港机设备故障管理

上海国际港务集团（股份）有限公司教育培训中心工程专业第一节概述当港机设备或其系统发生丧失、降低了原来规定功能的事件或现象时，称港机设备发生了故障。故障常用于可修复的零部件，如化油器、分电器、喷油器、转向器、离合器等。失效则用于不可修复或无修复价值的零部件，如活塞、活塞环、火花塞及各种紧固件、垫片等。港机设备故障的含义故障与失效区别：港机设备故障管理的任务第一节概述故障管理任务港机设备不仅生产效高、技术复杂，且作业连续性强，故障停机往往会给港口装卸生产带来巨大经济损失，加强港机设备故障的管理，对港口生产发展和经济效益的提高有着重要的意义采取相关措施对港机设备故障进行综合管理，包括：利用先进的检测方法对港机设备故障进行全方位监控，掌握故障规律及机理，避免突发故障、控制偶发故障，确保港机设备安全、可靠、经济运行，提高经济效益等。故障管理及其重要性第二节港机设备故障机理与分类港机设备故障模式与故障含义故障模式故障机理能够反映与表征故障过程的状态事物与数学表示，叫做故障模式。故障模式即是每一种故障的主要特征，是故障现象的一种表征。港机设备中常见的故障模式是异常振动、磨损、腐蚀、裂纹和结构失稳等。故障机理又称之为故障机制、故障物理学，是指诱发零件、部件、设备发生故障的物理与化学过程；是描述故障形成、发展直至港机设备毁坏的全过程特性的科学。故障机理概述第二节港机设备故障机理与分类故障的发生一般受时间、环境条件、设备内外部多种因素的影响，有时是一种因素起主导作用，有时是多种因素综合作用的结果。港机设备零件、部件发生故障，大多是由于工作条件、环境条件等因素综合作用的结果。故障外因，如工作载荷、电压、电流、温度、湿度、灰尘、放射性、操作失误、维修中安装调整的失误、载荷周期长短、时间劣化等等。作为故障体的零件、部件、设备，其自身的强度、特性、功能以及内部应力和缺陷等，在外部因素作用下，对故障的诱发也起着重要的作用。故障外因、故障机理、故障模式是密切相关的。同一故障外因可诱发出两种以上的故障机理。有时故障模式相同，造成故障的原因和机理却完全不同因此在分析研究设备的故障模式和故障机理时，必须综合考虑故障件本身设计制造过程中各种外因作用，以及使用与保养情况等。第二节港机设备故障机理与分类第二节港机设备故障机理与分类渐发性故障和突发性故障功能性故障参数性故障潜在故障实际故障允许故障不允许故障渐发性故障突发性故障功能性故障和参数性故障潜在故障和实际故障允许故障和不允许故障第三节港机设备故障趋势监控第四节港机设备故障分析方法与故障处理输送带物料设备自然环境人局部损伤成槽性硫化接头输送带质量风雨昼夜水阳光规章制度技术水平经济责任制思想教育含水量物料落点物料粘附性溜槽托辊安装质量机架变形清扫器效果输送带跑偏故障因果图就是把故障结果和从技术上、管理上考虑会造成故障的原因之间的关系用图表示出来。以胶带输送机中输送带跑偏故障为例，其故障因果图如上。输送带跑偏故障因果图1.决定故障部位或名称2.记入故障部位或名称，明确要研究的故障3.把可能的故障原因大致分类，分别列出4.根据从技术角度的重要性或经验上来分析、判断引起故障额原因1.集合尽可能多的有关人员参加讨论，群策群力地进行探讨故障原因。2.把重点放在怎样才能解决这个问题上，而不是为什么才发生这个故障上去考虑问题。3.在编制过程中，对全体人员都承认应该实行和应该改进的事项，就把它标准化，然后就要全力付诸实施。调研资料初步分析建立故障树布尔代数应用故障分析与防止故障率故障发生的概率故障树分析顺序图故障树分析法(FTA即FaultTreeAnalysis)是一种将设备系统故障形成的原因，由总体至部分按树枝状逐级细化的分析方法，是对复杂的动态设备系统、现场发现失效形式可靠性分析的工具,其目的是判明基本故障、确定故障的原因、影响和发生概率。故障树是表示系统特定事件(或不希望事件)与它的各个子系统或各个部件故障事件之间的逻辑结构图。(1)给系统明确的定义，选定可能发生的不希望事件作为顶事件。