機(jī)械設(shè)備安裝與維護(hù)檢修技巧

張均寶

（寶鋼湛江鋼鐵有限公司，廣東 湛江 524000）

0 引言

隨著工業(yè)化和自動(dòng)化程度的提高，機(jī)械設(shè)備及機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)和生活中的作用越來越重要。機(jī)械設(shè)備的安裝、維護(hù)和檢修成為保證設(shè)備高效運(yùn)行和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文系統(tǒng)地探討了機(jī)械設(shè)備的安裝、預(yù)防性維護(hù)、響應(yīng)性維護(hù)與故障修復(fù)，以及設(shè)備檢修的相關(guān)內(nèi)容，旨在提供一種科學(xué)、有效的設(shè)備管理方法。

1 機(jī)械設(shè)備安裝需要考慮的因素

機(jī)械設(shè)備的安裝是一個(gè)涉及多個(gè)步驟和考量的過程，這通常包括了設(shè)備選型、位置選擇、基礎(chǔ)準(zhǔn)備、裝配、調(diào)試等步驟。在選型階段，基于使用需求和實(shí)際環(huán)境，首先確定設(shè)備的種類、規(guī)格和性能等關(guān)鍵參數(shù)，考量因素通常包括設(shè)備的功能、可靠性、效率、易用性和成本效益等，正確的設(shè)備選型是成功的第一步，它決定了安裝和后續(xù)使用的效率與效果。位置選擇涉及設(shè)備的布局和空間配置，在這一階段，需要充分考慮設(shè)備的大小、重量、工作方式、維護(hù)需求、噪聲和熱量產(chǎn)生等因素，位置選擇對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性和工作效率有著關(guān)鍵的影響。在基礎(chǔ)準(zhǔn)備階段，依據(jù)設(shè)備的種類和規(guī)格，會(huì)建立相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，比如地基、支架、電源接口和通信接口等，這一階段的目標(biāo)是確保設(shè)備可以在穩(wěn)定和安全的條件下運(yùn)行。裝配階段是設(shè)備從各個(gè)部分組合成整體的過程，在這個(gè)階段，通常會(huì)根據(jù)設(shè)備的安裝手冊(cè)進(jìn)行操作，裝配工作需要精確和細(xì)致，以確保每一個(gè)部件都在正確的位置，各個(gè)接口的連接都是穩(wěn)定的。在調(diào)試階段，設(shè)備將進(jìn)行初次啟動(dòng)和運(yùn)行，工作人員需要檢查設(shè)備的運(yùn)行狀況，對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化，調(diào)試的目標(biāo)是使設(shè)備達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)[1]。

2 機(jī)械設(shè)備的維護(hù)與故障修復(fù)

不同類別的設(shè)備，其檢修策略有著很大的區(qū)別，具體的檢修方式也有所不同。如圖1 所示。比如通用設(shè)備、精密設(shè)備、重型設(shè)備分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類，其危險(xiǎn)性、工作環(huán)境、工作要求有著很大的區(qū)別，需要有針對(duì)性地制定檢修策略。

圖1 不同類別設(shè)備的檢修策略

2.1 機(jī)械設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)策略

機(jī)械設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)策略，也稱為預(yù)防性維護(hù)或定期維護(hù)，主要是為了防止設(shè)備出現(xiàn)故障或性能降低，這種維護(hù)策略的主要目標(biāo)是提前識(shí)別并處理可能導(dǎo)致設(shè)備故障的因素，以提高設(shè)備的可靠性和效率，減少無計(jì)劃的停機(jī)時(shí)間和維護(hù)成本。預(yù)防性維護(hù)策略通常包括設(shè)備的定期檢查、清潔、潤(rùn)滑、調(diào)整和部件更換等工作，這些工作的頻率和方法通常根據(jù)設(shè)備的使用情況、制造商的建議和歷史維護(hù)數(shù)據(jù)來確定。定期檢查是預(yù)防性維護(hù)的重要組成部分，通過對(duì)設(shè)備的外觀、聲音、振動(dòng)、溫度和工作性能等進(jìn)行檢查，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，如磨損、松動(dòng)、過熱和效率下降等。清潔和潤(rùn)滑是預(yù)防性維護(hù)中最常見的工作，通過清除設(shè)備上的污垢、塵埃和其他雜質(zhì)，可以防止設(shè)備的腐蝕和磨損。通過正確的潤(rùn)滑，可以減少摩擦，防止過熱，提高設(shè)備的效率和使用壽命。調(diào)整和部件更換是預(yù)防性維護(hù)的另一個(gè)重要部分，通過對(duì)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可以優(yōu)化設(shè)備的工作性能，通過定期更換磨損或老化的部件，可以防止設(shè)備的突然失效。

2.2 響應(yīng)性維護(hù)與故障修復(fù)

