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“望闻问切”在机电设备维修中的应用

2012-01-29李志江

职业教育研究 2012年4期
关键词:望闻问切刀架主轴

李志江

(徐州技师学院 江苏 徐州 221151)

“望闻问切”在机电设备维修中的应用

李志江

(徐州技师学院 江苏 徐州 221151)

“望闻问切”是中医辨证论治的基础,本文将其巧妙地运用到机电设备维修中,从望诊、闻诊、问诊、切诊四个方面分别论述其具体应用。

望闻问切;设备故障;诊断;维修

“望闻问切”是中医辨证论治的基础。古书上说:“望而知之谓之神,闻而知之谓之圣,问而知之谓之工,切脉而知之谓之巧”。四诊是在感官所及的范围内,直接获取信息,医生即刻进行分析综合,及时作出判断,而不需要很多的检验。在机电设备维修中,我们完全可以借助中医的“望闻问切”,及时对设备故障进行诊断,迅速做出治疗。

望诊

望诊就是看、观察,中医通过对病人的神、色、形、态等进行有目的的观察,以测知内脏病变。在设备维修中,修理人员也是通过仔细观察来诊断设备故障的。

看转速 观察主传动速度的变化,如带传动的线速度变慢,可能是传动带过松或负荷太大;对主传动系统中的齿轮,主要看其是否跳动、摆动;对传动轴主要看其是否弯曲或晃动等来判断转速异常的原因。

看颜色 如果机床转动部位特别是主轴和轴承运转不正常,就会发热。长时间升温会使机床外表颜色发生变化,大多呈黄色。油箱里的油也会因升温过高而变稀,颜色会发生变化;有时还会由于长期不换油而造成杂质过多或油变质成深黑色,从而影响机床的正常工作。一些电气设备温度升高也会带来颜色的变化,如变压器绕组发生短路故障后,变压器油会因受热由原来的亮黄变黑、变暗;发电机定子槽楔的颜色也会因过热而发黑。

看伤痕 机床零部件碰伤损坏部位很容易被发现,若发现裂纹时,应作标记,过一段时间再观察其变化情况,以便综合分析,及时做出修理或进行更换。如CA6140车床摩擦离合器上的摩擦片,会因长期刹车制动而使表面出现较深的沟槽,当表面渗碳层被全部磨掉后,摩擦离合器就失去功能,这时就要根据具体情况及时进行修理或更换。一般情况下,更换新的内、外摩擦片;若摩擦片中有翘曲或拉毛现象时,可通过延展校直工艺校平和用平面磨床磨平,然后采取吹砂打毛工艺来修复;若摩擦片被磨得发亮,甚至有凹坑时须更换;摩擦片变形或划伤时,可校平后磨削修复,修复后厚度减小,可适当增加片数以保证调节余量。当机床的拨叉有伤痕时,一定要特别小心,否则,当再次受力过大时,拨叉将会出现折断,发生事故。对于起保险作用的销子,在设备维修中更应特别注意,一定要仔细检查其旁边是否有受剪切的伤痕等,以防事故发生。

看工件 即通过看工件来诊断机床故障。若车削后的工件表面粗糙度数值大(主要是由于主轴与轴承之间的间隙过大,溜板、刀架等压板楔铁有松动以及滚珠丝杠预紧松动等原因所致),在精车外圆时,圆周表面上有混乱的波纹。产生的原因可能有:(1)用卡盘夹持工件切削时,因卡爪呈喇叭孔形状而使工件夹不紧;(2)四方刀架因夹紧刀具而变形,结果其底面与上刀架底板的表面接触不良;(3)上、下刀架(包括床鞍)的滑动表面之间的间隙过大。对于第一种情况,可以采用改变工件夹持的方法,即用尾座支撑进行切削,如乱纹消失,即可肯定是由于卡盘法兰的磨损所致,这时可按主轴的定心轴径及前端螺纹配置新的卡盘法兰。对于第二种情况,在夹紧方刀架时用涂色法检查方刀架与小滑板结合面接触精度,应保证方刀架在夹紧刀具时仍保持与刀具均匀且全面接触,否则用刮刀修整。对于第三种情况,需将所有导轨副的塞铁、压板均调整到合适的配合,使移动平稳、轻便,用0.04mm塞尺检查时插入深度应小于或等于10mm。若磨削后的工件表面粗糙度数值大(主要是由于主轴或砂轮动平衡差,机床出现共振以及工作台爬行等原因所引起的),工件表面出现波纹,则看波纹数是否与机床主轴传动齿轮的齿数相等,如果相等,则表明主轴齿轮啮合不良是故障的主要原因。

