淺談機電設備故障與維護管理

武虎

摘 要：機電設備在使用過程中往往會因為各種因素的影響導致故障的出現，對日常生產影響很大。因此，對機電設備進行故障分析和維護管理是十分有必要的。本文就機電設備的故障進行深入分析，并對加強維護管理提出一些建議。

關鍵詞：機電設備；故障；維護管理；維修方式；預防措施

一、 機電設備的可靠性與維修性分析

機電設備在使用中以正常工作狀態與故障失效狀態兩種狀態存在。設備或系統保持正常工作狀態能力的特性即可靠性，它常用可靠度、平均壽命和故障率來度量；設備從故障狀態轉化為正常工作狀態能力的特性就是維修性，它常用維修度、平均修復時間和修復率來度量。設備在工作中的可靠性，絕大多數決定于設備固有的可靠性，也就是設計和制造的可靠性。

固有可靠性的實現程度，受使用可靠性的限制，正確的安裝、使用，有效的保養維修，能提高固有可靠性和保持正常作業狀態的能力；對可修復設備，通過改善維修，能夠提高設備的固有可靠性。設備維修由故障狀態轉化為正常工作狀態，取決于設備的維修性、維修人員的技術水平和修理的工具裝備維修三要素。維修可達性、元部件模件化、拆裝容易等，良好的維修性設計對縮短修理工時具有重要的作用，而修理工時的長短也受后兩個要素的影響。

二、機電設備故障與零件失效分析

1.從不同角度對設備故障進行分類，可有針對性的對不同類型的故障采取有效的維修措施。按故障發生的速度可分為漸發性故障和突發性故障；從故障出現的后果可分為功能性故障和參數性故障。功能性故障是設備不能完成其規定功能；參數性故障是設備技術參數達不到規定要求；從設備功能喪失的程度可分為永久性故障和暫時性故障；從故障形成的事實可分為實際故障和潛在性故障；從故障發生的原因可分為耗損性故障、誤用性故障和設備本質缺陷性故障。

2.機電設備故障往往是因為組成設備的機器零部件或電氣、電子元器件失效導致的，還有的是設備的結構原因造成的。機器零部件或電子元器件失效，這是部分或全部喪失其功能，即磨損、變形、開裂、腐蝕、老化、燒損、損壞等，更實施更換和修理，排除故障以恢復設備功能。在結構上如聯軸節不對中、轉子不平衡、結構共振、轉子臨界轉速共振、密封間隙不均勻的氣流激振、滑動軸承的油膜渦動和油膜振蕩、齒輪裝配不良的嚙合振動、水力振動和電磁力引起的振動等，這都是在設計、制造、安裝及運行等環節造成的。

3.設備故障的分析方法。設備故障分析可以用故障樹法，根據各基本事件的重要程度，提出改進和預防故障的措施。設備維修工作中的故障分析，可分為以下步驟。一是對功能性故障要分析它是因結構、材質引起，還是操作和其他問題引起；對異常溫升、振動、聲響等，設備狀態異常，應檢測它的異常部位和程度，以確定故障或故障征兆。二是設備的每種功能故障或不同部位的狀態異常，有時是多種故障原因，分析故障或狀態異常的原因要全面，檢測的項目應有重點、有順序，既可找出原因，又能縮短診斷故障時間。豐富的實踐經驗和較強的分析能力具有重要作用。三是通過對故障原因有重點地逐項排查，或采用故障診斷技術，找出故障原因，排除故障。

三、機電設備維護管理

機電設備的維護管理包括設備檢查和設備修理、故障預防等管理工作。設備維護管理的目的是通過預防性檢查、精度檢驗、技術性能測定、預防性修理和故障修理等工作，以較少的人力和物力資源，使設備在使用期內，故障少，利用率高。

1.機電設備維修方式

（1）事后維修。事后維修即被動修理是在設備發生故障，或設備的性能、精度降低不能適合生產要求時進行的修理。對設備采用事后修理會發生非計劃停機，對主要生產設備需要組織搶修，造成的生產損失和修理費用是很大的。這種維修方式僅適合不重要設備。

