学习情境三：典型冶金机械设备维修与故障诊断

四川机电职业技术学院

学习情境三：典型冶金机械设备维修与故障诊

断

模块一：

典型炼铁机械维修与故障诊断


炉前开铁口及泥炮工作平台


炉前开铁口外形图

• • 一、液压开铁口机的维修与故障诊断一、液压开铁口机的维修与故障诊断 • （一）设备的维护与故障诊断• 1 、维护人员点检的规定： • 分析点检的相关规定• 2 、设备润滑规定：• (1 ）回转液压缸耳轴处必须每隔三天润滑一次，加注通用锂基润滑脂 (GB7324-87)

。• (2 ）对各轴承要按时注油。 • (3 ）链条每周定期人工加脂润滑。• (4 ）钻进小车每半年加注润滑脂润滑。• ( 5 ）液压开铁口机设备三个月进行内部清洗，润滑、局部解体检查和调• 整，更换易损件。• (6 ）正常情况下一年应彻底更换一次液压介质，在换油时，应将油箱及• 管路中的旧油底放干净。 • 　

•

模块一典型炼铁机械维修与故障诊断模块一典型炼铁机械维修与故障诊断


• 3 、设备清扫规定： • (1 ）开口机每次用完后应用高压风管将其上

的灰尘和脏物冲掉。• (2 ）应经常保持机械、电机光亮。• 4 、常发生故障的原因和消除方法：• ( 二 ) 设备检修• 1 、检修前的准备工作



2 、检修周期和内容 3 、检修质量标准 4 、检修中注意事项 5 、检修后调整、试车的要求和规定 6 、交工验收和检修记录及图纸资料归档的规定二、液压泥炮的维修与故障诊断（一）设备的维护与故障诊断 1 、维护人员点检的规定



2 、设备润滑规定 3 、设备定期清扫的规定 4 、常见故障的原因及消除方法（二）设备检修： 1 、检修前的准备工作：参见开铁口机检修前的准备工作。 2 、检修周期和内容： 3 、检修质量标准： 4 、检修中注意事项：参见开铁口机检修中的注意事项。 5 、检修后调整、试车的要求和规定： 6 、交工验收及检修记录和图纸资料归档的规定：参见开铁

口机相关要求。

学习情境三：典型冶金机械设备维修与故障诊断

模块二：

典型轧钢机械故障诊断与修复

模块 2 ：典型轧钢机械故障诊断与修复

一、轧机机架窗口故障诊断与修复 1 、修复方案将已形成喇叭口部位的两侧面铣平，再镶配钢滑板。用埋头螺钉或粘合法固定，使两钢滑板之间尺寸恢复到设计尺寸 L(915 ) 。 2 、修复工艺及措施二、轧辊修复—堆焊（一）、简述

2.003.0


1 、轧辊报废类型（ 1) 由于轧辊表面或孔槽的正常磨损，经过数次重车、重磨达到最小报废尺寸而报废。（ 2) 辊身因疲劳而产生环状裂纹，逐渐发展直至断辊。（ 3) 辊身因冷硬层剥落而报废。（ 4)超载轧钢促使辊身断裂。（ 5)铸造缺陷或内应力过大引起断辊。（ 6) 辊颈磨损及疲劳开裂而报废。（ 7)扁头断裂。


2 ．轧辊磨损机理（ 1) 轧辊表面因与轧件接触而引起的摩擦磨损。（ 2) 轧辊表面由于表层交替受热轧钢材的加热和冷却液的冷却，产生由温度周期变化而引起的热疲劳，使轧辊表面形成网状热裂纹。（ 3) 轧辊表面层由于来自轧件或支承辊的周期机械应力而引起的疲劳。（ 4)氧化铁皮擦伤。由于轧件表面处于氧化气分中， 9000C以上时生成硬质磁性铁皮 Fe 304 ，将轧辊表面擦伤，造成表面粗糙。


（二）、堆焊方法和原理 1 、堆焊的主要工艺特点堆焊层金属与基体金属有很好的结合强度，堆焊层金属具有很好的耐磨性和耐腐蚀性；堆焊形状复杂的零件时，对基体金属的热影响较小，可防止焊件变形和产生其他缺陷，可以快速得到大厚度的堆焊层，生产率高。 2 、堆焊方法及原理（三）、堆焊工艺