看变形 主要观察机床的传动轴、滚珠丝杠是否变形,直径大的带轮和齿轮的端面是否跳动。如果机床进给丝杠磨损较严重,丝杠磨损会引起横向进给传动精度降低、刀架窜动、定位不准,影响零件的加工精度和表面粗糙度,一般要更换,也可根据情况进行修复,可采用修丝杠、配螺母、修轴颈、换铜套等方式。

看接触 机床齿轮装配后,应进行啮合质量检查。啮合质量包括适当的齿侧间隙,一定的接触面积和正确的接触部位。接触面积和接触部位的正确性一般用涂色法检查。检查时,转动主动轮,从动轮应轻微制动。对双向工作的齿轮副,正反向都应检查。轮齿上接触面积,在轮齿高度上的接触斑点应该不少于30%,在轮齿宽度上的接触斑点不少于40%(随着齿轮的精度而定)。通过涂色检查,还可以判断产生误差的原因。一般正确的位置是以分度圆为基准,上下对称分布。若接触斑点异向偏接触,则可能是两齿轮轴线歪斜,需要在中心距公差范围内,通过刮削轴瓦或调整轴承座解决。

闻诊

闻诊,包括听声音和嗅气味两个方面。中医主要是通过听患者语言气息的高低、强弱、清浊、缓急变化,以及嗅口、鼻中是否有异味等来判辨病情。机修人员在设备维修中正是借用中医听和嗅的诊断方法,排除了许多故障。

听声音 通过听声音判别机电设备运转是否正常。一般运行正常的机床,其声响具有一定的音律和节奏,并保持持续的稳定。机械运动发出的正常声响大致可归纳为以下几种:(1)一般作旋转运动的机件,在运转区间较小或处于封闭系统时,多发出平静的“嘤嘤”声;若处于非封闭系统或运行区较大时,多发出较大的蜂鸣声;各种大型机床则产生低沉而振动声浪很大的轰隆声。(2)正常运行的齿轮副,一般在低速下无明显的声响。链轮和齿条传动副一般发出平稳的“唧唧”声;直线往复运动的机件,一般发出周期性的“咯噔”声;常见的凸轮顶杆机械、曲柄连杆和摆动摇杆机构等,通常都发出周期性的“嘀嗒”声;多数轴承副一般无明显的声响,借助传感器(通常用金属杆或螺钉旋具)可听到较为清晰的“嘤嘤”声。(3)各种介质的传输设备产生输送声,一般均随传输介质的特性而有所不同,如气体介质多为“呼呼”声,流体介质为“哗哗”声,固体介质发出“沙沙”声或“呵罗呵罗”声响。掌握正常声响及其变化,并与有故障时的声音对比,是听觉诊断的关键。一名优秀的维修人员,应有一双灵敏的耳朵,通过听来诊断设备的故障,当听到摩擦声尖锐而短促,常常是两个接触面相对运动的研磨,如带打滑或主轴轴承及传动丝杠副之间缺少润滑油等;当听到有音低而沉闷的冲击声时,一般是由于螺栓松动或内部有其他异物碰击,如电动机正常运行时,声音均匀、无杂声或各种特殊响声;当听到有较大的“嗡嗡”声时,说明负载电流过大;若“嗡嗡”声特别大,则表示电动机处于缺相运行,一相熔断器熔断或一相电源中断等;如果有“咕噜咕噜”声,则说明轴承间隙不正常滚珠损坏;如有严重碰擦声,则说明有转子扫膛及鼠笼条断裂脱槽现象;如有“咝咝”声,说明轴承缺油。在液压或气压传动系统中,可经常用听觉判别液压系统和泵的工作是否正常。听液压泵和液压系统工作时的噪声是否过大,液压缸活塞是否有撞击缸底的声音,油路板内部是否有连续不断的泄漏声等,控制阀附近发出噪声,大多是由于控制阀失灵所致,应迅速做出判断。出现这种噪声的原因及处理方法主要有:(1)控制阀阻尼小孔被堵塞,应疏通阻尼孔,并进行清理和换油;(2)阀座损坏使密封不良,或阀芯与阀座配合间隙过大,造成高低压油互相串通,应进行修理或更换新阀;(3)调压弹簧出现永久性变形或损坏,应更换新弹簧。

嗅气味 当由于剧烈摩擦或电器元件绝缘破损发生短路时,附着的油脂或其他可燃物质容易发生氧化挥发或燃烧产生油烟、焦糊等异味,这种情况采用嗅觉诊断的方法比较适宜;当两带轮中心距太小,压紧力太大,带与带轮间摩擦力大时,皮带磨损严重,容易引起异味;当齿轮泵中的齿轮由于长期运转,轴发生歪斜时,齿轮摩擦壳体也易发出异味;滚动轴承长期超负荷工作得不到很好的润滑时,容易引起滚动体烧损,此时能够嗅到金属的焦糊气味;对于电气元件的过载工作、老化或触点接触不实等,更易引起烧损,这时从气味中即可判断问题出现的部位,以便及时进行维修。

