2010注评备考 机电设备随章讲义：机器设备的质量检验及试验

王销纱

第一节　机器设备质量评定的主要内容
一、机器设备完好的主要内容（熟悉）
（一）主要性能
考核的指标有生产性、可靠性、节能性、维修性、耐用性、 环保性等。
1.生产性：机器设备的生产效率，又称为设备的生产率,通常表现为功率、行程、速率等一系列技术参数。效率高就是指机器设备在单位时间内能生产更多的产品或提供更多的服务。
2.可靠性：在规定的时间和规定的条件下，完成规定功能的能力。主要指设备的精度、准确度的保持性及零件的耐用性、安全可靠性等。
3.节能性。是指机器设备节约能源的能力。
4.维修性。是指设备维修的难易程度。
5.耐用性。是指设备在使用过程中所经历的自然寿命时间。
6.环保性：机器的噪声影响正常的工作环境，危害人的身心健康。机器工作时的振动等因素会产生噪声，特别是现代化机器功率增大，自动化功能增多，其噪声污染问题越来越严重。此外，机器的油污、粉尘和腐蚀介质都是对人体有害的。考核机器质量时，机器的环保状况必须引起足够的重视。评定环保性可将ISO14000环境管理标准作为衡量依据。（新加）
（二）精度要求
精度指数 T 是评价机器设备有形磨损造成各部件之间相互位置变动的一个重要数据。

式中：T—精度指数；
T P — 设备的单项实测值；
T S — 设备的单项允许值；
n — 实测项目。
设备精度指数 T 值越小，说明其精度越高。根据实践经验：

=0.5—1大修和重点修理后验收
=1—2可继续使用注意调整
=2—2.5需要重点修理或大修
>3 需要大修或更新
（三）运动系统
（四）操作系统
（五）液压系统
（六）电气系统
（七）动力系统
（八）环境保护和工业卫生
（九）安全可靠
（十）维护保养
（十一）配套齐全
二、机器设备质量评定中应注意的问题（掌握）
（一）机器设备主要质量指标的劣化程度
在机器设备的主要质量指标中，输出参数是根据机器设备的用途提出的。输出参数确定了机器设备的状态，它可以是工作精度、运动参数、动力参数和经济指标。例如，内燃机的主要输出参数是功率、耗油率，机床的主要输出参数是精度，工艺设备的主要输出参数为质量和生产率。
机器设备在使用过程中，输出参数是变化的，但它容易检测，同时技术文件中又规定了其极限值，因此，输出参数是判断机器设备质量的重要依据之一。
（二）机器设备的可靠度
机器设备的可靠性是指机器设备在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性是体现机器设备耐用和可靠程度的一种性能。可靠性是一项时间性质量标准，随着时间的推移，设备的可靠性将越来越低。因此，在评估机器设备时应注意其时间性指标，如：使用期、有效期、行驶里程、作用次数等。
可靠性是个定性概念，可用可靠度来定量表示。
机器设备的可靠度是指在规定的条件下，和规定的时间内完成规定功能的概率，用R（t）表示。
可靠度的最大值为1，称为100%可靠；最小值为0，称为完全不可靠。
由此可见：0≤R（t）≤1。
可靠度也可理解为在规定的条件和规定的时间内不发生任何一个故障的概率，所以，可靠度又可称为无故障工作概率。
（三）机器设备的经济指标
1.机器设备在使用过程中，是否能以最小的消耗获得尽可能大的效益。
2.机器设备在使用过程中，其维持费的高低。
【例题1•多选题】评价机器设备的主要性能指标中，生产性表现为（ ）等一系列技术参数。
A.功率
B.能源消耗量
C.精度
D.行程
E.速率
答案:ADE
【例题2•多选题】下列关于考核机器设备主要性能指标的陈述中，正确的是（ ）。
A.生产性是指机器设备的生产效率
B.可靠性是指机器设备适应任何工作条件并完成规定功能的能力
C.节能性是指机器设备节约能源的能力
D.维修性是指机器设备维修的难易程度
E.耐用性是指机器设备在使用过程中所经历的技术寿命时间
答案：ACD
第二节　金属切削机床质量评定及试验
金属切削机床质量的优劣主要表现在其技术性能和精度上。
如在装配车床中，车床主轴轴线对溜板移动的平行度较差，则加工出工件外圆的圆柱度必然差。（新加）
机床精度在一定程度上反映机床综合技术状态，因此，对金属切削机床质量进行评定时，应考查其精度。
一、机床精度的检验（掌握）
（一）几何精度：机床在不运转时部件间相互位置精度以及主要零件的形状精度和位置精度，包括：
1.导轨的直线度
2.工作台面的平行度；
3.导轨或部件之间的垂直度；
4.主轴回转中心线的径向跳动和轴向窜动；
5.主轴中心与其它对应构件中心或孔中心的同轴度；
6.回转工作台的分度精度等。
几何精度是评定机床精度的主要指标。
普通车床几何精度国家规定了15项检验标准，其主要检验项目如下：
1.主轴锥孔轴线的径向跳动。

