机械设备安装与维护检修技巧

张均宝

（宝钢湛江钢铁有限公司，广东 湛江 524000）

0 引言

随着工业化和自动化程度的提高，机械设备及机械产品在生产和生活中的作用越来越重要。机械设备的安装、维护和检修成为保证设备高效运行和延长设备使用寿命的关键环节。本文系统地探讨了机械设备的安装、预防性维护、响应性维护与故障修复，以及设备检修的相关内容，旨在提供一种科学、有效的设备管理方法。

1 机械设备安装需要考虑的因素

机械设备的安装是一个涉及多个步骤和考量的过程，这通常包括了设备选型、位置选择、基础准备、装配、调试等步骤。在选型阶段，基于使用需求和实际环境，首先确定设备的种类、规格和性能等关键参数，考量因素通常包括设备的功能、可靠性、效率、易用性和成本效益等，正确的设备选型是成功的第一步，它决定了安装和后续使用的效率与效果。位置选择涉及设备的布局和空间配置，在这一阶段，需要充分考虑设备的大小、重量、工作方式、维护需求、噪声和热量产生等因素，位置选择对于设备的运行稳定性、安全性和工作效率有着关键的影响。在基础准备阶段，依据设备的种类和规格，会建立相应的基础设施，比如地基、支架、电源接口和通信接口等，这一阶段的目标是确保设备可以在稳定和安全的条件下运行。装配阶段是设备从各个部分组合成整体的过程，在这个阶段，通常会根据设备的安装手册进行操作，装配工作需要精确和细致，以确保每一个部件都在正确的位置，各个接口的连接都是稳定的。在调试阶段，设备将进行初次启动和运行，工作人员需要检查设备的运行状况，对设备进行必要的参数调整和优化，调试的目标是使设备达到最佳的运行状态[1]。

2 机械设备的维护与故障修复

不同类别的设备，其检修策略有着很大的区别，具体的检修方式也有所不同。如图1 所示。比如通用设备、精密设备、重型设备分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，其危险性、工作环境、工作要求有着很大的区别，需要有针对性地制定检修策略。

图1 不同类别设备的检修策略

2.1 机械设备的预防性维护策略

机械设备的预防性维护策略，也称为预防性维护或定期维护，主要是为了防止设备出现故障或性能降低，这种维护策略的主要目标是提前识别并处理可能导致设备故障的因素，以提高设备的可靠性和效率，减少无计划的停机时间和维护成本。预防性维护策略通常包括设备的定期检查、清洁、润滑、调整和部件更换等工作，这些工作的频率和方法通常根据设备的使用情况、制造商的建议和历史维护数据来确定。定期检查是预防性维护的重要组成部分，通过对设备的外观、声音、振动、温度和工作性能等进行检查，可以及时发现设备的异常情况，如磨损、松动、过热和效率下降等。清洁和润滑是预防性维护中最常见的工作，通过清除设备上的污垢、尘埃和其他杂质，可以防止设备的腐蚀和磨损。通过正确的润滑，可以减少摩擦，防止过热，提高设备的效率和使用寿命。调整和部件更换是预防性维护的另一个重要部分，通过对设备的参数进行调整，可以优化设备的工作性能，通过定期更换磨损或老化的部件，可以防止设备的突然失效。

2.2 响应性维护与故障修复

响应性维护，又被称为反应性维护或者故障修复，是在设备出现问题或失效后采取的维护策略，这种策略的核心思想是“等到设备出现问题再进行修复”，它有其特定的应用场景和优劣。响应性维护通常适用于设备失效对生产或运营影响较小，或者设备价值不高且易于替换的情况，比如办公设备的打印机、复印机等，当它们发生故障时，通常会采取响应性维护的策略。在实施响应性维护时，关键的一步是故障诊断，即找出设备失效的原因，这可能涉及对设备的检查、测试和数据分析等步骤，有效的故障诊断能帮助确定维修的策略和方法。故障修复是响应性维护的核心部分，它包括了故障部件的更换、修复或者调整等工作，修复的目标是让设备重新恢复到正常的工作状态。响应性维护虽然能解决设备的问题，但它的缺点也是明显的，由于等待设备出现问题才进行维护，这可能导致设备的突然失效，影响到生产或运营的稳定性，同时，设备的频繁失效也可能增加维修的成本和减少设备的使用寿命[2]。

3 机械设备的检修方法和解决问题的策略

3.1 常见的机械设备检修方法

机械设备检修是为了确保设备的正常运行，预防设备故障，并延长设备使用寿命的重要环节。检修方法的选择取决于设备的类型、工作条件、使用需求和具体情况。以下是一些常见的机械设备检修方法。

（1）视觉检查。这是最直接、最常用的检修方法。通过直接观察设备的外观，可以检查设备是否有磨损、变形、腐蚀、渗漏和松动等异常情况。对设备的声音、气味、振动和温度等进行感知，也可以发现一些设备的问题。还可以用机器代替人眼来做视觉检测，对物品进行测量和判断。例如：通过视觉检测系统进行工业物件尺寸检测筛选、缺陷检测筛选、外观检测筛选、物件多料检测筛选、物件少料检测筛选、表面杂物检测筛选、橡胶气泡检测筛选等，在这些方面有着人工检测不可比拟的优势。

