设备振动控制与轴承维护技巧探究

（1）平衡技术 机械在运转时，构件所产生的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力。这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且由于这些惯性力的大小和方向一般都是周期性变化的，所以必将引起机械及其基础产生强迫振动。这种周期性的振动将降低机器工作的精度和可靠性，加剧零件的磨损和疲劳，以及产生危害人体健康的噪声。如该振动频率接近振动系统的固有频率时，有可能引起共振而使机器损坏，甚至影响周围建筑和人员的安全。随着近代高速、重载和精密机械的发展，上述问题就显得更加突出。由此可知，机械的平衡是现代机械的一个重要问题，尤其在高速机械及精密机械中，更具有特别重要的意义。因此，设法将构件的不平衡惯性力加以平衡，以消除或减小惯性力的不良影响，提高机械的工作性能，就是研究机械平衡的目的。

由于在机械中各构件的运动形式不同，对其产生的惯性力的平衡方法也不同。根据机械中的构件运动形式及对惯性力的平衡方法，机械的平衡问题分为下列两大类。

1）回转件（转子）的平衡。在平衡技术中，常把作定轴转动的构件称为转子。绕同定轴回转构件的惯性力平衡，简称回转件（转子）的平衡。这类问题主要发生在回转机构中，如构成电动机、发电机和离心机的双杆回转机构。因这类机构只有一个作回转运动的活动构件，运动副中动压力的产生主要是由于回转件上质量分布不均匀所致，故可用重新调整其质量大小和分布的方法使回转件上所有质量的惯性力形成一个平衡力系，从而消除运动副中的动压力及机架的振动。

在实际生产中，此类问题又有两种不同的情况。在构件转速较低、变形不大时，回转件完全可以看作刚性物体，称为刚性回转件，这类问题用刚体力学的方法处理可得到理想结果，称为刚性回转件的平衡。当构件转速接近回转系统的第一阶临界转速时，回转件将产生明显变形，且随着转速的上升而变化，故称为挠性回转件。由于增加了因变形而产生机械原理的不平衡，使问题出现了新的因素，故将这类问题称为挠性回转件的平衡。

2）机架上的平衡。机构各构件的惯性力和惯性力偶矩在机架上的平衡，简称机架上的平衡。在一般机构中，存在着作往复运动和平面复合运动的构件，论其质量如何分布，构件的质心总是随着机械的运转各沿一条封闭曲线而循环变化的，因此不可能在各个构件的内部消除运动副中的动压力。但就整个机构而言，其所有运动构件的惯性力和惯性力偶矩可以合成为一个通过运动构件总质心的总惯性力和一个总惯性力偶矩，且它们全部作用于机架。为了消除或降低机架的振动，可针对作用于机架的总惯性力和总惯性力偶矩加以平衡。其中总惯性力一般可以通过重新调整各运动构件的质量等方法在机架上予以平衡；而总惯性力偶矩还必须与机构的驱动力矩与生产阻力矩一起加以考虑。

（2）对中技术 对中是将联接在一起的两台设备的运转中心线校对调整，使其成为一直线。

1）机器不对中会带来的问题。机器不对中会产生以下问题，如轴承、轴封、联轴器、转轴提早损坏；轴承在轴向与径向产生一、二倍频的大振动；轴承位置有高温甚至大量排出润滑油等现象；基础桩螺钉有松脱现象；联轴器间隙过大或破损；联轴器有高温现象且橡塑联轴器会有粉末排出；电动机运转电流偏高；轴承损坏，在轨道上有180°与内外对称磨损现象等。具体可以归纳如下：

①增加了轴承所受的力。轴承会过早地发生损坏，缩短了轴承的使用寿命。因为不对中，由柔性联轴器产生的从转轴作用在轴承上的力，可以通过状态监测中的冲击脉冲方法测量出来，从而间接地判断机器的对中状况。

②增大了联轴器的摩擦。联轴器处摩擦增大，会使机器的能源使用效率显著下降，提高了运营成本。即使是联轴器的对中处于容差范围之内，转轴旋转时，力会传到轴承上，同样会缩短轴承的预期寿命，进而缩短了机器寿命。由不对中所产生的额外的力，会使转轴发生往复移动，这样活动性动作会显著地缩短机器的寿命。