（2）預防維修。為避免設備性能、精度的降低，按事先規定的修理計劃和技術要求進行的維修活動，就是預防維修。預防維修包括定期維修、狀態監測維修和改善維修3種方式。定期維修是在規定時間內執行的預防維修，在設備發生故障之前有計劃地進行預防檢查與修理，更換就要失效的零件，排除故障隱患，進行必要的調整與修理。按照設備零件的失效規律，規定修理周期、修理種類、主要內容和修理數量。狀態監測維修即預測維修，它以設備實際技術狀態為基礎，按實際需要要進行修理的預防維修方式。它是在狀態監測和技術診斷基礎上，掌握設備質量狀態，適時安排預防性修理，又叫預知性維修。狀態監測維修是把各種檢查、維護、使用和修理，特別是診斷和監測提供的大量信息，經統計分析，正確判斷設備的狀態、發生和要發生故障的部位、技術狀態的趨勢，采用正確的維修類別。掌握維修的主動權，做好維修前的準備，并和生產計劃協調安排維修活動，以延長和發揮零件的最大壽命，創造生產效益。改善維修是為消除設計、制造、安裝等先天性缺陷和頻發故障，消除引發故障的因素，對設備局部結構和零件設計加以改進，以提高其可靠性和維修性的措施。

2.機電設備維修方式的選擇

（1）根據設備分類選擇。即重點設備、主要設備和一般設備，對重點設備實施預防維修和定期維修；主要設備實施定期維修，其關鍵設備實施預防性維修；普通設備實施事后修理。所有設備都要實施預防性維修和定期維修方式，盡量避免事后修理。

（2）根據故障類型和零件特點選擇。要對設備故障從不同的角度分類，采取相應的維修方式。根據設備故障分類，維修方式選擇有3個特點：設備發生故障不能預測，設備發生故障后一般采用事后修理方式；更多的設備故障發生前是可以預測的，通過運行監視和保護系統提前防范，這類設備多采用定期維修、改善維修和預測維修方式；按照設備維修費用、故障造成的損失及安全性的要求選擇維修方式。維修方式的選擇要求：維修費用高的復雜更換件和不宜拆卸的精密零件，應采取預測維修；有時也采取故障維修，使零件充分利用；維修費用低、簡單可更換的普通零件，應采取定期維修；易損件應在檢查的基礎上進行更換；故障率高的復雜更換件，應采取改善維修，或采取組件更換；永久性部件如機殼、汽車底盤、水泵底盤、提升機架等，應在檢查基礎上進行針對性維修。簡單可換件，應采取事后修理。

（3）維修方式的經濟性。對設備故障的事后修理、定期維修和預測維修方式的選擇，還必須考慮維修的經濟性。對以上幾種維修方式單位時間費用進行比較，使維修方式科學合理。

3.控制機電設備故障的預防措施

（1）加強職工安全技術培訓，提高職工安全技術素質。對各類機電操作人員上崗前要經過技術培訓，考試（包括現場操作）合格，頒發合格證，人人持證上崗，按章操作，嚴禁無證上崗。

（2）加強設備的日常維修保養，確保設備的正常運轉。安裝設備必須按照技術說明書（或規程）規定的程序、方法和要求進行，安裝的全過程所有數據都要有詳細的記錄，安裝完畢要嚴格驗收，驗收合格后方能移交使用。

（3）對各類機電事故認真分析，使職工受到教育。對于發生的機電事故，無論時間長短、性質輕重、責任大小，都要認真組織技術人員和當事人按照“事故責任倒查法”詳細分析事故原因和找出責任者，嚴格考核，獎罰兌現。

（4）保證必要的設備資金投入，以較為先進和節電節能新型現代化機械設備來代替原來的陳舊設備。組織技術人員對設備進行改造，降低環境噪聲污染和耗電較多的設備，來提高設備的性能和效率。