轧辊的准备轧辊预热堆焊

冷却与消除内应力表面加工

轧辊堆焊工艺


（四）、堆焊材料的选择 1 、焊丝：低合金高强度钢、热作模具钢、马氏体不锈钢、高合金高碳工具钢 2 、焊剂（ 1 ）熔炼焊剂（ 2 ）非熔炼焊剂


模块：三

典型起重机故障诊断与处理

桥式起重机的工作情况（一）

桥式起重机的工作情况（二）桥式起重机的工作情况（二）

桥式起重机的工作情况（三）桥式起重机的工作情况（三）

电动葫芦外形图

1200吨桥式起重机外形图

1200吨桥式起重机性能参数

性能参数数值性能参数数值主钩起重量 1200吨大车运行

速度4.0—0.4米 /分钟

副钩起重量 125吨主钩小车运行速度

8.5-0.85米 /分钟

跨度 33.6米副钩小车运行速度

13-1.3米 /分钟

主钩起升高度

34米最大轮压 1080KN

副钩起升高度

37米大车车轨 QU120

主钩起升速度

3.0—0.15 米 /分钟

副钩起升速度

4.0—0.4米 /分钟

模块 3 ：典型起重机故障诊断与处理

一、桥式起重机主梁下挠的处理（一）、起重机桥架变形的分析及检测方法 1. 桥架变形的原因分析（ 1 ）不合理设计的影响（ 2 ）主梁制造工艺的影响（ 3 ）结构内应力的影响（ 4 ）不合理的起吊、存放、运输和安装的影响（ 5 ）高温热辐射作用的影响（ 6 ）不合理使用的影响


2. 桥架变形的检查与测量（ 1 ）大车跨度与大车轨道跨度的测量（ 2 ）轨道标高的测量用水平仪或连通器测量。（ 3 ）拱度与挠度的测量 1)拉钢丝测量法 2)水平仪测量法 (4) 主梁水平侧弯的测量

钢丝绳测量主梁下挠度

桥式起重机载荷试验时对主梁跨中下挠测量

腹板变形测量

腹板垂直倾斜测量

主梁水平旁弯测量

测量车轮对角线


（二）主梁下挠变形对起重机使用性能的影响 1. 影响小车运行 2. 影响大车运行机构正常工作 3. 对主梁金属结构的影响 4. 影响小车轮与轨道接触 5. 加剧桥架的振动

（三）主梁下挠应修界限起升额定起重量，主梁在水平线以下超过 L/700(mm)；或者空载小车位于跨端，主梁在水平线以下超过 L ／ 1500(mm) 时，则建议修理。（四）起重机桥架变形的修复方法 1. 预应力拉杆法矫正主梁下挠 2.火焰矫正电焊加固法修复桥架变形


预应力法修复主梁

吊架及拉杆结构布置示意图

火焰矫正法修复主梁

主梁加热区面积

主梁矫正后加固

桥架底部加厚方案

模块三典型起重机故障诊断与处理

二、起重机故障分析及处理 1 、小车三条腿现象小车在工作中有一个轮子悬空 (俗称三条腿 ) ，可能出现车体振动、走斜、啃道等现象，这是小车安全运行的不利因素。其原因有：（ 1)安装误差或车架焊接变形造成四个车轮中心不在同一水平面上。（ 2) 一个车轮直径过小。（ 3) 对角线上两轮的直径过小或过大。（ 4) 小车上质量分布不均匀。发现小车三条腿现象时，应对车轮直径和四个车轮相对安装位置进行检查。如果小车只是往轨道局部地区发生三条腿现象，这主要可能是轨道方面的问题，原因是：（ 1) 小车轨道本身弯曲变形。（ 2)主粱上盖板有严重的波浪形。

车轮轴线高度位置调整方案

小车车轨变形校直方案小车车轨变形校直方案


2 、小车打滑（ 1 ）小车打滑的原因 1)主动轮轮压不相等。 2)轨道上有水、冰、油污等。 3)启动时间过短，启动过猛。（ 2 ）打滑的判断 1) 在运行中发现车体摇摆。 2)如果要具体判定是哪一个轮子打滑，可先在一根轨道上撒上细沙，令小车往返回几次。如仍打滑，则说明不是撒沙一侧的主动轮有问题，而可能是对面主动轮轮压小，可以再在对面轨道撒沙试验之。


