活动铰点卡住，制动器的开启和闭合动作缓慢，或者不动作。5、制动器框架的活动铰点插销松动，制动器工作不到位;7、制动带、制动轮磨损严重，制动力矩变小或失去制动力矩。8、液压推杆松闸器的驱动电动机断相，电动机和松闸器不动作。以上故障使起重机起升机构、变幅机构的可靠性降低，特别是下降过程和增幅过程的制动失灵，严重危及生产安全。故障原因分析：1、电动机轴与叶轮轴的联接脱开，从而造成电动机空转，推杆不动作。这类故障的出现频次较高，而且较难7判断。造成这类故障的主要原因是联接两轴的方形连轴器脱落。这种联轴器的两端分别与电动机轴与叶轮轴相连，但与电动机轴联接端的紧固螺栓易松动，它松动后，方形联轴器就与电动机轴脱开，造成电动机空转，推杆不动作。其主要原因是，联轴器上的紧固螺钉偏小，且只有一个螺钉单边紧固，螺钉尾部没有防松措施。2、液压推杆松闸器的推杆出现弯曲变形。推杆弯曲的主要原因是使用维护不当。当制动器的活动铰点卡住时，液压推杆松闸器的推杆载荷增加，造成推杆弯曲。如果设计时按最恶劣的符合条件去确定推杆的刚度条件，现场的使用情况就会好一些。3、不同厂家生产的同一型号的液压推杆松闸器与电机连接的螺孔孔距不同，难以互换，影响现场的抢修进度。为此，建议各生产厂家严格执行国家定型产品的系列尺寸标准，保证同型号的液压推杆制动器的互换性。4、由于所用材质不同，液压推杆制动器弹簧有的容易断裂，有的弹力太强，造成制动器不能开启或闭合。这个问题也是设计制造者应该解决好的。第四节减速机常见故障1减速机的种类按圆柱齿轮减速机：单级两级分流式同轴线式8同轴分流式三级展开式三级分流式圆锥-圆锥圆锥-圆柱齿轮减速机蜗杆减速机齿轮-蜗杆减速机渐开线行星齿轮减速机（NGW型、NW型、WW型、NGWN型）渐开线少齿差行星减速机摆线针轮行星减速机谐波减速机等三齿环减速机2减速机常见故障2.1齿轮损伤齿轮箱齿轮损伤的影响因素很多，包括选材、设计计算、加工、热处理、安装调试、润滑和使用维护等。常见的齿轮损伤有齿面损伤和轮齿折断两类。1、轮齿折断（断齿）齿轮箱断齿常由细微裂纹逐步扩展而成。根据裂纹扩展的情况和断齿原因，断齿可分为过载折断（包括冲击折断）、疲劳折断以及随机断裂等。过载折断总是由于作用在轮齿上的应力超过其极限应力，导致裂纹迅速扩展，齿轮箱常见的原因有突然冲击超载、轴承损坏、轴弯曲或较大硬物挤入啮合区等。齿轮箱断齿断口有呈放射状花样的裂纹扩展区，有时断口处有平整的塑性变形，断口副常可拼合。仔细检查可看到齿轮箱材质的缺陷，齿面精度太差，轮齿根部未作精细处理等。在设计中应采取必要的措施，充分考虑预防过载因素。安装时防止齿轮箱箱体变形，防止硬质异物进入箱体内等9等。疲劳折断发生的根本原因是齿轮箱轮齿在过高的交变应力重复作用下，从危险截面（如齿根）的疲劳源起始的疲劳裂纹不断扩展，使轮齿剩余截面上的应力超过其极限应力，造成瞬时折断。在疲劳折断的发源处，是贝状纹扩展的出发点并向外辐射。产生的原因是设计载荷估计不足，材料选用不当，齿轮精度过低，热处理裂纹，磨削烧伤，齿根应力集中等等。故在设计齿轮箱时要充分考虑传动的动载荷谱，优选齿轮参数，正确选用材料和齿轮精度，充分保证加工精度消除应力集中因素等等。齿轮箱随机断裂的原因通常是材料缺陷，点蚀、剥落或其他应力集中造成的局部应力过大，或较大的硬质异物落入啮合区引起。2、齿面疲劳齿轮箱齿面疲劳是在过大的接触剪应力和应力循环次数作用下，齿轮表面或其表层下面产生疲劳裂纹并进一步扩展而造成的齿面损伤，其表现形式有早期点蚀、破坏性点蚀、齿面剥落、和表面压碎等。