另外，不对中会对转轴密封产生特别严重的影响，更换密封的价格常常是一个泵的购买价格的60%！

对心（对中）的目的在于：

a.消除轴承径向与轴向不必要之应力，延长轴承寿命，以使转轴正常运转；

b.避免对心不良所引起的振动，降低机械组件的振动量；

c.避免轴承、轴封提前损坏；

d.避免联轴器提前磨损；

e.避免能源损耗（精密对心可节省能源约5%～10%）；

f.延长设备及其零部件寿命。

简言之：正确对心（对中）的目的是为了延长机械运转寿命。经实验统计，对心（对中）不良率使轴承寿命成三次方递减。

旋转轴激光对中仪系列产品，是专门用于解决旋转设备的旋转轴、轴孔对中的，能够带来如下一些好处：

•实现高精度共线校准：精度高、重复性、稳定性好。保障转动机器长期处于低能耗运行状态：高精度的校准减少了机器部件间的摩擦，从而降低了能耗。

•延长机器寿命：由于机器长期处于良好的低能耗运行状态，减少甚至避免了意外事故的发生，机器寿命得以延长。

•提高生产效率：精确校准延长了机器维修时间间隔，相对延长了机器的生产运行时间，从而提高了生产效率。

•减少库存：精确校准使得下一次机器维修时间可以预测，而且减少了部件的损坏，由此备用部件可以有计划地按量采购，库存得以降低。

•节省劳动力：通过激光对中仪对数据的自动采集、计算和处理能力，仪器的安装快捷、方便，机器移动时校准仪有动态指示功能，确保移动一次到位。将人们从繁琐的劳动中解放出来，极大地降低了劳动强度，节省了劳动时间和劳动力。

•产生巨大的经济效益：能耗降低，机器寿命延长，库存减少，节省劳动力，直接降低了生产成本；生产效率提高，创造了更大的价值；机器长期处于良好运行状态下，可以生产出质量更好的产品或向客户提供更周到的服务。

2）机器为什么要对中。如泵和电动机的联轴器所连接的两根轴的旋转中心应严格的同心，联轴器在安装时必须精确地找正、对中，否则将会在联轴器上引起很大的应力，并将严重地影响轴、轴承和轴上其他零件的正常工作，甚至引起整台机器和基础的振动或损坏等。因此，泵和电动机联轴器的对中、找正是安装和检修过程中很重要的工作环节之一。

3）转轴对心（对中）先期准备注意事项：

①检查基座表面、固定螺钉、调整螺钉及联轴器状况。

②检查转轴之径向、轴向移动或轴弯曲变形情形。

③检查软脚，包括：脚座加工不良或锈蚀、基座锈蚀、垫片锈蚀、管路应力等，这些项目应于对心（对中）前事先排除。

④安装架设对心（对中）工具应避免松动或挠曲。

⑤尽量使用平整良好的不锈钢垫片；若非预切垫片时，裁剪时应避免毛边出现。

⑥对心后，当需要调整高度相当高时，建议使用厚度较厚的垫片，每只脚所垫之垫片总数应以不超过四片为宜。

如何能知道对心（对中）是否不良？当机台设备振动相当大，而我们怀疑对心不良所致时，除了使用振动分析的方法之外，最简单的方法就是直接使用量表检查。

以泵的对中为例，我们需要做以下工作：

①联轴器偏移情况的分析。在安装新泵时，对于联轴器端面与轴线之间的垂直度可以不作检查，但安装旧泵时，一定要仔细地检查，发现不垂直时要调整垂直后再进行找正。一般情况下，可能遇到的有以下四种情形。

a.s₁=s₂，a₁=a₂两半靠背轮端面是处于既平行又同心的正确位置，这时两轴线必须位于一条直线上，如图6-21所示。

图6-21 s₁=s₂，a₁=a₂

b.s₁=s₂，a₁≠a₂两半靠背轮端面平行但轴线不同心，这时两轴线之间有平行的径向位移e=（a₂-a₁）/2，如图6-22所示。

图6-22 s₁=s₂，a₁≠a₂

c.s₁≠s₂，a₁=a₂两半靠背轮端面虽然同心但不平行，两轴线之间有角向位移α，如图6-23所示。

图6-23 s₁≠s₂，a₁=a₂

d.s₁≠s₂，a₁≠a₂两半靠背轮端面既不同心又不平行，两轴线之间既有径向位移e又有角向位移α，如图6-24所示。

联轴器处于第一种情况是我们在找正中致力达到的状态，而第二、三、四种状态都不正确，需要我们进行调整，使其达到第一种情况。

图6-24 s₁≠s₂，a₁≠a₂

②在安装设备时，首先把从动机（泵）安装好，使其轴线处于水平位置，然后再安装主动机（电动机）。所以找正时只需要调整主动机，即在主动机（电动机）的支脚下面加调整垫面的方法来调节。

4）找正对中方法。

①利用刀形尺和塞尺测量联轴器的不同心和利用楔形间隙轨或塞尺测量联轴器端面的不平行度，这种方法适用于弹性连接的低转速、精度要求不高的设备。但缺点就是只能适用于简单设备，且现场环境不复杂的场合；精确度低。此方法因工厂设备管理及维护要求的不断提高，已经被设备管理人员日渐淘汰，如图6-25所示。

图6-25 传统找正对中方法

②利用铁丝缠绕联轴器进行找正，这种方法同样适用于弹性连接的低转速、精度要求不高的设备。

如图6-26所示，将两段铁丝缠绕在两个靠背轮上，注意缠紧，使铁丝与轴之间没有相对运动。调整铁丝间的距离s为一定距离，不要靠紧，也不要离得太远，并且记住这个初始距离。

图6-26 铁丝缠绕联轴器

同方向旋转（顺时针逆时针都可以）两个轴一周，尽力使任何时候两轴转过的角度都一致。中间每隔90°停止一次，查看s的变化，这种办法可以检测端面的垂直度一致性，就是检查轴的水平度，还可以检查出两轴上下的不对中度，是比较直观的一种方法。缺点同传统方法一，目前也不是很常用了。

