机电设备维修项目五 思考题与习题答案.docx
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机电设备维修项目五思考题与习题答案
项目五思考题与习题答案
一、填空题
1.触点的常见故障有触点过热、磨损和熔焊等。
2.电磁机构的常见故障有吸合噪声大、线圈过热、烧毁和非磁性垫片损坏等。
3.低压断路器的常见故障有手动操作断路器不能闭合、电动操作断路器不能闭合和有一对触头不能闭合等。
二、简答题
1.轴类零件常见的失效形式有哪些?
其修复有哪些要点?
轴类零件常见的失效形式有:
磨损(包括粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损),断裂(包括疲劳断裂、脆性断裂、韧性断裂),过量变形(包括弹性变形、塑性变形)。
(1)轴颈磨损时的修复要点有:
1)按规定尺寸修复;
2)堆焊法修复时,堆焊后不进行机械加工的,堆焊层厚度应保持在1.5-2.0mm;若堆焊后仍需进行机械加工,堆焊层的厚度应使轴颈比其名义尺寸大2-3mm。
堆焊后应进行退火处理。
3)电镀或喷涂修复
当轴颈磨损量在0.4mm以下时,可镀铬修复,但成本较高,只适于重要的轴。
为降低成本,对于不重要的轴应采用低温镀铁修复,此方法效果很好,原材料便宜,成本低,污染小,镀层厚度可达1.5mm,有较高的硬度。
磨损量不大的也可采用喷涂修复。
4)粘接修复
把磨损的轴颈车小1mm,然后用玻璃纤维蘸上环氧树脂胶,逐层地缠在轴颈上,待固化后加工到规定的尺寸。
(2)中心孔损坏的修复
修复前,首先除去孔内的油污和铁锈,检查损坏情况,如果损坏不严重,用三角刮刀或油石等进行修整;当损坏严重时,应将轴装在车床上用中心钻加工修复,直至完全符合规定的技术要求。
(3)圆角的修复
圆角的磨伤可用细锉或车削、磨削加工修复。
当圆角磨损很大时,需要进行堆焊,退火后车削至原尺寸。
圆角修复后,不可有划痕、擦伤或刀迹,圆角半径也不能减小,否则会减弱轴的性能并导致轴的损坏。
(4)螺纹的修复
当轴表面上的螺纹碰伤、螺母不能拧入时,可用圆板牙或车削加工修整。
若螺纹滑牙或掉牙,可先把螺纹全部车削掉,然后进行堆焊,再车削加工修复。
(5)键槽的修复
当键槽只有小凹痕、毛刺或轻微磨损时,可用细锉、油石或刮刀等进行修整。
若键槽磨损较大,可扩大键槽或重新开槽,并配大尺寸的键或阶梯键;也可在原槽位置上旋转90º或180º重新按标准开槽。
开槽前需先把旧键槽用气焊或电焊填满。
(6)花键轴的修复
1)当键齿磨损不大时,先将花键部分退火,进行局部加热,然后用钝錾子对准键齿中间,手锤敲击,并沿键长移动,使键宽增加0.5-1.0mm。
花键被挤压后,劈成的槽可用电焊焊补,最后进行机械加工和热处理。
2)采用纵向或横向施焊的自动堆焊方法。
纵向堆焊时,把清洗好的花键轴装到堆焊机床上,机床不转动,将振动堆焊机头旋转90º,并将焊嘴调整到与轴中心线成45º角的键齿侧面。
焊丝伸出端与工件表面的接触点应在键齿的节径上,由床头向尾架方向施焊。
横向施焊与一般轴类零件修复时的自动堆焊相同。
为保证堆焊质量,焊前应将工件预热。
堆焊结束时,应在焊丝离开工件后断电,以免产生端面弧坑。
堆焊后要重新进行铣削或磨削加工,达到规定的技术要求。
3)按照规定的工艺规程进行低温镀铁,镀铁后再进行磨削加工,使其符合规定的技术要求。
(7)裂纹和折断的修复
对于轻微裂纹还可采用粘接修复:
先在裂纹处开槽,然后用环氧树脂填补和粘接,待固化后进行机械加工。
对于承受载荷不大或不重要的轴,其裂纹深度不超过轴直径的10%时,可采用焊补修复。
焊补前,必须认真做好清洁工作,并在裂纹处开好坡口。
焊补时,先在坡口周围加热,然后再进行焊补。