3 、起重机歪斜和啃道（ 1 ）啃道的定义（ 2 ）啃道的判断桥式起重机大车在工作中是否发生啃道，可以从下列迹象来判断： 1)轨道侧面有一条明亮的痕迹，严重时痕迹上有毛刺。 2) 车轮轮缘内侧有亮斑并有毛刺。 3)轨道顶面有亮斑。 4)起重机行驶时，在短距离内轮缘与轨道间隙有明显变化。 5)超重机在运行中、特别是在启动与制动时，车体走偏、扭摆。 6)特别严重时会发出较响亮的吭吭的啃道声。

车轮偏差校验方案

用定位板和键板调整车轮位置


（ 3 ）起重机啃道原因分析 1) 两边主动车轮直径不相等 2) 车轮安装位置不准确。 3)轨道安装不准确。 4) 在启动制动中发生车体歪斜（ 4 ）防止起重机歪斜啃道的措施三、主要零部件的常见故障及排除

车轮对角线调整方案

主要零部件的常见故障及排除


一、锻制吊钩常见损坏情况：尾部出现疲劳裂纹，尾部螺纹退刀槽、吊钩表面有疲劳裂纹；开口处的危险断面磨损超过断面高度的 10% 。原因：超期使用；超载；材料缺陷；后果：可能导致吊钩断裂。排除方法：年检查 1-2 次，出现疲劳裂纹时更换。危险断面磨损超过标准时，以渐加静载荷作负载试验，确定新的使用载荷。

锻造单钩外形图

吊钩锻造示意图

锻造双钩外形图

2 滑轮损坏情况：轮槽磨损不均；滑轮倾斜、松动滑轮裂纹；滑轮轴磨损达公称直径的 5% 。原因与后果：材质不均；安装不符合要求；绳、轮接触不均匀；轴上定位件松动；或钢丝绳跳槽；滑轮轴磨损后在运行时可能断裂。排除方法：轮槽磨损达原厚度的 20% 或径向磨损达绳径的 25% 时应该报废。


滑轮外形图

外形图剖面图

吊钩组外形图

吊钩组连接件外形图

吊钩组内部结构图


3 制动器的常见故障及排除常见损坏情况：拉杆有裂纹；弹簧有疲劳裂纹；小轴磨损量达公称直径的 5%；制动轮表面凸凹不平达 1.5mm；闸瓦衬垫磨损达原厚度的 50% 。

常见故障现象：制动器在上闸位置中不能支持住货物；制动轮发热，闸瓦发出焦味，制动垫片很快磨损。

可能的原因：电磁铁的铁心没有足够的行程；或制动轮上有油；制动轮磨损；闸带在松弛状态没有均匀地从制动轮上离开。

制动器外形图

块式制动器使用图（一）

块式制动器使用图（二）

短行程块式制动器的外形图

短行程块式制动器电磁铁行程调整

短行程块式制动器主弹簧弹力的调整

制动瓦块与制动轮间隙的调整方法

四、短行程块式制动器的调整方案。

1 调整电磁铁行程。

其目的是使制动瓦块获合适的张开量。

2 调整主弹簧工作长度。

其目的是调整该制动器的制动力矩。

3 调整两制动瓦块与制动轮的间隙。

出现制动器松闸时一个瓦块脱离，另一个瓦块还在制动的现象，这不仅影响机构的运动还使瓦块加速磨损。

主要零部件常见故障及排除

五减速器

常见故障现象：有周期性的颤振的音响，

从动轮特别显著；剧烈的金属锉擦声。

可能的原因：齿轮节距误差过大；齿侧间

隙超过标准；传动齿轮间的侧隙过小。

消除方法：更换齿轮或轴承重新拆卸清洗

再重新安装。的常见损坏情况、原因后果及排

除方法。

主要零部件常见故障及排除

减速器外形图

减速器外形结构图

减速器内部结构图


模块四：

典型液压系统维护与故障诊断

　

• 　　一、液压缸的故障诊断与使用维护• （一）、液压缸故障诊断及处理• 1 、液压缸误动作或动作失灵• 　　原因和处理方法有以下几种：• 　　 (1)阀芯卡住或阀孔堵塞。 • 　　 (2)活塞杆与缸筒卡住或液压缸堵塞。 • 　　 (3) 液压系统控制压力太低。 • 　　 (4) 液压系统中进入空气。 • (5) 液压缸初始动作缓慢。