图6-27 利用百分表及表架找正

③利用百分表及表架找正（图6-27）。工具测量两联轴器的不同心及不平行情况，这种方法适用于转速较高、刚性连接和精度要求高的转动设备。但缺点有三：精度不高；费时费人力，不容易一次性做好，通常需要反复找正，如果遇到机台需要即可恢复生产，比较被动；对于大型设备及复杂现场，很难用此方法完成。

④利用先进精密激光对中方法。目前国内使用最广泛的轴对中方法为精密激光（激光）找正法。所使用仪器为激光对中仪（图6-28）。

其优势及特点：以联轴器连接的设备，即使采用挠性联轴器也要良好的对心才能避免联轴器、轴承、轴封等组件快速磨损。传统采用量表对心的方式需要经验丰富的保养师傅才能达到对心要求精度，否则不但耗时、耗人力，也不易达到标准。此激光对心仪利用双激光双量表法的原理，将两个激光检测器分别安装于联轴器两侧的转轴上，以9-12-3点钟量测读值，就可以立即检查轴心是否对准。而且动态监控调整由主机计算出来调整尺寸，除对心精度高之外，更可以节省对心时间一半以上。此仪器所配备的激光检测器内建精密角度仪，只要量测角度达40°以上，就可以得到准确地对心结果。

图6-28 利用先进精密激光对中

在工业上，激光应用于加工与测量的方面越来越普遍，最常用的是二极管激光与氦氖激光，其输出功率一般较加工用途的激光低，而价格也较低廉。激光的特点是光束方向性、平行性佳、使用寿命长，现代的激光量测仪器非常精密、可简化工作、可信赖度高，而且轻巧、价格低廉。

大部分不了解对心（对中）重要性的人，都会使用目测法、直尺法去比较一下联轴器两侧高度的偏差，但是由于加工精度与视觉偏差的关系，往往无法使设备达到良好的对心（对中）状况，所以实施对心工作最好使用量表或更精密的激光对心（对中）工具。使用量表对心（对中）的方法有很多，包括：a.Re-verse Indicator对心（对中）法；b.RimFace对心（对中）法；c.Across-the-Flex-Element对心（对中）法；d.Double Indica-tor对心（对中）法；e.连续轴对心法。

目前应用于对心（对中）工作的激光精密对心（对中）技术主要分为两类：一种是取自Reverse Indicator对心法原理的双激光对心（对中）技术；另一种取自RimFace对心（对中）法原理的单激光对心（对中）技术。目前两者都已发展成可见光激光，使激光对心（对中）工作更加容易且精准。

a.Reverse Indicator对心（对中）法。使用量表法实施对心（对中）工作时，最好使用方格纸、尺、笔来辅助，这样会使对心（对中）工作能更快完成。如图6-29～图6-31所示，当量表架设好后，量测两量表间的距离、量表至马达前脚距离、马达前脚至后脚距离，然后在方格纸上画一条马达垂直向的调整线，并依比例标出各个点及距离。

使两轴同步旋转，依序读取并记录0、3、6、9点钟方向的量表值，一般最好先将0点钟方向的读值归零；再依比例分别将0对6点钟差值的一半标示于方格纸的垂直向调整线上；最后分别将垂直向调整线上的标示点连接起来，并延伸至代表马达前、后脚的位置，如此即可读取马达前、后脚在垂直向应调整的尺寸。

b.RimFace对心法。使用此方法唯一不同的是，两个量表均量测固定侧机台的联轴器。量测联轴器端面的量表读值代表角度偏差不对（对中）心，量测联轴器端缘的量表读值代表平行偏差不对（对中）心。如同Reverse Indicator对心（对中）法一样，当量表架设好后，量测联轴器直径大小、联轴器端面至马达前脚距离、马达前脚至后脚距离；然后在方格纸上画两条直线（一条用于画角度偏差线，一条用于画平行及总合偏差线），并依比例标出各个点及距离，如图6-29～图6-32所示。

读取并记录两量表值，首先依比例将端面上量表0对6点钟的差值标示于方格纸的垂直向角度偏差线上；再比例将端缘上量表0对6点钟差值的一半标示于方格纸的垂直向平行及总合偏差线上；然后自标示点画一与角度偏差线平行的直线，如此即可读取马达前、后脚在垂直向应调整的尺寸。

使用激光精密对心（对中）的步骤与前述之量表对心法相同。不同的是，不必再使用纸、笔去画图计算调整尺寸。而使用激光对心时，因激光感测面板之面积限制，通常必须先实施较好的粗对心（对中）。

选购激光对心（对中）仪时，必须特别注意以下几点：

1）结果读值的再现性问题，尤其是在强烈的太阳光底下。

2）激光感测面板具有良好滤镜及率波功能选择。

3）除具卧式、立式设备对心功能，应兼具软脚检测功能。

好的激光对心仪，其功能亦包括直线度、平面度、万向接头平行度、工具机转轴角度检测等功能。

对心垫片使用时，加调整垫面有以下方法：

1）直观（按照经验加、减垫片）。因为在检修中，一些泵的找正并没有完全具备良好的条件和工具。在调整时，老师傅的经验会起到很大的作用（每次加、减垫都应考虑电动机螺栓的松紧状况及其余量）。