響應(yīng)性維護(hù)，又被稱為反應(yīng)性維護(hù)或者故障修復(fù)，是在設(shè)備出現(xiàn)問題或失效后采取的維護(hù)策略，這種策略的核心思想是“等到設(shè)備出現(xiàn)問題再進(jìn)行修復(fù)”，它有其特定的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)劣。響應(yīng)性維護(hù)通常適用于設(shè)備失效對(duì)生產(chǎn)或運(yùn)營(yíng)影響較小，或者設(shè)備價(jià)值不高且易于替換的情況，比如辦公設(shè)備的打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等，當(dāng)它們發(fā)生故障時(shí)，通常會(huì)采取響應(yīng)性維護(hù)的策略。在實(shí)施響應(yīng)性維護(hù)時(shí)，關(guān)鍵的一步是故障診斷，即找出設(shè)備失效的原因，這可能涉及對(duì)設(shè)備的檢查、測(cè)試和數(shù)據(jù)分析等步驟，有效的故障診斷能幫助確定維修的策略和方法。故障修復(fù)是響應(yīng)性維護(hù)的核心部分，它包括了故障部件的更換、修復(fù)或者調(diào)整等工作，修復(fù)的目標(biāo)是讓設(shè)備重新恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)。響應(yīng)性維護(hù)雖然能解決設(shè)備的問題，但它的缺點(diǎn)也是明顯的，由于等待設(shè)備出現(xiàn)問題才進(jìn)行維護(hù)，這可能導(dǎo)致設(shè)備的突然失效，影響到生產(chǎn)或運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性，同時(shí)，設(shè)備的頻繁失效也可能增加維修的成本和減少設(shè)備的使用壽命[2]。

3 機(jī)械設(shè)備的檢修方法和解決問題的策略

3.1 常見的機(jī)械設(shè)備檢修方法

機(jī)械設(shè)備檢修是為了確保設(shè)備的正常運(yùn)行，預(yù)防設(shè)備故障，并延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的重要環(huán)節(jié)。檢修方法的選擇取決于設(shè)備的類型、工作條件、使用需求和具體情況。以下是一些常見的機(jī)械設(shè)備檢修方法。

（1）視覺檢查。這是最直接、最常用的檢修方法。通過直接觀察設(shè)備的外觀，可以檢查設(shè)備是否有磨損、變形、腐蝕、滲漏和松動(dòng)等異常情況。對(duì)設(shè)備的聲音、氣味、振動(dòng)和溫度等進(jìn)行感知，也可以發(fā)現(xiàn)一些設(shè)備的問題。還可以用機(jī)器代替人眼來做視覺檢測(cè)，對(duì)物品進(jìn)行測(cè)量和判斷。例如：通過視覺檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行工業(yè)物件尺寸檢測(cè)篩選、缺陷檢測(cè)篩選、外觀檢測(cè)篩選、物件多料檢測(cè)篩選、物件少料檢測(cè)篩選、表面雜物檢測(cè)篩選、橡膠氣泡檢測(cè)篩選等，在這些方面有著人工檢測(cè)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

（2）精密測(cè)量。科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展使精密測(cè)量技術(shù)越來越先進(jìn)，有了先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)與測(cè)量手段便于制造出綜合性能高的設(shè)備。對(duì)于需要精確控制的設(shè)備，例如：數(shù)控機(jī)床、測(cè)量?jī)x器等，通常會(huì)使用各種測(cè)量工具和設(shè)備進(jìn)行精密測(cè)量。這些工具和設(shè)備包括刻度尺、卡尺、測(cè)微儀、激光對(duì)準(zhǔn)器、振動(dòng)分析儀和溫度傳感器、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可以精確測(cè)量復(fù)雜零件尤其是葉片、曲線、曲面等的尺寸測(cè)量、形狀和相互位置測(cè)量，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的高尖端設(shè)備。同時(shí)，手持式三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x還可以實(shí)現(xiàn)邊加工邊測(cè)量的高效率高精度測(cè)量，成為智能制造、工業(yè)4.0 的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。

（3）非破壞檢測(cè)。非破壞檢測(cè)是一種在不損害設(shè)備的情況下檢查設(shè)備內(nèi)部狀況的方法，又稱為無損探傷檢測(cè)。常見的非破壞檢測(cè)方法有超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)和射線檢測(cè)等。這些方法可以檢查出設(shè)備的裂紋、孔洞、腐蝕和內(nèi)部缺陷等問題。例如，大型鑄造零件的無損探傷檢測(cè)，利用X 射線探傷及渦流探傷技術(shù)，可以便捷地檢測(cè)鑄件表面和近表面的缺陷，節(jié)省了許多人力財(cái)力和物力。

（4）功能測(cè)試。通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行功能測(cè)試，可以檢查設(shè)備的工作性能和狀態(tài)。這包括對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)、運(yùn)行、停止和控制等過程進(jìn)行檢查和測(cè)試，觀察設(shè)備的運(yùn)行速度、精度、穩(wěn)定性和效率等指標(biāo)是否正常。例如：因?yàn)槠胶鈱?duì)于旋轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行、運(yùn)行精度和工作壽命至關(guān)重要，因此，為了避免精密設(shè)備在使用過程中由于振動(dòng)和地基變化、溫度濕度等因素的影響造成設(shè)備失衡，從而影響加工精度和生產(chǎn)效率，需要定期進(jìn)行平衡功能測(cè)試。