百分表固定在溜板上，探头顶在检验棒表面上，旋转主轴在 a 、b 两处检验。长度 L = 300 mm 时，允差值 a = 0.01 mm ，b = 0.02 mm。
2.主轴轴线对溜板移动的平行度。

将检验棒插入主轴锥孔内，而百分表固定在溜板上，在移动溜板时，探头在棒的上母线 a 和侧母线 b处测量。
长度 L = 300 mm 时，允差值 a = 0.03 mm（只许向上偏），b= 0.015 mm（只许向前偏）。
3.主轴轴向窜动。

将检验棒插入主轴锥孔内，检验棒中心放一粒钢球；而百分表固定在溜板上，探头顶在钢球上。转动主轴时，百分表读数的最大差值，允差值为0.01 mm 。
4.尾座套筒锥孔轴线对溜板箱移动的平行度。

将检验棒紧固在固定的尾座上，百分表随溜板移动，在上母线和侧母线上读数的最大值。
长度 L = 300 mm 时，允差值a = 0.03 mm （只许向上偏），b = 0.03 mm （只许向前偏）。
5.床头和尾座两顶尖等高度。

检验棒安装在主轴和尾座顶尖之间，百分表随溜板移动，在检验棒两端读数的差值，即为等高度误差。允差值为0.04 mm（只允许尾座高）。
　　检验项目        　　溜板是否移动        　　主轴是否旋转        　　合格标准
　　主轴锥孔轴线的径向跳动        　　固定        　　旋转        　　L=300mm, a=0.01mm
b=0.02mm
　　主轴轴线对溜板移动的平行度        　　移动        　　不旋转        　　L=300mm, a=0.03mm（只许上偏）
b=0.015mm（只许前偏）
　　主轴轴向窜动        　　固定        　　旋转        　　0.01mmm
　　尾座套筒锥孔轴线对溜板箱移动的平行度        　　移动        　　不旋转        　　L=300mm,
a=0.03mm（只许上偏）
b=0.03mm（只许前偏）
　　床头和尾座两顶尖等高度        　　移动        　　不旋转        　　0.04mm（只许尾座高）
　　（二）工作精度：机床在动态条件下对工件进行加工时所反映出来的机床精度。
通过机床加工后工件的实际几何参数与理想几何参数符合程度好，则机床工作精度高；符合程度差，则机床工作精度低。
1.影响机床工作精度的主要因素。
（1）机床变形。
①机床刚度：机床在工作时，由机床—夹具—刀具—工件组成的工艺系统在切削力、传动力、惯性力、夹紧力和重力等作用后，往往会产生弹性或塑性变形。
机床刚度是指机床在外力作用下抵抗变形的能力，包括构件本身的刚度和构件之间的接触刚度。
机床构件本身的刚度取决于构件本身的材料性质、构件的截面形状和大小、壁厚、筋板的布置等。
接触刚度不仅与接触材料、接触面的几何尺寸和硬度有关，而且还与接触面的表面粗糙度、几何精度、加工方法、接触面介质、预压力等因素有关。
②热变形：机床由于外部热源（包括阳光及环境温度的变化）和内部热源（如电动机、齿轮箱、轴承、液压系统和切削热等）的影响，使机床各部分温度发生了变化。由于各个零件的温度不尽相同，各种材料热膨胀系数不同，因而造成了机床各部分不同的变形和相对位移，这种现象叫做机床的热变形。
据统计，机床在长期工作中由于热变形而产生的误差最大可占全部误差的70%，特别是对精密机床、大型机床和自动化机床，热变形的影响尤其不能忽视。
（2）机床振动。机床在切削过程中的振动严重影响机床的性能。振动可影响到机床的加工精度、加工表面的质量和引起噪声，降低生产率，缩短刀具寿命，激烈的振动甚至可以损坏机床的运动件。
机床振动在本质上可分为受迫振动和自激振动两种。
机床的抗振性能由机床刚度、阻尼特性、固有频率决定。
2.机床工作精度的评价。
目前，对机床工作精度的评价主要是通过切削典型零件所达到的精度，间接地对机床工作精度做出综合评价。
普通车床工作精度主要采用以下项目评价：
（1）精车外圆的圆度和圆柱度。取直径不小于床身最大回转直径的1/8，实际长度为直径三倍的中碳钢件，用卡盘夹持，精车外圆。精车后检验试件的圆度和圆柱度。允差值圆度为0.01mm，圆柱度在300mm测量长度上为0.03mm。表面粗糙度Ra不大于2.5μm。
（2）精车端面的平面度。取直径不小于床身最大回转直径1/2的盘形铸铁试件，用卡盘夹持，精车端面。精车后测量试面平面度误差。允差值在300mm直径上为0.02mm（只许凹）。表面粗糙度Ra不大于2.5μm。