2）计算法（图6-32）：

图6-29 原始状态

图6-30 抬高Δh

图6-31 调节后的轴心线

先消除联轴器的高差，电动机轴应向上用垫片抬高Δh，这是前支座A和后支座B应同时在座下加垫Δh。

消除联轴器的张口，在A、B支座下分别增加不同厚度的垫片，B支座加的垫应比A支座的厚一些。

图6-32 消除联轴器张口，垫片厚度计算

总的调整垫片的厚度为：前支座A：Δh+AC；后支座B：Δh+BD。

（3）粘接技术 粘接技术是一项新工艺，新技术。它能部分代替焊接、铆接和螺栓连接。将各种金属和非金属构件牢固地连接在一起，且可达到较高的强度要求。并具有工艺设备简单、操作方便、成本低廉、适用范围广、密封防腐性能好、耐疲劳强度高等优点。它的不足之处是：粘接层的抗剥离强度较低，耐热性不高（一般150℃，最高300℃等）。

什么是胶粘剂呢？胶粘剂就是可以把各种材料紧密粘合在一起的物质。自然，采用胶粘剂来进行连接的技术就是粘接技术。应用粘接技术要注意以下几点。

1）正确选择胶粘剂。根据粘接的具体情况，要正确选择胶粘剂。胶粘剂选择得好，一次粘接就可以成功；若选择的胶粘剂不适当，很可能反反复复失败多次，有时甚至毁坏了工件。

选择胶粘剂，通常根据以下四点：

①根据被粘材料化学性质选择胶粘剂。粘接钢、铝、陶瓷等极性材料时，应选用极性强的粘胶。如环氧树脂胶、聚氨脂胶、丙烯酸酯胶、无机胶等。粘接聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等弱极性或非极性材料，应选择丙烯酸酯胶或能溶解被粘材料的溶剂。如三氯甲烷、二氯乙烷等。

②根据被粘材料的物理性质选择胶粘剂。粘接陶瓷、水泥等脆性或刚性材料，应选用强度高、硬度大的不易变形的热固性树脂粘胶剂。如环氧树脂胶、酚醛树脂胶。粘接橡胶、皮革、塑料薄膜等弹性或硬性材料，应选择弹性好、有一定韧性的胶粘剂。如氯丁胶、聚氨酯胶。粘接多孔性材料，例如泡沫塑料、海绵、织物等，应选择粘度较大的胶粘剂。如环氧树脂胶、聚氨酯胶、聚醋酸乙烯胶、橡胶型胶粘剂。

③根据被粘件使用条件选择胶粘剂。被粘件受剥离力与不均匀扯离力作用时，可选用韧性好的粘胶。如橡胶胶粘剂、聚氨酯胶等。在受均匀扯离力、切力作用时，可选用比较硬、脆的胶。如环氧树脂胶，丙烯酸酯胶等。被粘件要求耐水性好的胶，有环氧树脂胶、聚氨酯胶等。耐油性好的粘胶有酚醛——丁腈胶、环氧树脂胶等。

④根据被粘件的使用温度选择胶粘剂。不同的胶粘剂，使用环境的温度也有差异。如环氧树脂胶适宜在120℃以下使用；橡胶胶粘剂适宜在80℃以下使用；有机硅胶适宜在200℃以下使用；无机胶适宜在500℃以下或高达1000℃以上使用。

2）影响粘接质量的因素。究竟有哪些因素影响粘接强度？我们在粘接前应该从下面几个因素考虑：

①粘接件表面粗糙比表面光滑粘接效果要好。这是因为表面粗糙实际上是增大了粘接面积，粘结剂较易保留在表面细孔中，提高了粘接强度。表面粗糙的工件经粘接后，能承受的剥离力比表面光滑的粘接工件要大得多。但要注意，粘接件不允许有太大的凸凹不平。

②粘接件表面不应该有较多水分，从而导致在粘接过程中凝集于粘接表面，使粘接强度降低。

③胶粘层的厚度过厚与太薄都会使粘接强度下降。不同类型的胶粘剂，要求胶层厚度不同。大多数合成胶粘剂以0.05～0.10mm为宜，无机胶粘剂以0.1～0.2mm为宜。

④固化温度影响粘接质量。对于一般室温下固化的胶粘剂，适当升高温度可以加速粘接反应，有利于提高粘接强度。但是高于固化温度太多，却使胶层变得过薄甚至缺胶，导致粘接强度下降。

⑤粘接时的压力大小对粘接质量影响较大。通常在一定范围内，压力不足或者加压不均匀，会使胶层出现疏松孔洞，从而影响粘接强度。对于固态胶粘剂，增大粘接压力有利于提高粘接强度。