(2)对系统的故障进行定义，分析其形成的原因(如设计、制造、运行、人为因素等等)，对外部环境条件，人为因素作充分的考虑。(3)作出故障树逻辑图。(4)对故障树结构作定性分析。分析事件结构重要度，应用布尔代数对故障树作简化，寻找故障树的最小割集，以判断薄弱环节。(5)对故障树结构作定量分析。如掌握了各元件、部件的故障数据，就可以根据故障树逻辑，对系统的故障作定量分析。(6)对定性、定量分析结果进行评估及结论等。液压系统失效油压过低泄漏泵与阀件故障油泵组故障过滤故障阀门设定压力过低或故障液压主故障X1X2X3X4X5X12X13X11X8X9X10X6X7某起重机液压控制系统的故障树图X1－X13为次要或少见故障，故省略在实际建树中，应注意以下问题：31542用比较具体的事件代替比较抽象的事件。如：“电机失效”用“电动机由于枢绕组开路而失效”代替。将触发事件同“无保护动作”配合起来。建树基本事件由部件失效模式表示，且其失效率应按该失效模式占总失效的百分比处理。遵守无奇迹规则——如果一个部件正常工作却传递了一个故障后果，似乎发生了奇迹。但实际上总归是事出有因的，而且这种原因是被别的什么掩盖着的。要真正解决问题，就不能相信会发生奇迹，这就是无奇迹规则。应避免门到门的之间联系，门的输入必须完整。港机设备故障处理内燃机常见故障起重机常见故障制动电磁铁常见故障电动机常见故障衔铁不能吸合或吸合有困难产生这种原因一般有电气或机械方面的故障，使得电磁线圈通电之后，衔铁不动作，或停在行程中，或虽勉强吸合，但衔接口不密合而留有间隙。常见的情况有下面几种：(1)反力弹簧调整不合适，造成反力过大。因此可适当调整反力弹簧，使反力合适。(2)转轴锈蚀或长期使用后严重磨损，造成阻力过大，转动不灵活。这时可将转轴去锈，涂以润滑油脂。对于磨损严重的转轴，则必须重配新轴。(3)衔铁的行程和转角增大。对于长期使用而又缺乏维修的制动电磁铁，由于制动面的磨损或转角限位弹簧片的断裂失落，将使衔铁的行程和转角增大，而行程和转角的增大将导致吸力和力矩不足。对于使用时间过长，制动片磨损已相当严重的铁芯，往往也伴随着磁路上的缺陷而造成铁芯严重发热，进而增高线圈的温度。对于因弹簧片断裂而失落了的，只要用厚薄一致的钢片补上。并按原来厚度调整合适即可(4)断线。此时制动电磁铁当然无法吸合。可以用万用电表检查。(5)由于电压波动严重，使得电压降落甚多，安匝数不足而造成吸力过小、吸合困难。在电动机数量较多，而变压器容量又不很大的单位，由于繁忙工作中的电动起重机起动频繁，冲击电流过大，将造成电网电压的严重波动。而在制动电磁铁频繁的动作中，难免会碰上电压降低最甚的情况，只有设法提高供电质量，减少电压波动，才能从根本上解决问题。电磁铁噪声严重电磁铁运行中发出严重的噪声，主要原因及对策有以下几种：(1)制动电磁铁端面上积尘太厚或铁锈较多。可用干布清除积灰，用砂布擦去锈层，打扫干净之后，薄薄地涂上一层机油。(2)反作用力调整过大。此时应该调整反力弹簧，直到反作用力合适为止。(3)因长期工作制动面磨损严重、凹凸不平、端面接合时有较大气隙而引起的噪音，应把电磁铁拆下来，将端面用平面磨床磨平。(4)对于因转轴磨损严重而使铁芯端面歪斜，使分磁环工作受影响而造成严重噪音的，需要重配转轴或采取有效措施纠正端面。(5)短路环断裂，无法起分磁作用。解决的办法是更换已经断裂了的分磁环，最好用同等厚度的铜板成形嵌制。如果用铜导线焊接，最好采用气焊焊接，以便减少电阻。线圈过热的主要原因及处理办法如下：(1)当使用中的线圈的通电持续率超过线圈的额定持续率时，温度将增高，线圈将过热。此时应改用与实际情况相符的电磁铁线圈。(2)电磁铁吸合有困难时，往往首先反映出来的是线圈过热。可按前面叙述的办法处理。(3)由于装配工艺上的缺陷(如线圈两侧绝缘层太薄，工作不久即可磨穿等)，常出现线圈接地短路和匝间短路故障，此时线圈发热特别严重。