为消除内应力,焊补后需进行回火处理,最后通过机械加工达到规定的技术要求。
对于承受载荷很大或重要的轴,其裂纹深度超过轴直径的10%或存在角度超过10º的扭转变形,应予以调换。
当载荷大或重要的轴出现折断时,应及时调换。
若轴的过渡部分折断,可另加工一段新轴代替折断部分,新轴一端车出带有螺纹的尾部,旋入轴端已加工好的螺孔内,然后进行焊接。
有时折断的轴其断面经过修整后,使轴的长度缩短了,此时需要采用接段修理法进行修复,即在轴的断口部位再接上一段轴颈。
(8)弯曲变形的修复
对弯曲量较小的轴(一般小于长度的8/1000),可用冷校法进行校正。
通常对普通的轴可在车床上校正,也可用千斤顶或螺旋压力机进行校正。
这些方法的弯曲量能达到1m长0.05-0.15mm,可满足一般低速运行的机械设备要求。
对要求较高、需精确校正的轴,或弯曲量较大的轴,则用热校法进行校正。
通过加热使轴的温度达到500-550℃,待冷却后进行校正。
加热时间根据轴的直径大小、弯曲量及具体的加热设备确定。
热校后应使轴的加热处退火,达到原来的力学性能和技术要求。
(9)其它失效形式的修复
外圆锥面或圆锥孔磨损,均可用车削或磨削方法加工到较小或较大尺寸,达到修配要求,再另外配相应的零件;轴上销孔磨损时,也可将尺寸铰大一些,另配销子;轴上的扁头、方头及球头磨损可采用堆焊或加工、修整几何形状的方法修复;当轴的一端损坏时,可采用局部修换法进行修理,即切削损坏的一段,再焊上一段新的后,加工到要求的尺寸。
2.滑动轴承常用的维修方法有哪些?
滑动轴承常用的维修方法有:
清洗轴颈、油路、过滤器并换油;修刮轴瓦或新配轴瓦;安装不正应当及时找正;注意检修质量、调整间隙并磨合、刮研修复等。
3.壳体零件的修复有哪些工艺要点?
壳体零件主要有气缸体、变速箱体,它们修复的工艺要点是:
(1)气缸体
1)汽缸体裂纹的修复常用的修复方法主要有焊补、粘补、栽铜螺钉填满裂纹、用螺钉把补板固定在汽缸体上等。
2)汽缸体和汽缸盖变形的修复
如果汽缸体和汽缸盖的变形超过技术规定范围,则应根据具体情况进行修复,主要方法如下。
①汽缸体平面螺孔附近凸起,用油石或细锉修平。
②汽缸体和汽缸盖平面不平,可用铣、刨、磨等加工修复,也可刮削、研磨。
③汽缸盖翘曲,可进行加温,然后在压力机上校正或敲击校正,最好不用铣、刨、磨等加工修复。
3)汽缸磨损的修复
汽缸磨损后,可采用修理尺寸法,即用镗削和磨削的方法,将缸径扩大到某一尺寸,然后选配与汽缸相符合的活塞和活塞环,恢复正确的几何形状和配合间隙。
当缸径超过标准直径直至最大限度尺寸时,可用镶套法修复,也可用镀铬法修复。
4)汽缸其他损伤的修复
主轴承座孔同轴度偏差较大时,需进行镗削修整,其尺寸应根据轴瓦瓦背镀层厚度确定;当同轴度偏差较小时,可用加厚的合金轴瓦进行一次镗削,弥补座孔的偏差;对于单个磨损严重的主轴承座孔,可将座孔镗大,配上钢制半圆环,用沉头螺钉固定,镗削到规定尺寸;座孔轻度磨损时,可使用刷镀方法修复,但要保证镀层与基体的结合强度和镀层厚度均匀一致,并不得超出规定的圆柱度要求。
(2)变速箱体
变速箱体可能产生的主要缺陷有:
箱体变形、裂纹、轴承孔磨损等。
当箱体上平面翘曲较小时,可将箱体倒置于研磨平台上进行研磨修平;若翘曲较大,应采用磨削或铣削加工来修平,此时应以孔的轴心线为基准找平,保证加工后的平面与轴心线的平行度。
当孔的中心距之间的平行度误差超差时,可用镗孔镶套的方法修复,以恢复各轴孔之间的相互位置精度。
若箱体有裂纹,应进行焊补,但要尽量减少箱体的变形和产生的白口组织。
若箱体的轴承孔磨损,可用修理尺寸法和镶套法修复。
当套筒壁厚为7~8mm时,压入镶套之后应再次镗孔,直至符合规定的技术要求。
此外,也可采用电镀、喷涂或刷镀等方法进行修复。
4.曲轴常见的故障有哪些?