（5）預(yù)防性更換。對(duì)于易磨損和易損壞的部件，如濾芯、密封件、軸承和傳感器等，通常會(huì)定期進(jìn)行更換，以防止這些部件的失效導(dǎo)致設(shè)備的故障。零部件一旦損壞，即使是及時(shí)更換也已經(jīng)造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，如果零配件供應(yīng)跟不上就壞造成全面停產(chǎn)，損失就會(huì)十分慘重，如果在易損零件運(yùn)行一定時(shí)期后，就對(duì)尚屬正常的零件做預(yù)防性更換，可避免一旦發(fā)生故障帶來的損失。例如：汽車剎車片、汽車輪胎對(duì)駕駛者的安全起到關(guān)鍵性作用，使用不當(dāng)就很容易造成生命威脅，解決這個(gè)問題的關(guān)鍵就在于把握保養(yǎng)周期、使用年限，及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性更換。

（6）故障模擬。通過模擬設(shè)備的可能故障，可以檢查設(shè)備的保護(hù)和應(yīng)急反應(yīng)能力。這對(duì)于確保設(shè)備在故障發(fā)生時(shí)能夠迅速停機(jī)、報(bào)警或轉(zhuǎn)為安全狀態(tài)等，具有重要意義。例如：通過虛擬仿真軟件模擬機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)作和工作過程，可以快速有效地對(duì)機(jī)械設(shè)備故障進(jìn)行診斷。在診斷過程中，通過捕捉并識(shí)別機(jī)械故障及震動(dòng)信號(hào)，并通過軟件的專家系統(tǒng)分析和數(shù)據(jù)對(duì)比捕捉故障的信號(hào)和節(jié)點(diǎn)，為避免故障的發(fā)生做好預(yù)測(cè)工作。

3.2 檢修中可能遇到的問題和解決策略

在機(jī)械設(shè)備的檢修過程中，可能會(huì)遇到多種挑戰(zhàn)，包括但不限于以下幾種。

（1）設(shè)備復(fù)雜性。許多現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備具有極高的復(fù)雜性，有著眾多的部件和系統(tǒng)。理解和管理這些部件和系統(tǒng)的相互作用，是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。為解決這個(gè)問題，可采取制定詳細(xì)的檢修指南和流程，為維修人員提供詳盡的培訓(xùn)，以及使用高級(jí)的診斷工具和軟件等策略。

（2）未知故障。設(shè)備在使用過程中，有可能出現(xiàn)難以預(yù)料或未曾遇見的故障，這給檢修帶來了困難。此時(shí)，可利用專業(yè)的故障診斷工具和方法，如數(shù)據(jù)分析、仿真模擬和故障樹分析等，來幫助識(shí)別和解決未知的故障。

（3）設(shè)備停機(jī)時(shí)間。設(shè)備在進(jìn)行檢修時(shí)，通常需要停機(jī)，這可能導(dǎo)致生產(chǎn)或服務(wù)的中斷，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。因此，盡可能減少設(shè)備的停機(jī)時(shí)間是檢修的一大挑戰(zhàn)。可以通過提前規(guī)劃和調(diào)度，以及采用快速和高效的檢修方法，來盡可能縮短停機(jī)時(shí)間。

（4）安全風(fēng)險(xiǎn)。檢修過程中，可能存在各種安全風(fēng)險(xiǎn)，包括電擊、機(jī)械傷害、化學(xué)泄漏和火災(zāi)等。對(duì)于這個(gè)挑戰(zhàn)，需要嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)定和操作程序，進(jìn)行必要的安全培訓(xùn)，以及使用合適的防護(hù)設(shè)備和工具。

（5）維修成本。維修設(shè)備需要消耗大量的時(shí)間、人力和材料，因此，控制維修成本是一項(xiàng)重要的挑戰(zhàn)。可以通過優(yōu)化維修流程，使用高效的維修方法和工具，以及回收和再利用舊部件，來降低維修成本。

（6）設(shè)備更新?lián)Q代。隨著技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)備可能會(huì)過時(shí)，維修零件可能難以獲取。這時(shí)，需要考慮是否更新設(shè)備，或者尋找替代的維修方法和材料[3]。

4 結(jié)語

機(jī)械設(shè)備的安裝、維護(hù)和檢修是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工程。每個(gè)環(huán)節(jié)都需要專業(yè)知識(shí)和技能，需要嚴(yán)格的管理和控制。通過采取有效的預(yù)防性和響應(yīng)性維護(hù)策略，以及合理、高效的檢修方法，可以顯著提高設(shè)備的可靠性和效率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低設(shè)備的總體擁有和運(yùn)行成本。同時(shí)，需要積極面對(duì)和解決檢修過程中的挑戰(zhàn)，如設(shè)備復(fù)雜性、未知故障、設(shè)備停機(jī)時(shí)間、安全風(fēng)險(xiǎn)、維修成本和設(shè)備更新?lián)Q代等，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效管理和持續(xù)改進(jìn)。