特别齿轮箱是破坏性点蚀，常在齿轮啮合线部位出现，并且不断扩展，使齿面严重损伤，磨损加大，最终导致断齿失效。正确进行齿轮强度设计，选择好材质，保证热处理质量，选择合适的精度配合，提高安装精度，改善润滑条件等，是解决齿面疲劳的根本措施。103、胶合胶合是相啮合齿面在啮合处的边界膜受到破坏，导致接触齿面金属融焊而撕落齿面上的金属的现象，很可能是由于润滑条件不好或有干涉引起，适当改善润滑条件和及时排除干涉起因,调整传动件的参数，清除局部载荷集中，可减轻或消除胶合现象。2.2轴承损坏轴承是齿轮箱中最为重要的零件，其失效常常会引起齿轮箱灾难性的破坏。轴承在运转过程中，套圈与滚动体表面之间经受交变负荷的反复作用，由于安装、润滑、维护等方面的原因，而产生点蚀、裂纹、表面剥落等缺陷，使轴承失效，从而使齿轮副和箱体产生损坏。据统计，在影响轴承失效的众多因素中，属于安装方面的原因占16%，属于污染方面的原因也占16%，而属于润滑和疲劳方面的原因各占34%。使用中70%以上的轴承达不到预定寿命。因而，重视轴承的设计选型，充分保证润滑条件，按照规范进行安装调试，加强对轴承运转的监控是非常必要的。通常在齿轮箱上设置了轴承温控报警点，对轴承异常高温现象进行监控，同一箱体上不同轴承之间的温差一般也不超过15゜C，要随时随地检查润滑油的变化，发现异常立即停机处理。11故障内容可能原因处理方法异常发热润滑油不良更换油品润滑油过少或过多依指示加入适量润滑油超负载运转减少负载起动、停止过多减少使用频率轴承磨损修理或更换电压过高或过低确认电压是否正常噪声太大声音大且持续：轴承损坏，齿轮磨损开盖检查处理偶尔声音大：齿轮损伤，有异物卡住12故障内容可能原因处理方法振动太大传动装置固定不良将传动装置固定齿轮、轴承磨损开盖检查处理固定不良，螺丝松动重新紧固异常的不稳定的运转噪声油已污染或油量不足检查油颜色、浓度、油位漏油螺丝松动重新锁紧密封圈损坏进行更换通气塞处漏油油量太多校正油量通气塞安装不正确正确安装通气塞频繁冷起动（油产生泡沫）或油位太高将通气塞换成排气阀电机转动时输出轴不转减速机轴键连接破坏送专业工厂修理表4-1减速机常见故障13第五节液压系统常见故障1液压泵常见故障分析1.1液压泵的分类液压泵的分类方式很多，它可按压力的大小分为低压泵、中压泵和高压泵。也可按流量是否可调节分为定量泵和变量泵。又可按泵的结构分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，其中齿轮泵和叶片泵多用于中、低压系统，柱塞泵多用于高压系统。1.2液压泵常见故障分析见表14故障现象原因分析消除方法泵不输油泵不转1、电动机不转动或电动机发热跳闸2、未接通电源3、电气线路及元件故障检查电气系统并排除故障1、溢流阀调压过高，超载荷后闷泵2、溢流阀阀芯卡死、阀芯中心油孔堵塞或溢流阀阻尼孔堵塞造成超压不溢流1、将溢流阀调整到适当压力值2、检查清洗或更换溢流阀1、泵轴或电动机轴滚键2、泵轴或电动机轴折断1、更换键2、更换电机或泵1、转子、定子配合间隙太小2、零件精度差，装配质量差，齿轮与轴同轴度偏差太大3、油液太脏，泵卡死4、油温过高使零件热变形1、拆开检修，按要求选配合适间隙2、更换零件，重新装配，使配合间隙达到要求3、检查油质，过滤或更换油液4、检查冷却器的冷却效果，检查油箱油量并加油至油位线泵反转电气线路接错，电动机转向不对纠正电气线路15故障现象原因分析消除方法泵噪声大吸空现象严重1、吸油过滤器有部分堵塞，吸油阻力大2、吸油管距油面较近3、吸油位置太高或油箱液位太低4、泵和吸油管口密封不严5、油的粘度过高6、泵的转速太高（使用不当）7、