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机械安全测试与维修

1　机械安全测试原理

机械设备的安全测试，是利用科学的检测技术对设备运行工况或性能参数做出诊断，定量地识别系统的状态，并对此做出预报。所谓系统状态，是指系统运行过程中其功能是良好的、正常的、劣化的或是出现了故障。

由于机械设备运行状态、工作环境等工作因素的不同，所采用的检测技术亦不尽相同。依据测试对象、测试目的、测试手段的不同，机械测试方法大致可以分为以下五类。

（1）功能和运行测试　该检测主要测试目的是检测机械设备的功能状态和运行中的工况，以便据此采取相应的对策。

（2）定期测试和在线监控　定期测试又称巡回检查，是每隔一定的时间对设备的各规定部位进行一次测试。在线监控是通过一些仪器仪表处理系统对设备的运行状态进行连续的测试和监控，属于现代化的测试手段，当前在一些大型复杂设备上已成功使用。

（3）直接和间接测试　直接测试是属于对设备的零部件直接观察和测试的诊断。由于受到机械结构和运行条件等因素的限制不能进行直接测试时，可以采取间接测试技术，通过二次测试信息间接地得到有关零部件的运行工况。间接测试带有综合信息的因素，有造成误诊的可能。

（4）常规和特殊测试　常规测试属于设备正常运行条件下进行的检测，对设备进行的技术诊断大多属于此类。对于在正常运行条件下难以取得的诊断信息，只有通过创造一个非正常运行条件来取得并进行诊断，称为特殊测试。

（5）简易和精密测试　简易测试属于对设备进行概括性的评价诊断，可以由一般维修人员进行。精密测试则是在简易测试的基础上对设备进行工况精确诊断，一般由专家进行。

施工现场起重机械安全测试

2　机械安全测试

（1）机械安全测试基本概念　在机械安全的常规测试中有一类重要测试技术——无损检测。

无损检测又称无损探伤，是指在不损伤被检测对象的条件下，利用物质的声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷大小、位置、性质和数量等信息。

与破坏性检测相比，无损检测有以下特点。

①非破坏性　无损检测不损害被检测对象的使用性能。

②全面性　由于无损检测是非破坏性的，必要时，可对被检测对象进行100%的全面检测，这是破坏性检测办不到的。

③全程性　破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测，如机械工程中普遍采用的拉伸、压缩、弯曲等，破坏性检测都是针对制造用原材料进行的，对于产成品和在用品，除非不准备让其继续服役，否则是不能进行破坏性检测的，而无损检测不损坏被检测对象的使用性能。所以，无损检测不仅可对制造用原材料、各中间工艺环节直至最终产成品进行全程检测，也可对服役中的设备进行检测。

无损探伤能应用于产品设计、材料选择、加工制造、成品检验、在役检查（维修保养）等多方面，在质量控制与降低成本之间能起最优化作用。无损探伤还有助于保证产品的安全运行和（或）有效使用。由于各种无损探伤方法都各有其适用范围和局限性，因此新的无损探伤方法一直在不断地被开发和应用。通常，只要符合无损探伤的基本定义，任何一种物理的、化学的或其他可能的技术手段，都可能被开发成一种无损探伤方法。

（2）机械安全测试分类　无损检测方法很多，常规的无损检测方法包括超声波检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT)。表1-19列出了不同的无损检测方法的特征。

表1-19 无损检测方法比较

由于各种检测方法都具有一定的特点，为提高检测结果的可靠性，应根据设备材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向，选择最适当的无损检测方法。

任何一种无损检测方法都不是万能的，每种方法都有自己的优点和缺点，应尽可能多用几种检测方法，互相取长补短，以保障承压设备安全运行。

现场施工升降机安全性能检测与测试

3　机械安全维修概述

机电设备在使用过程中，不可避免地会由于磨损、疲劳、断裂、变形、腐蚀和老化等原因造成设备性能的劣化以致出现故障，从而会使其不能正常运行，最终导致设备损坏和停产，使企业蒙受经济损失，甚至造成灾难性的后果。

因此，采用系统、科学的维护和修理设备的技术与方法对机械安全进行定期的维修，以减缓机电设备劣化速度，排除故障，恢复设备原有的性能和技术要求，保障机电设备的安全运行，保障作业人员生命财产安全，提高生产效率。

现场施工机械安全维护

（1）机械安全维修基本流程　在设备预防性安全修理类别中，设备大修理（简称为设备大修）是工作量最大、修理时间较长的一类修理。设备大修就是将设备全部或大部分解体，修复基础件，更换或修复机械零件、电气元件，调整修理电气系统，整机装配和调试，以达到全面清除大修前存在的缺陷、恢复设备规定的精度与性能的目的。

机电设备的大修过程一般可分为修前准备、修理过程和修后验收三个阶段。

①修前准备　为了使修理工作顺利进行并做到准确无误，修理人员应认真听取操作者对设备修理的要求，详细了解待修设备的主要问题，了解待修设备为满足工艺要求应做哪些部件的改进和改装，阅读有关技术资料、设备使用说明书和历次修理记录，熟悉设备的结构特点、传动系统和原设计精度要求，以便提出预检项目。经预检确定大件、关键件的具体修理方法，准备专用工具和检测量具，确定修后的精度检验项目和试车验收要求，为整台设备的大修做好各项技术准备工作。

②修理过程　修理过程开始后，首先进行设备的解体工作，按照与装配相反的顺序和方向，即“先上后下，先外后里”的方法，有次序地解除零部件在设备中相互约束和固定的形式。拆卸下来的零件应进行二次预检，还要根据更换件和修复件的供应、修复情况，大致排定修理工作进度，以使修理工作有步骤、按计划地进行。

③修后验收　凡是经过修理装配调整好的设备，都必须按有关规定的精度标准项目或修前拟定的精度项目，进行各项精度检验和试验，如几何精度检验、空运转试验、载荷试验和工作精度检验等，全面检查衡量所修理设备的质量、精度和工作性能的恢复情况。

设备修理后，应记录对原技术资料的修改情况和修理中的经验教训，做好修后工作小结，与原始资料一起归档，以备下次修理时参考。

（2）机械安全维修常用技术　适用于机械安全维修的技术种类繁多，其中各类零件修复技术以其省时、省工、省材料、实时提高绩效性能等优点而被广泛采用。常用的零件修复技术主要可分为金属扣合技术、工件表面强化技术、塑性变形修复技术、电镀修复技术、热喷涂修复技术、焊接修复技术、粘接修复技术七大类，各类修复技术适用范围如表1-20所示。

表1-20 各类修复技术适用范围

文章摘编自本书

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