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机械设备故障排查案例集

前言

在工业生产的第一线，机械设备的稳定运行是保障生产效率与产品质量的基石。然而，再精密的设备也难免出现故障，如同经验丰富的医生面对复杂病症，设备维护工程师的故障排查能力直接关系到故障解决的速度与成本。本案例集旨在通过汇编一系列来自实践的典型故障排查实例，分享排查思路、分析方法与宝贵经验，为广大一线工程技术人员提供借鉴与参考，以期共同提升设备管理与维护水平，最大限度减少因故障造成的生产中断。

一、故障排查的基本原则与方法

在深入案例之前，有必要重申一些故障排查工作中应遵循的基本原则与常用方法，这些是指导我们高效、准确找到问题症结的“内功心法”。

1.先外后内，先简后繁：排查故障时，应首先检查设备外部可见的状况，如连接是否松动、有无明显损坏、油品是否泄漏等，而非立即拆解内部结构。同时，优先考虑简单、常见的原因，逐步深入复杂可能性。

2.先静后动，先思后行：在设备未启动或安全停机状态下，进行静态检查和数据收集，如查看仪表读数、观察部件位置等。在动手操作前，充分思考可能的原因和排查步骤，避免盲目操作扩大故障。

3.“望、闻、问、切”结合：

*望：仔细观察设备运行状态、指示灯、油液颜色、密封状况、有无异常磨损或变形。

*闻：注意设备运行时有无焦糊味、油烟味等异常气味。

*问：向操作人员了解故障发生前后的详细情况，如有无异响、振动，参数有无突变，近期有无进行过维修或调整。

*切（触）：在确保安全的前提下，用手触摸设备外壳或特定部件，感知温度是否过高、振动是否异常。

4.数据对比与逻辑分析：利用设备正常运行时的历史数据（如温度、压力、电流、振动值）与故障状态下的数据进行对比，结合设备工作原理和结构特性进行逻辑推理，缩小故障范围。

5.分段排查与替换验证：对于复杂系统，可采用分段隔离的方法，逐一排除无故障区段。在条件允许时，使用已知完好的备件进行替换，以验证故障部件。

二、典型故障案例分析

案例一：重型数控机床进给轴异响与振动故障

1.故障现象描述

某重型卧式加工中心在进行X轴长距离进给时，出现明显的周期性“嗡嗡”异响，并伴随工作台轻微但可感知的振动。异响在低速运行时较为明显，高速时有所减弱但振动感依然存在。加工精度受到影响，工件表面出现规律性波纹。

2.故障排查过程

*初步检查：停机后，检查X轴导轨防护罩内有无异物，导轨表面润滑状况良好，无明显划痕。手动盘动X轴，感觉阻力有轻微不均匀。

*振动与异响定位：启动机床，在不同速度下运行X轴，使用听诊器仔细听诊。初步判断异响来自丝杠螺母副或支撑轴承区域。

*参数检查：查阅数控系统内X轴驱动参数，如加速度、加减速时间常数等，未见异常。监控X轴电机电流，在异响发生时段电流有微小波动。

*分解检查：

1.首先检查丝杠两端支撑轴承座，拆除端盖后，发现靠近电机侧的轴承外圈有轻微变色，转动时有细微卡滞感。

2.进一步检查滚珠丝杠螺母，拆除后发现螺母内部部分滚珠有点蚀痕迹，循环器边缘有微小磨损。

3.测量丝杠轴径跳动，在靠近电机端的一段，径向圆跳动略超出设备手册规定值。

3.原因分析

综合排查结果，判断故障主要原因为：

*X轴滚珠丝杠靠近电机端的支撑轴承因长期高负荷运转及润滑不良（可能存在润滑油路堵塞或油脂老化），导致轴承精度下降，产生异响和振动。

*支撑轴承的异常状态进一步加剧了丝杠的径向跳动，使得滚珠丝杠螺母在运行过程中受力不均，部分滚珠承受过载，从而产生点蚀和循环器磨损，进一步放大了异响和振动。

4.处理措施与结果

*更换X轴丝杠两端支撑轴承，选用原厂同型号高精度轴承。

*更换滚珠丝杠螺母副。

*清洗丝杠润滑油路，更换新的专用润滑脂。

*重新对X轴进行精度校准和反向间隙补偿。

*开机试运行，异响和振动完全消除，加工精度恢复正常。

5.经验总结与反思

*定期、规范的润滑保养对于高精度传动部件至关重要，应严格按照设备手册要求执行，并注意检查油路通畅性。

*对于出现的异响和振动，应尽早排查，避免小故障演变成大问题，导致维修成本和停机时间增加。

*在故障定位时，不能孤立地看待某个部件，要考虑到部件间的相互影响。

案例二：自动化生产线液压站压力不足故障

1.故障现象描述

某汽车零部件自动化装配生产线，其核心抓取与压装机构依赖液压系统驱动。某日，生产线启动后，液压站输出压力始终达不到设定工作压力（设定压力为某值，实际仅能达到其约三分之二），导致抓取力不足，压装工序无法完成，生产线停滞。

2.故障排查过程

*直观检查：检查液压站油箱油位，正常；油液颜色清亮，无明显乳化或杂质。各液压管路连接无明显泄漏点。

*泵出口压力检查：在液压泵