⑥粘接的材料性质不同，同种胶粘剂的粘接强度不一样。

3）粘接工序及表面处理。粘接工艺一般按以下程序进行：

①制定粘接方案；

②选择胶粘剂；

③清洗被粘材料；

④设计和加工粘接接头；

⑤表面处理；

⑥被粘面的漂洗和干燥；

⑦配胶和涂胶；

⑧粘合装配；

⑨固化；

⑩粘接质量检验。

由于要求被粘件有最佳表面状态，使胶粘剂形成的粘接力超过胶层的内聚力，所以必须重视被粘件的表面处理。

例如玻璃、陶瓷在表面处理时，可用水和金刚砂磨蚀，再用乙醇溶剂清洗。

例如被粘件是普通橡胶，应先用砂布打磨，以木锉粗化，刷去砂粒，用溶剂涂抹。

例如对于有机玻璃、聚苯乙烯等，在表面处先用100号砂布打磨，再用甲醇或异丙醇等溶剂清洗。

例如铜、铁金属被粘件，应先用硫酸100～150g/mL，在20～30℃下浸泡0.5～1min（用盐酸亦可）。

例如铝合金，应先在10%氢氧化钠溶液中浸泡1min，再在硝酸中侵蚀约0.1～0.2min。(www.xing528.com)

4）粘接接头的设计。所有复杂的粘接接头，都可以简化为如下四种基本形式：

①对接接头。对接的粘接面积小，除拉力外任何方向的力都容易形成不均匀扯离而造成应力集中。所以粘接强度很低，一般不采用。如果需要时，对接接头可采用改进形式。

②角接接头。这种粘接面积小，并且所受的力是不均匀扯离力，所以粘接强度低，应避免采用。必须采用时应采取一些组合的改进形式。

③T形接头。这种接头粘接强度更低，一般不采用。

④平面粘接。这种粘接面积大，强度高。只要按正确方法粘接，一般粘接强度都能达到要求。

5）几种常用的粘胶剂的使用

①环氧树脂胶。可以用来粘接不易被有机溶剂溶解的材料。如金属、玻璃、胶木等，通常称它为“万能胶”。环氧树脂胶具有粘接强度高、耐化学介质性好、耐温性能好、胶层收缩率小、可在室温下固化、施工工艺简单等优点。

环氧树脂的品种有多种，使用时参看产品说明书。这里介绍一种自然干燥的配方：

粘接料：环氧树脂100份；

填充料：与粘件性质相近的粉料100份；

增塑剂：磷苯二甲酸二丁酯20份；

硬化剂：乙二胺8份。

配制时先将环氧树脂加热到70～80℃，放入填充料和增塑剂调匀。待冷却到50℃左右放入硬化剂，不停地搅拌（用一根小棒沿一个方向）并驱赶气泡。待十几到二十几小时后即可硬化粘牢。

②有机玻璃制品粘结剂：

有机玻璃粉末10～15份；

二氯乙烷70份；

四氯化碳（15～20）份。

（4）堵漏和带压堵漏技术

1）带压堵漏的基本原理。在正常生产、运行设备装置上的法兰、管道、阀门等部位，因各种原因会造成泄漏。当泄漏介质处于带温、带压向外喷射流动状态时，可以在泄漏部位合理地选择或制造夹具，用其原有的密闭空腔，或在泄漏部位加上一个新的密封空腔；再将具有可塑性、固化性能耐泄漏介质和温度的密封胶注入密封腔，使腔内的压力大于系统内的压力。密封胶在一定的条件下，可迅速固化，从而建立起一个固定的新的密封结构，达到消除泄漏的目的。

2）带压堵漏的技术特点。

①带压堵漏的经济效益显著。消除泄漏时，带温、带压不用停车进行操作，始终不影响生产的正常运行，避免停车处理所造成的经济损失。

②安全可靠。在易燃、易爆区域消除泄漏时，全过程可以做到不产生任何火花、不需要动火、保证安全。

③应用范围广。所有各种流体介质的泄漏都可以用本技术去消除。

④适用性强。泄漏部位不需要任何处理，即可进行带压堵漏。操作简便、灵活、安全、快捷。

⑤良好的可拆性。不破坏设备或管道的原有结构，新的密封结构易拆除，为以后的设备检修提供方便。

⑥价格便宜。

3）带压堵漏的适用范围。

①泄漏部位：法兰、设备、管道上的孔洞、裂缝、焊接缺陷、螺纹接头、填料函泄漏等。

②泄漏介质：各种水、水蒸气、空气、氧气、氮气、氢气、煤气、氨、液化气、汽油、柴油、重油、润滑油、酸、碱、酯类、醇类、苯类各种热载体、各种碳氢化合物、各种化学气体、液体等几乎所有介质的泄漏都可以用本技术去消除。