如何修复?
曲轴常见的故障有:
曲轴的弯曲、轴颈的磨损、表面疲劳裂纹和螺纹的损坏等。
(1)曲轴弯曲校正
将曲轴置于压力机上,用V形铁支承两端主轴颈,并在曲轴弯曲的反方向对其施压,产生弯曲变形。
若曲轴弯曲程度较大,为防止折断,校正对分几次进行。
经过冷压校的曲轴,因弹性后效作用还会使其重新弯曲,最好施行自然时效处理或人工时效处理,消除冷压产生的内应力,防止出现新的弯曲变形。
(2)轴颈磨损修复
主轴颈的磨损主要是失去圆度和圆柱度等形状精度,最大磨损部位是在靠近连杆轴颈的一侧。
连杆轴颈磨损成椭圆形的最大磨损部位是在各轴颈的内侧面,即靠近曲轴中心线的一侧。
连杆轴颈的锥形磨损,最大部位是机械杂质偏积的一侧。
曲轴轴颈磨损后,特别是圆度和圆柱度误差超过标准时需要进行修理。
没有超过极限尺寸(最大收缩量不超过2mm)的磨损曲轴,可按修理尺寸进行磨削,同时换用相应尺寸的轴承,否则应采用电镀、堆焊、喷涂等工艺恢复到标准尺寸。
磨损后的曲轴轴颈还可采用焊接剖分式轴套的方法进行修复。
不同直径的曲轴和不同的磨损量,所采用的剖分式轴套的壁厚也不一样。
当曲轴的轴颈直径为Φ50-100mm时,剖分式轴套的厚度可取4-6mm;当轴颈直径为Φ150-220mm时,剖分式轴套的厚度为8-12mm。
剖分式轴套在曲轴的轴颈上焊接时,应先将半轴套铆焊在曲轴上,然后再焊接其切口,轴套的切口可开V形坡口。
为了防止曲轴在焊接过程中产生变形或过热,应使用小的焊接电流,分段焊接切口、多层焊、对称焊。
焊后需将焊缝退火,消除应力,再进行机械加工。
为利于成套供应轴承,主轴颈与连杆轴颈一般应分别修磨成同一级修理尺寸。
特殊情况,如个别轴颈烧蚀并发生在大修后不久,则可单独将这一轴颈修磨到另一等级。
曲轴磨削可在专用曲轴磨床上进行,并遵守磨削曲轴的规范。
在没有曲轴磨床的情况下,也可用曲轴修磨机或在普通车床上修复,此时需配置相应的夹具和附加装置。
(3)曲轴裂纹修复
曲轴裂纹一般出现在主轴颈或连杆轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处或轴颈的油孔边缘。
若发现连杆轴颈上有较细的裂纹,经修磨后裂纹能消除,则可继续使用。
一旦发现有横向裂纹,则必须予以调换,不可修复。
5.齿轮常见的失效形式有哪些?
各有哪些维修方法?
齿轮常见的失效形式及维修方法如下表:
失效形式
维修方法
轮齿折断
堆焊、局部更换、栽齿、镶齿
疲劳点蚀
堆焊、更换齿轮、变位切削
齿面剥落
堆焊、更换齿轮、变位切削
齿面胶合
更换齿轮、变位切削、加强润滑
齿面磨损
堆焊、调整换位、更换齿轮、换向、塑性变形、变位切削、加强润滑
塑性变形
更换齿轮、变位切削、加强润滑
6.熔断器有哪些常见故障?
各如何处理?
熔断器的常见故障有:
(1)熔断器熔体熔断频繁
尤其在电动机刚起动瞬间为多。
产生这一故障的原因可能是熔断器,也可能是负荷。
如果负载变重,熔断器动作即为正常。
如果负载正常,则可能是熔体选择太小,保险丝安装时受损等。
要判断是熔断器的问题还是负载的问题,可测量负载电流,根据负载电流的大小,即可很容易地判断出来。
随后进行相应的处理。
(2)熔体未熔断,但电路不通
产生这一故障的原因除了熔体两端未接好外,也有熔断器本身的原因。
如螺帽未拧紧、端线引出不良等。
可逐项检查排除。
7.接触器有哪些常见故障?
如何维修?