问诊

问诊,指询问症状,中医是通过询问患者或其陪诊者,了解病情,了解有关疾病发生的时间、原因、经过、既往病史及患者的病痛所在等。问诊是了解病情和病史的重要方法之一,在四诊中占有重要的地位。

在机电设备维修中,问诊就是维修人员向操作者询问设备运行状况,了解设备维修、保养和液压元件调节的情况,询问机床故障发生的经过,弄清故障是突发的,还是渐发的。因为操作者熟知机床性能,故障发生时又在现场,所提供的情况对故障的分析是很有帮助的。维修人员通常询问下列情况:(1)机床开动时有哪些异常现象,是否有弧光、火花、冒烟、异常振动等征兆。(2)对比故障前后工件的精度和表面粗糙度,以便分析故障产生的原因。(3)传动系统是否正常,受力是否均匀,背吃刀量是否减小等。(4)故障发生时是否误按了哪个按钮,执行了哪个程序。(5)润滑油牌号是否符合规定,用量是否适当。(6)机床何时进行过保养检修等。通过询问往往能得到一些很有用的信息,有利于根据设备的工作原理分析发生故障的原因,及时进行修复。

切诊

切诊,指摸脉象,主要是指把脉,包括脉诊和按诊两部分,是中医运用指端之触觉,在病者的一定部位进行触、摸、按、压以了解病情的方法。在机电设备维修中,切诊往往从以下几个方面进行。

温升 人的手指触觉是很灵敏的,能较准确地判断各种异常的温升,其误差在3~5℃。当机床温度在20℃左右时,手感到稍凉,随着时间延长,手感潮温;当40℃左右时,手感到如触高烧病人;60℃左右时,手感很烫,但可忍受10秒左右;80℃以上时,瞬时接触手感“麻烫火烧”,时间过长,可出现烫伤。为防止手指烫伤,应注意手的触摸方法,一般先用右手并拢的食指、中指和无名指指背中节部位轻轻触及机件表面,断定对皮肤无损害后,才可用手指肚或手掌触摸。工作中应随时注意油液温升,正常工作时,油箱中油温应不超过60℃,否则,应停止机床运行,找出问题所在,并及时进行维修。对于电器类故障,检查时一定要确认切断电源,尽快触摸检查电动机、变压器、电磁线圈及熔断器等,看是否有过热现象。

振动 轻微振动用手感鉴别,至于振动的大小可找一个固定基点,用一只手去同时触摸便可以比较出振动的大小。可用手的触觉判别机床旋转部位及电动机有无异常振动,运动时有无冲击。

伤痕和波纹 肉眼看不清的伤痕和波纹,若用手指去摸则可以很容易地感觉出来。摸的方法是:对圆形零件要沿切向和轴向分别去摸;对平面则要左右、前后均匀去摸。摸时不能用力太大,只轻轻把手指放在被检查面上接触便可。触摸时还应特别注意边缘是否有毛刺,否则,容易划伤手。

爬行 当机床有爬行时,有经验的维修人员很容易用手摸直观地感觉出来。造成爬行的原因很多,常见的是润滑油不足或选择不当;活塞密封过紧或磨损造成机械摩擦阻力加大;液压系统进入空气或压力不足等。此时,应针对“病症”,及时“下药”治疗,防止因“小病”治疗不及时而转成“大病”。

松或紧 用手转动主轴或摇动手轮,即可感到接触部位的松紧是否均匀适当,从而可判断出这些部位是否完好或间隙是否合适,这在机械设备维修中应用很广。例如,在调节C630车床主轴的轴向间隙时,机修人员经常用手推动主轴,通过其松紧来感知其轴向间隙的大小是否合适。在判断V带的张紧力是否适当时,一般是用大拇指向下按动皮带,通过松紧来进行确认,正常情况下以能按下15mm左右为宜。

运用“望闻问切”对机电设备进行维修,不是一朝一夕的功夫,需要维修人员反复研究,认真琢磨,从“临床”中总结经验,并再次运用到实践中。只有这样,才能真正把好机床的“脉”,看好机床的“病”。

[1]周宗明,吴东平.机电设备故障诊断与维修[M].北京:科学出版社,2009:195.

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李志江(1973—),男,山东肥城人,徐州技师学院高级讲师,主要从事机电技术理论及实训教学。

(本文责任编辑:张维佳)

□有话职说

内容充实的生命就是长久的生命,我们要以行动而不是以时间来衡量生命。

——小塞涅卡

G712

A

1672-5727(2012)04-0160-02

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