③泄漏介质温度：-195～900℃。

④泄漏介质压力：真空0～32MPa（320kgf/cm²）。

4）带压堵漏的经济效益和社会效益。

①以避免非计划停车事故所造成的损失，即为应用本技术所获得的效益。

②避免了能源大量损失。在已消除的漏点中，大部分（80%）为水蒸气泄漏，除部分影响生产的重大泄漏外，大部分为一般泄漏。

③减少了部分原料、物料、产品的损失。

④消除易燃、易爆介质的泄漏，防止了装置的火灾和爆炸事故，保证了安全生产。

⑤消除了噪声，减少了环境污染。

⑥操作简便迅速，缩短维修时间，降低了检修费用。带压密封费用在短期内即可从消除泄漏的能源和物料中回收。

5）社会化专业公司提供的带压堵漏的服务方式和内容。

①技术咨询：解答用户提出来的有关带压密封技术理论和实践中遇到的各种难题。

②技术转让和技术培训：技术转让和培训内容，包括夹具设计、消除泄漏的技术和各种施工方法、施工方法、专业工器具的使用方法、密封剂的选用原则和使用方法等。通过授课、看技术录像、看操作表演、实习操作等方式，使学员学会上述内容，以便能独立进行带压密封操作。

③现场紧急服务：如用户装置中有严重泄漏，专业化公司可派专业封堵施工人员赶赴泄漏现场，用最快的方式消除泄漏，保证生产安全进行。

④供应带压密封工具：

a.注入密封剂专用工具：有手动、风动、液压、机械等多种注射密封剂的专用工器具可供选用。

b.施工专用工器具：包括各种小型风动工具、充电工具、紧带器、专业卡兰、各种接头及其附件在内的专用工器具，使带压、密封操作更加方便。

⑤供应密封剂：备有适用于各种介质、温度从-195～900℃的温度范围、多种型号的密封剂可供选用。

⑥供应带压封堵的防护用品：包括专业连身工作服、防水服、隔热皮质工作服、防水隔热手套、带面罩的安全帽、防噪声耳罩等。

6）带压密封方法。根据不同的泄漏部位，采用不同的密封方法。法兰泄漏的密封方法有三种：

a.定型法兰夹具。按泄漏系统的压力、温度及泄漏部位有关尺寸大小来设计夹具。夹具上要预先装上注射阀，并处于打开状态，安装夹具后要保证在泄漏点有注射阀。调整夹具上的间隙，使其符合要求，便可开始注入密封剂。

b.扎钢带法。用厚度1～2mm的不锈钢带在泄漏法兰副的外圆上扎上一圈，代替法兰夹具。它仅适用于压力2MPa以下的泄漏点，其施工步骤是：

a）在泄漏点附近拆下一个螺母，装上螺孔注入接头后再拧紧螺母；为保证安全，在拆卸螺母前，用卡兰在附近卡紧，再重复同样的步骤。

b）选用比法兰间隙稍大的石棉填料沿法兰间隙用榔头轻打，嵌入搭接约5mm。

c）用紧带器把钢带拉紧。

d）从接头处装上注射枪注入密封剂。

c.软黄铜丝围堵法。

a）按扎钢带法施工步骤装好螺孔注入接头。

b）用装在小风镐上的扁凿子把铜丝嵌入到法兰间隙中去。

c）用装在小风镐上的圆刃凿子填缝密封，防止铜丝脱出。

d）装上注射枪注入密封剂。

d.注入密封剂应按一定的程序进行。一般是从离泄漏最远的点开始注入，从两侧交替围向泄漏点，最后从泄漏点注入密封剂，直至完全消除泄漏为止。

e.管道弯头、三通、直管泄漏的密封方法。通常是采用相应的盒式卡具，把泄漏部位完全包封起来，然后往密闭腔注入密封剂消除泄漏。注入密封剂方法与法兰密封法相同。还可按适用温度、压力、介质设计的密封环槽卡具，在槽中装上石棉填料，把此夹具装在泄漏部位上，再向环槽上的石棉填料注密封剂及使填料压紧夹具的各连接点，以消除泄漏。

f.阀门填料函的密封方法。

a）卡兰法。将卡兰卡在填料函的中下侧外表面上，通过卡兰顶丝内孔，用直径为3～4mm的长钻头将填料函壁穿透，然后在顶丝上拧上注射枪，注入密封剂，很快就可消除泄漏。

b）攻螺纹、装注射阀。当大阀门填料函尺寸较大时（壁厚较大），在填料函中下部外表面钻一盲孔，用丝锥攻螺纹，装上注射阀；打开旋塞用约直径3～4mm的钻头钻透填料函壁，再在注射阀上拧入注射枪，注入密封剂，很快即能消除泄漏。

g.螺纹连接部位泄漏的密封方法。将卡兰卡在螺纹泄漏部位的外表面，用顶丝顶紧；通过顶丝内孔，用约直径为3～4mm的长钻头钻透阴螺纹壁，然后装上注射枪注入少量密封剂，即能迅速消除泄漏。