接触器的常见故障主要表现在触点装置和电磁机构两个方面。
(1)触点的故障及维修
触点的故障主要有触点过热、磨损和熔焊。
针对上述故障需进行以下修理:
1)触点的表面修理触点因表面氧化、积垢而造成接触不良时,可用小刀或细锉清除表面,但应保持原来的形状。
银或银合金触点在分断电弧时,生成的黑色氧化膜接触电阻很低,不会造成接触不良现象,因此不必锉修,否则将会大大缩短触点寿命。
触点的积垢可用汽油或四氯化碳清洗。
2)触点的整形当触点被电弧灼伤引起毛刺时,会使触点表面形成凸凹不平的斑痕或飞溅的金属溶渣,造成接触不良。
修理时,可将触头拆下来,用细锉先清理一下凸出的小点或金属熔渣,然后用小锤将凸凹不平处轻轻敲平,再用细锉细心地将触头表面锉平并整形,使触点表面的形状和原来一样,切勿锉得太多,否则经过几次修理就不能用了。
3)触点的更换镀银的触点若银层被磨损而露出铜或触点严重磨损超过厚度的1/2时,应更换新触点。
更换新触点以后要重新检查触点的开距、超程、压力,使之保持在规定的范围内。
4)触点开距、超程、压力的检查与调整接触器检修后,应根据技术要求进行开距、超程、压力的检查与调整。
更换触点后还应检查一下弹簧及触点的压力。
对于交流接触器,更换触点后,应保证三相同时接触,其先后误差不应超过0.5mm。
(2)电磁机构的主要故障及修理
电磁机构的故障主要有吸合噪声大、线圈过热、烧毁等。
针对这些故障,检修时,应拆下线圈,若线圈烧毁应更换新线圈;检查动、静铁心的接触面是否平整、干净,如不平或有锈蚀应用细锉锉平或磨平;校正衔铁的歪斜现象,紧固松动的铁心;更换断裂的分磁环;用手检查接触器运动系统是否灵活,当发现运动系统有卡住等不灵活现象时,应加以调整,使其运动灵活;对于直流接触器,还应检查非磁性垫片是否损坏,若损坏应更换新垫片。
8.继电器有哪些常见故障?
如何维修?
热继电器的常见故障主要有热元件损坏、热继电器误动作和热继电器不动作三种情况。
(1)热元件损坏
当热继电器动作频率太高,或负载侧发生短路,因电流过大而使热元件烧断。
这时应先切断电源,检查电路,排除短路故障,重新选择合适的继电器。
更换热继电器后应重新调整整定电流值。
(2)热继电器误动作
应调换适合于上述工作性质的继电器,并合理调整整定值。
调整时只能调整调节旋钮,决不能弯折双金属片。
热继电器动作脱扣后,不要立即手动复位,应待双金属片冷却复位后再使常闭触点复位。
按手动复位按钮时,不要用力过猛,以免损坏操作机构。
(3)热继电器不动作
由于热元件烧断或脱焊,或电流整定值偏大,以致过载时间很长,热继电器仍不动作。
发生上述故障时,可进行针对性处理。
对于使用时间较长的热继电器,应定期检查其动作是否可靠。
9.简述诊断机床电气故障的方法和步骤。
诊断机床电气故障的方法和步骤:
(1)学习机床电气系统维修图
通过学习电气系统维修图,做到掌握机床电气系统原理的构成和特点,熟悉电路的动作要求和顺序,熟悉各个控制环节的电气过程,了解各种电气元件的技术性能。
在检查故障时首先应对照电气系统维修图进行分析,再设想或拟订出检查步骤、方法和线路,做到有的放矢、有步骤地逐步深入进行。
(2)详细了解电气故障产生的经过
机床发生了故障后,维修人员首先必须向机床操作者详细了解故障发生前机床的工作情况和故障现象(如响声、冒烟、火花等),询问故障前有哪些征兆,这些对故障的处理极为有益。
(3)分析故障情况,确定故障的可能范围
知道了故障产生的经过以后,对照原理图进行故障情况分析,即使比较复杂的机床线路看起来似乎很复杂,但可把它拆成若干控制环节来分析,缩小故障范围,就能迅速地找出故障的确切部位。
(4)进行故障部位的外观检查
故障的可能范围确定后,应对有关电气元件进行外观检查,检查方法如下:
1)闻在某些严重的过电流、过电压情况发生时,由于保护器件的失灵,造成电机、电气元件长时间过载运行,使电机绕组或电磁线圈发热严重,绝缘破坏,发出臭味、焦味。
所以闻到焦味就能随之查到故障的部位。