应采取有效的措施加强绝缘层，并及时更换已有匝间短路了的线圈。(4)由于铁损过高的影响，也可能使得线圈过热。例如有的制造厂没有把衔铁铆钉很好地作绝缘处理，而使铁芯的涡流和磁滞损耗过大，使铁芯发热过甚，进而使线圈过热。这种情况就只能更换合格的电磁铁芯了。港机设备故障种类繁多，其故障现象也是错综复杂的。往往出现同一种故障现象，可能是由多种原因引起的；而某一原因又可能引发多种故障现象。只掌握以上排除故障的案例是远远满足不了实际需要的，还需要在实践中不断探索、积累经验。但排除故障的方法也有它的基本原则可循：先简后繁，先外后内，分段检查，逐渐缩小故障部位的范围。一台40t门座起重机在主起升机构以中速档运行时，行星齿轮减速器发出强烈的轰鸣声。按照声响传递路线发现是60KW电动机接线盒内一相电源线接头被烧蚀，螺母松动，引起电机三相电源电压不平衡的电磁振动，然后通过固体传声过程，在行星减速器壳体表面辐射出强烈的声响。虽然在行星减速器前面有与电动机相邻的园柱齿轮减速器，但它的轴相当于设置在箱内的支撑杆，箱壳表面又有加强筋，因刚性好没有构成噪声源；而行星减速器端盖相当于薄壁曲面，动刚度小，因此电磁振动穿过园柱齿轮减速器从行星减速器辐射出异常声响。这一故障只要对电动机的接线头作更换并紧固后，故障便得以排除。一台使用10年的集装箱装卸桥，一次在使用中运行小车不行走。察看时，电机运转正常，于是检查变速箱，油量计显示不缺油。但当打开“监视孔板”时，发现齿轮的齿已磨光，当然润滑油已干枯。造成这一故障的原因是在日常检查设备中：①忽略了对减速箱运转时发出的异常声音的检查；②检查人员嫌拆装“监视孔板”麻烦，只观察齿轮箱上的油量计上的油达标准就完事了。其实油量计底部已被污垢堵塞，齿轮得不到润滑。起升机构的故障。由于起升电机或其他电器方面的原因，导致电机输出力矩不平衡，使减速器齿轮副啮合过程中产生较大的冲击力。齿轮副齿轮压紧螺母松脱，导致减速器内部元件损坏，如齿轮啮合错位或轴承损坏。电机主轴与减速器连接轴同轴度超差、连接销轴损坏等原因，引起齿轮啮合不好或阻力过大并产生噪声。在这种情况下，起重机长时间工作必然会引发故障。有时固定螺栓松动或防雨罩固定螺栓松动也会引发故障。为防止故障的发生，每班作业前司机应对起升机构进行空转检查。注意减速器运转声响是否正常，并拆下箱体放油螺栓检查齿轮油质和杂质含量。如有异常，必须停机检查直到异常现象排除。作业中如发现起升机构噪声大时应立即停机检查各部件螺栓是否松动，电机与减速器联接轴是否同轴，是否损坏，制动机构是否正常，并根据损坏情况进行相应处理。例1一台16t轮胎式起重机变幅刹车失灵，司机反映刹不住车。其实，这不是电器毛病，是弹簧太松，把调节弹簧拉力的螺钉拧紧几扣后故障就会消失。例2机型同上，旋转刹车时有冲击现象，车身摇晃。这仍是机械问题。旋转抱闸弹簧拉力太大，把螺钉拧松几扣，减少制动力，故障就消失。例3机型同上，刚大修完毕，验车时发现变幅下降时忽开忽闭，扒杆一顿一顿地往下降，变幅上升时正常。这是弹簧反力太强，制动闸瓦间隙大的缘故。因为电磁铁线圈串联在电枢回路中，下降臂架(或起升机构下降重物)时，电动机的负荷很小，几乎是下降重物带着电机转，电流很小，因此电磁铁的吸力也很小，以至于不能把弹簧拉开，而使电机轴被抱住不动时，电流马上又回升，从而电磁铁吸力又加大，又把弹簧拉开，致使一开一闭，这样往复循环地一直把重物下降到地面。适当调整弹簧压力和调整制动闸瓦的间隙，故障便会消除。现象：一台斗式装载机在作业中突然熄火再用起动机启动，无效；用手动泵泵油启动，也只是冒烟，无法启动。约半小时后一次启动成功。连续几天都存在冷机易启动，热机启动困难现象。同时存在发动机工作无力，低速或怠速易熄火。判断：从故障现象分析，主要是喷油泵的故障。措施：用专用工具拆下喷油泵，发现喷油泵柱塞与套筒工作面均有不同程度的轴向磨痕，更换柱塞偶件后故障现象消除。原因：冷机时的柱塞偶件配合间隙较小，所以能泵出足够的压力燃油使发动机工作。热启动时，一方面柱塞偶件配合