7）带压堵漏的注意事项。

①根据泄漏部位的条件（温度、压力、介质）正确选用密封剂。

②对泄漏的原因正确分析，如：因设备或管道受介质腐蚀或冲蚀造成器壁薄而产生的泄漏，要慎重采用。这项技术主要解决密封，而不能补强设备。

③对于焊接或母材上产生裂纹而造成的泄漏，在无法控制裂纹的继续延伸的情况下，不宜采用此技术。

④在泄漏现场施工的操作人员，必须严格执行有关安全技术操作规程，必须在确保安全下施工，不可盲目操作。

8）带压堵漏技术可以应用在以下领域。

①由于机械零部件在高温及酸、碱、盐、有机物腐蚀的环境下工作，造成的磨损及损坏均能修复原型尺寸。如：轴套、轴及轴承座轧辊等。

②由于机加工时造成的部件误差及制造缺陷，均能修补到规定尺寸。如：砂眼、气孔等。

③各种玻璃、塑料、橡胶、胶木等模具因在高温、高压环境下造成的磨损、腐蚀、划伤及磨具的毁坏、损伤均可按原规格修复，并且能保证使用寿命高于原使用寿命的3～5倍。

④各种液压系统的零部件。如缸套、柱塞、划伤、磨损及腐蚀造成的坑穴、针点引起的泄漏及密封面的修复。

⑤造纸机械、烘缸划伤、局部腐蚀及胶辊压光辊表面磨损的修复。

⑥各种转子轴、轴承、电动机端盖、叶轮、阀门及轴颈轴头磨损修复。

⑦各种有色金属及各种合金类的焊接及特殊焊补修复。如：铸铁铝等。

⑧各种机械加工。如矿用机械配件、农机配件及各种型号齿轮加工。

（5）设备健康管理的技术方法

1）技术方法描述。

“设备健康管理”是设备劣化初期的维护，它既是维护策略，也是维护技术手段的应用。

一般我们把复杂的机械设备类型综合为——机、电、油、水、气“五大结构要素”，任何机械设备都是这五大结构要素的不同组合。在设备全寿命周期的四个阶段，采用高新科技对“五大结构要素”进行提高和优化，使设备的结构、性能和工作状态超越设计水平，实现健康运用。

机：是指设备的机械部分，健康管理的内容举例：

【例1】：金属零部件。机件的材质和加工工艺存在缺陷，如发动机中的摩擦副和喷油系统等高强度工作的机件，普遍存在着早期损伤和过度磨耗的情况，严重制约着设备的可靠性、稳定性、精准性和运用的经济性。

采用自修复技术，即自修复润滑油（或其浓缩液）的运用，可以为设备建立预防、保健、康复机制。对机件摩擦副表面进行连续的修复和强化，可形成抗磨性及耐腐蚀性强于原机件材料数倍、负载面大于传统磨合数百倍、摩擦阻力趋近于零的复合金属表面和最紧密配合公差。为优化燃烧、提高动力，节能减排，延长设备和润滑油使用寿命奠定了基础。

【例2】：橡胶密封件是广泛应用于机械设备中的弹性易损部件。在应用中经过老化—硬化—损伤—更换的过程，与金属零部件有显著的损耗和寿命差异，造成不合理的单一部件的解体换件和维修成本支出。

“橡胶密封件弹性恢复剂”能够有效地使老化和硬化的密封件得到恢复，大大延长使用寿命。将其纳入设备的养护模式和工艺规范，形成保健制度，将有效延缓橡胶密封件老化过程，延长更换周期，减少技术隐患和经济损失。

电：是指设备的电器、传感器部分，健康管理的内容举例：

【例1】：机电液气一体化是现代机械设备的重要特点，由于粉尘、潮湿、腐蚀、振动等损害因素的持续作用，电器元件的故障频率和复杂性远高于机械零部件。

采用“电器防护技术”及相关产品，对各类电器、传感器进行防护处理，能大幅度提高其使用性能，保障使用稳定性，数倍延长使用寿命。

【例2】：电子节油器：装于蓄电池上，可智能化稳定电压，消除供油误差，节油5%～20%，减排效果更显著。

【例3】：目前的铅酸蓄电池，几乎都无法达到设计的使用性能和寿命，80%以上被误判报废，造成极大的资源浪费、环境污染和经济损失。

“蓄电池再生增益技术”通过修饰、修复电池极板，催化还原，大幅度增加蓄电容量和比功率，改善低温和高负荷使用性能，可延长蓄电池使用寿命2～3倍，恢复80%以上“报废电池”的使用性能和价值，从而节约了资源、减少了报废污染，创造了良好的经济效益和环保效益。

油：是指设备应用的润滑油和燃油，健康管理的内容举例：

【例1】：润滑油。

目前的润滑油品以减磨抗磨保护为主，更换周期短成本高，不适应设备健康管理和资源节约的要求。

自修复润滑油是运用医学仿生学的原理，以建立设备预防、保健、康复的仿生机能和健康机制为目的，模拟“血液”的机能特点，开发研制的新型润滑油。它能自动修复机件摩擦副表面的损伤，再造抗磨减磨耐腐蚀的复合金属表面，改变和控制机件摩擦学行为，恢复和长期保持机件设计结构和良好性能，节省燃油，减少排放，减免维修，数倍延长机械和润滑油的使用寿命，显著节省运行成本。同时，还将传统润滑油的润滑、密封、散热、防腐、清洁的功能进行了质的提高。