模块 4 ：典型液压系统维护与故障诊断

　

　 2 、液压缸工作时不能驱动负载• 　主要表现为活塞杆停位不准、推力不足、速度• 下降、工作不稳定等其原因是：• (1) 液压缸内部泄漏。 • (2) 液压回路泄漏。 • (3) 液压油经溢流阀旁通回油箱。 • 　　


1 、安装　液压缸的安装形式主要分为两类：一类是轴线固定式、另一类是轴线摆动式。细分为底座式、法兰式、拉杆式、轴销式、耳环式、球头式、中间球铰式、带加强筋的法兰式、及法兰底角并用式等。一般地说液压缸可随意安装在需要的地方。　　安装过程中应保持清洁，为防止液压缸丧失功能或过早磨损，安装时应尽量避免拉力作用，特别应使其不要承受径向力。安装管接头或有螺纹的部位时应避免挤压、撞伤。油灰、麻线之类的密封材料决不可用，会引起油液污染，从而导致液压缸丧失功能。安装液压油管时应注意避免产生扭力。


2 、启动　　液压缸用油一定要符合厂家的说明，连接液压缸之前，必须彻底冲洗液压系统。冲洗过程中，应关闭液压缸连接管。建议应连续冲洗约半个小时，然后才能将液压缸接八液压系统。　　 3 、维修保养（ 1 ）在冲击载荷大的情况下，应密切注意液压缸支承的润滑。（ 2 ）保持液压油洁净是非常重要的。（ 3 ）使用过程中，应注意做好液压缸的防松、防尘及防锈工作。


4 、贮藏作为备件的液压缸建议贮存在干燥、隔潮的地

方，贮藏处不能有腐蚀物质或气体。应加注适当的防护油，最好先以该油作为介质使液压缸运行几次。当启用时，要彻底清洗掉液压缸中的防护油，建议第一次更换新油的时间间隔应比通常情况短一些。贮存过程中液压缸进、回油口应严格密封，保护好活塞杆免受机械损伤或氧化腐蚀。



二、液压系统维护与故障诊断处理（一）、液压设备的维护1．液压设备日常维护2. 液压设备加油换油制度(1 ）按油标低于下限时加油； (2 ）按化验结果，未达到设计指标准时应换油；(3 ）加油前应经化验合格后，再经滤油泵注入油箱；(4 ）换油前应清洗油箱，在清洗油箱时，严禁使用绵纱和破布。必要时应用面团清洗；(5 ）过滤精度必须达到液压设备的使用要求；

　

　 (6 ）油储存器应存放在指定位置，并保证油脂和加油器具的清洁；

(7 ）加油、换油均由专业人员负责，其他人员严禁操作。

（二）、液压系统常见故障及排除方法： 1 、液压系统故障特征（ 1 ）不同运行阶段的故障特征


　

• 1 ）新试制设备调试阶段故障特征• 特点：故障率高，各种问题交织在一起。• 常见故障 :• ①接头、端盖处泄漏； • ② 速度不稳；• ③ 脏物使阀芯卡死或运动不灵活；• ④ 阻尼孔被堵使压力不稳且不能；• ⑤ 漏装弹簧或密封元件；• ⑥ 设计选择不当。


2 ）定型设备调试阶段故障特点：故障率低，主要由搬运中或安装失误引起易排除的小故障。其表现为： ①外部泄漏； ②脏物进入； ③压力不稳； ④漏错装元件； ⑤加工质量差或安装质量差； 3 ）运行进入中期的故障特点：故障率逐渐上升，磨损增加，泄漏增加。（ 2 ）偶发事故故障特征特点：偶发突变，产生原因明显。如碰撞、管裂爆、线圈烧坏等。


　

• 　 2 、液压系统故障诊断方法• （ 1 ）简易诊断：利用简单仪器和经验。• （ 2 ）精密诊断：各种可能的监测仪器都可能用，从而

分析查找原因。• （ 3 ）采用流程图法：首先由专家（维修方面）设计逻辑流程图，输入计算机中，当某个部位不正常时，由计算机帮助找到产生故障的部位和原因。

• 3 、液压系统常见故障及排除方法


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