（2）精密测量。科学技术高度发展使精密测量技术越来越先进，有了先进的测量技术与测量手段便于制造出综合性能高的设备。对于需要精确控制的设备，例如：数控机床、测量仪器等，通常会使用各种测量工具和设备进行精密测量。这些工具和设备包括刻度尺、卡尺、测微仪、激光对准器、振动分析仪和温度传感器、三坐标测量机等。三坐标测量机可以精确测量复杂零件尤其是叶片、曲线、曲面等的尺寸测量、形状和相互位置测量，是现代工业生产的高尖端设备。同时，手持式三坐标测量仪还可以实现边加工边测量的高效率高精度测量，成为智能制造、工业4.0 的重点发展目标。

（3）非破坏检测。非破坏检测是一种在不损害设备的情况下检查设备内部状况的方法，又称为无损探伤检测。常见的非破坏检测方法有超声检测、磁粉检测、渗透检测和射线检测等。这些方法可以检查出设备的裂纹、孔洞、腐蚀和内部缺陷等问题。例如，大型铸造零件的无损探伤检测，利用X 射线探伤及涡流探伤技术，可以便捷地检测铸件表面和近表面的缺陷，节省了许多人力财力和物力。

（4）功能测试。通过对设备进行功能测试，可以检查设备的工作性能和状态。这包括对设备的启动、运行、停止和控制等过程进行检查和测试，观察设备的运行速度、精度、稳定性和效率等指标是否正常。例如：因为平衡对于旋转的机械设备正常运行、运行精度和工作寿命至关重要，因此，为了避免精密设备在使用过程中由于振动和地基变化、温度湿度等因素的影响造成设备失衡，从而影响加工精度和生产效率，需要定期进行平衡功能测试。

（5）预防性更换。对于易磨损和易损坏的部件，如滤芯、密封件、轴承和传感器等，通常会定期进行更换，以防止这些部件的失效导致设备的故障。零部件一旦损坏，即使是及时更换也已经造成了一定的经济损失，如果零配件供应跟不上就坏造成全面停产，损失就会十分惨重，如果在易损零件运行一定时期后，就对尚属正常的零件做预防性更换，可避免一旦发生故障带来的损失。例如：汽车刹车片、汽车轮胎对驾驶者的安全起到关键性作用，使用不当就很容易造成生命威胁，解决这个问题的关键就在于把握保养周期、使用年限，及时进行预防性更换。

（6）故障模拟。通过模拟设备的可能故障，可以检查设备的保护和应急反应能力。这对于确保设备在故障发生时能够迅速停机、报警或转为安全状态等，具有重要意义。例如：通过虚拟仿真软件模拟机械结构的动作和工作过程，可以快速有效地对机械设备故障进行诊断。在诊断过程中，通过捕捉并识别机械故障及震动信号，并通过软件的专家系统分析和数据对比捕捉故障的信号和节点，为避免故障的发生做好预测工作。

3.2 检修中可能遇到的问题和解决策略

在机械设备的检修过程中，可能会遇到多种挑战，包括但不限于以下几种。

（1）设备复杂性。许多现代机械设备具有极高的复杂性，有着众多的部件和系统。理解和管理这些部件和系统的相互作用，是一项巨大的挑战。为解决这个问题，可采取制定详细的检修指南和流程，为维修人员提供详尽的培训，以及使用高级的诊断工具和软件等策略。

（2）未知故障。设备在使用过程中，有可能出现难以预料或未曾遇见的故障，这给检修带来了困难。此时，可利用专业的故障诊断工具和方法，如数据分析、仿真模拟和故障树分析等，来帮助识别和解决未知的故障。

（3）设备停机时间。设备在进行检修时，通常需要停机，这可能导致生产或服务的中断，产生经济损失。因此，尽可能减少设备的停机时间是检修的一大挑战。可以通过提前规划和调度，以及采用快速和高效的检修方法，来尽可能缩短停机时间。

（4）安全风险。检修过程中，可能存在各种安全风险，包括电击、机械伤害、化学泄漏和火灾等。对于这个挑战，需要严格执行安全规定和操作程序，进行必要的安全培训，以及使用合适的防护设备和工具。

（5）维修成本。维修设备需要消耗大量的时间、人力和材料，因此，控制维修成本是一项重要的挑战。可以通过优化维修流程，使用高效的维修方法和工具，以及回收和再利用旧部件，来降低维修成本。

（6）设备更新换代。随着技术的进步，设备可能会过时，维修零件可能难以获取。这时，需要考虑是否更新设备，或者寻找替代的维修方法和材料[3]。

4 结语

机械设备的安装、维护和检修是一项系统、复杂的工程。每个环节都需要专业知识和技能，需要严格的管理和控制。通过采取有效的预防性和响应性维护策略，以及合理、高效的检修方法，可以显著提高设备的可靠性和效率，延长设备的使用寿命，降低设备的总体拥有和运行成本。同时，需要积极面对和解决检修过程中的挑战，如设备复杂性、未知故障、设备停机时间、安全风险、维修成本和设备更新换代等，以实现设备的高效管理和持续改进。