【例2】：燃油：发动机供油系统由于设计制造水平和应用中不可避免地存在着各种问题，无法保障稳定良好的燃烧条件，会直接影响燃烧质量和能源利用效率，造成难以避免的能源浪费和排放污染，同时还间接加速机械的磨损、腐蚀的破坏。

燃油增益剂是根据发动机燃烧和机械保护的需要设计的，综合改善了发动机的工作性能。其功能特性是：清洁燃油系统、防止积炭生成；使燃油二次雾化，提高物理活性，促进充分燃烧；提高抗爆性能；增强机械动力性能；提高燃料利用效率，节省燃油10%～15%；减排率40%～90%；良好的机件抗磨保护作用等。

水：是指设备的冷却系统和冷却液，健康管理的内容举例：

【例】：结垢、锈蚀、穴蚀是冷却系统效率下降和故障隐患的直接原因。也是大型柴油机解体检修的重要原因。

无水防冻液是解决系统难题的有效方法，其特点是：低凝点-40℃，高沸点180℃，；冷却系统无压力；冷车起动升温快，减少排放污染；发动机始终保持恒温工作，燃烧更充分，提高动力5%～7%，降低油耗8%～10%；无水垢、无腐蚀、无蒸发，一次加入，永久使用。

气：是指配气机构，健康管理的内容举例：

【例】：在发动机排量一定的情况下，提高充气效率和燃油物理活性是增加发动机输出功率的有效技术途径。在进气歧管中安装“涡轮加速器”，改变传统的进气方式，形成气波涡轮增压，可提高空气流速和流量，增加含氧量和混合均匀度，进而促进充分燃烧，提高了动力，节省了油耗，降低了排污。

“五大结构要素”无论在设备健康管理还是在设备节能环保中，都是整机与总成、系统与子系统的关系，互相配合、平衡、制约。任何一个系统的变异，都会影响其他系统以致整个机械系统的正常工作和节能环保效果。

“五大结构要素”都具有能源节约和环保效益的极大潜力。在设备健康管理过程中，广泛采用新材料、新技术、新模式，从零部件的表面强化，到结构和性能的综合提高，从仿生功能的建立到设备各系统的整体优化，使设备超越设计的质量和性能水平与使用效果。

2）设备全寿命周期各期健康管理的特点。

①磨合期健康管理的目的是弥补材料和制造缺陷，创造设备健康基础，包括四个方面内容。

a.强化金属机件摩擦副表面和配合状态：磨合期是金属机件摩擦副表面最严重的“磨损期”，传统磨合是依靠机件摩擦副自身的对磨，实施“抛光性磨合”，其结果是金属表面磨耗，配合间隙变大，而扩面、抛光、硬化效果并不理想，单位负荷及阻力依然很大。

“设备健康管理”的磨合是一种“修复性再制造”过程，把磨合破坏过程转变为创造健康的机件精细再制造过程。运用含有纳米自修复材料的润滑油，对机件粗糙表面进行“磨高补低”，形成抗磨性、耐腐蚀性强于原机件材料数倍、负载面大于传统磨合数百倍、摩擦阻力趋近于零的复合金属表面，并形成紧密公差配合，为机械的健康运用，延长设备和润滑油使用寿命及节能降耗减排奠定了基础。

b.电器设备电路板和插接件的防护处理：使用“823电器防护剂”喷涂电器设备电路板和插接件表面，大幅度提高性能和防护能力，延长使用寿命。

c.蓄电池保质和增益：新电池是“再生增益技术”应用的最佳时机，可长期稳定地保持电极板的质量和性能完好，大幅增加蓄电容量和比功率，延长使用寿命2倍以上。

d.冷却系统防护处理：使用“无水防冻液”保障冷却系统工作优异，根除锈蚀、结垢、穴蚀的发生。

②偶发故障（保养）期健康管理的目的是保持设备健康，防止亚健康和故障潜伏，包括三个方面内容。

a.建立健康养护制度，按新规范实施状态检测、润滑油更换和系统调整。

b.使用自修复润滑油，保持设备健康机制。

c.定期使用“橡胶密封件弹性恢复剂”，防止损伤失效，减少更换。

③耗损故障（维修）期健康管理的目的是恢复设备健康状态，包括三个方面内容：制定科学的维修方案；可恢复的部件采用动态维修（如缸筒、曲轴、轴瓦、齿轮等）；不可恢复的部件进行更换（如传动带、活塞环等）。

④再生期健康管理的目的是利用再制造的机遇和条件，采用各种高新技术强化材质，优化结构，提升性能，使再制造产品在动力性、可靠性、经济性、净化性等各方面都超越新制造的产品，包括五个方面内容：

a.强化机件表面材质：采用表面工程技术处理，建立更加摩擦副表面。

b.优化结构提升性能：安装节油装置、使用高气密活塞环等，创造优异品质和节能环保的机械基础。

c.建立健康机制：采用自修复润滑油、蓄电池再生增益剂、电器防护剂、无水防冻液等，建立各系统仿生机能和保健机制，保障高性能运用。

d.用“高效相变蓄能式冷热交换装置”改造汽车机械设备的空调系统。