2)看有些故障发生后,故障元件有明显的外观变化,如各种信号的故障显示,带指示装置的熔断器、空气断路器或热继电器脱扣,接线或焊点松动脱落,触点烧毛或熔焊、线圈烧毁等。
看到故障元件的外观情况,就能着手排除故障。
3)听电气元件正常运行时和故障运行时发出的声音有明显差异,听听它们工作时发出的声音有无异常,就能查找到故障元件。
如电动机、变压器、接触器等元件。
4)摸电动机、变压器、电磁线圈、熔体熔断的熔断器等发生故障时,温度会明显升高,用手摸一摸发热情况,也可查找到故障所在,但应注意必须在切断电源后进行。
(5)试验机床的动作顺序和完成情况
应先对可能是故障部位的控制环节进行试验,以缩短维修时间。
此时可只操作某一按钮或开关,观察线路中各继电器、接触器、各行程开关的动作是否符合规定要求,是否能完成整个循环过程。
如动作顺序不对或中断,则说明此电器与故障有关,再进一步检查,即可发现故障所在。
(6)用仪表测量查找故障元件
用仪表测量电气元件是否为通路,线路是否有开路情况,电压、电流是否正常、平衡,这也是检查故障的有效措施之一。
常用的电工仪表有:
万用表、兆欧表、钳形电流表、电桥等。
(7)总结经验、摸清故障规律
每次排除故障后,应将机床故障修复过程记录下来,总结经验,摸清并掌握机床电气线路故障规律。
记录的主要内容包括:
设备名称、型号、编号、设备使用部门及操作者姓名、故障发生日期、故障现象、故障原因、故障元件、修复情况等。
10.C650-2型卧式车床的电气系统有哪些常见故障?
如何排除?
C650-2型卧式车床的电气系统的常见故障有:
(1)主轴电动机M1不能起动
主轴电动机不能起动有几种情况:
按SB2或SB3时就不能起动;运行中突然自停,随后不能再起动;按SB2或SB3,熔丝就熔断;按下SB2或SB3后,M1不转,发出嗡嗡声;按SB1后再按SB2或SB3不能再起动等。
出现这类故障,首先应重点检查FU1及FU3是否熔断;其次,应检查热继电器FR1是否已动作,这类故障的排除非常简单,但必须找出FR1动作的根本原因。
FR1动作有时是其规格选配不当,需重选一只适当容量的热继电器;有时是由于机械部分过载或卡死,或由于电动机M1频繁起动而造成过载使热继电器脱扣。
最后,检查接触器KM1、KM2、KM3的线圈是否松动,主触点接触是否良好。
经上述检查均未发现问题时,则将主电路熔断器FU1拔出,切断主电路。
然后合上电源开关,使控制回路带电,进行接触器动作试验。
按下SB2或SB3,若接触器不动作,则故障必在控制回路中。
如SB1、SB2或SB3的触头接触不良,接触器KM1、KM2、KM3及中间继电器KA线圈引出线有断线,它们的辅助触点接触不良等,都会导致接触器不能通电动作,应及时查明原因加以消除。
(2)主轴电动机断相运行
按下起动按钮后,M1不能起动或转动很慢,且发出嗡嗡声,或者在运行中突然发出嗡嗡声,这种状态叫断相运行。
此时,应立即切断电动机电源,以免烧坏电动机。
(3)主轴电动机起动但不能自锁
其故障原因是KA、KM1或KM2的自锁触头连接导线松脱或接触不良。
用万用表检查,找出原因,就可排除故障。
(4)主轴电动机不能停或停车太慢
如按下SB1,主轴不能停转,则可能是接触器KM1或KM2主触点出现熔焊。
如停车太慢,则可能是速度继电器KV的常开触点接触不良。
(5)主轴不能点动控制
主要检查点动按钮SB4,检查其动合触点是否损坏或接线是否脱落。
(6)刀架不能快速移动
故障的原因可能是行程开关损坏或接触器主触点被杂物卡住、接线脱落,或是快速移动电动机损坏。
出现这些故障应及时检查,逐项排除,直至正常工作。
(7)主轴电动机不能进行反接制动控制
故障的主要原因是速度继电器损坏或接线脱落、接线错误,或是电阻R损坏、接线脱落。
(8)不能检测主轴电动机负载
首先检查电流表是否损坏,如损坏应先检查电流表损坏的原因;其次可能是时间继电器设定的时间较短或损坏,接线脱落,或者是电流互感器损坏。
应逐项检查排除。
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