（3）精车螺纹螺距误差。在两顶尖中间，顶持一根和车床丝杠直径相等，长度不小于300mm的钢质试件，精车出和车床丝杠螺距相等的 60°普通螺纹，检验其螺距误差。允差值在300mm测量长度内为0.04mm，任意500mm测量长度上为0.015mm。
机床的精度项目颇多，只要有一项超差，就会牵涉到整个机床精度的评价。
例题：已知某机床其几何精度和工作精度的实测值和允差值，如下表所示。
试确定该机床的精度指数。
表10－1　某车床各检查项目的标准精度和实测值
　　　　        　　项目名称        　　允差值（mm）        　　实测数值（mm）
　　几何精度        　　主轴锥孔轴线的径向跳动
主轴线对溜板移动的平行度
主轴轴向窜动
尾座套筒锥孔轴线对溜板箱移动的平行度
床头和尾座两侧尖等高度        　　0.01
0.03
0.01
0.03
0.04        　　0.02
0.02
0.01
0.02
0.03
　　工作精度        　　精车外圆圆柱度
精车端面平面度
精车螺纹螺距误差        　　0.03
0.02
0.04        　　0.04
0.02
0.04
　　
结论：
精度指数小于2 ，故该机床可继续使用，但需要注意调整。
二、金属切削机床质量评定（熟悉）
在金属切削机床的质量判定中，机床精度的检查最为重要，除此之外，还须检查传动系统、操作系统、润滑系统、电气系统、运动系统等。
对金属切削机床质量评定的方法包括仪器测定法和观察判断法。
观察判断法：查、看、听、摸。
三、金属切削机床试验（熟悉）
金属切削机床在出厂前、大修后或质量检查需要时，为检验机床的制造质量、加工性质和生产能力而进行试验。主要是空运转试验和负荷试验。
（一）机床的空运转试验
1、机床的空转试验是在无载荷状态下运转机床，检验各机构的运转状态、温度变化、功率消耗，操纵机构动作的灵活性、平稳性、可靠性和安全性。
2、机床的主运动机构需从低速到高速依次运转（每级速度的运转时间不得少于2min）并在最高速度下运转至轴承达到稳定温度（温度上升幅度≤5℃/h时，可认为达到稳定温度）。
主轴轴孔的温度和温升均不得超过下表的规定。
表10－2　主轴轴承允许的温度和温升
　　轴承型式        　　温度0C        　　温升0C
　　滑动轴承
流动轴承        　　60
70        　　30
40
　　液压系统油液热平衡后的允许温升均不大于下表的规定。
表10－3　液压系统允许的温度和温升
　　机床类别        　　温度0C        　　温升0C
　　精度、普通机床
高精度机床        　　60
55        　　30
25
　　3、进给机构的空转试验从低速起，各级速度运转时间不少于2 min。对装有快速移动机构的机床，还应进行快速移动试验。
对自动、半自动和数控机床，应进行空运转试验，整个运转过程中不应发生故障。
连续运转时间应符合表10-4的规定。试验时自动循环应包括所有功能和工作范围，多次自动循环之间的休止时间不得超过1min。
表10－4　自动控制机床的连续空运转时间
　　机床控制形式        　　机械控制        　　电液控制        　　数字控制
　　时间（h）        　　4        　　8        　　一般控制        　　加工中心
                        　　16        　　32
　　试验时，机床机构的工作应平稳，没有显著的冲击、异常噪声和振动。精密机床和普通机床的噪声不大于85dB，高精度机床噪声应不大于75dB。
4、机床振动的振幅一般不超过下列数值：
车床、钻床及刨（插拉）床 10μm
铣床、镗床 7μm
磨床、精密机床 3μm
试验时，各种操作机构、电气液压装置、润滑及冷却系统、安全保护装置均应正常工作并可靠。
（二）机床的负荷试验
机床的负荷试验是用以试验机床最大承载能力。
负荷试验一般用实际切削方法，按试验规程进行。
1.机床主轴允许的最大转矩试验（或试验工作台、滑枕、刀架等的最大作用力）；
2.短时间（一般约5min～10min）超负荷（超过允许最大转矩或最大切削力25%）试验；
3.机床工作电动机达到最大功率的试验；
4.重型机床的最大静载荷试验。
对高精度机床可以不做超负荷试验，应按专门规定的技术要求进行。
负荷试验一般用实际切削方法，按试验规程进行。在负荷试验时，机床所有机构均应正常工作，不应有明显的振动、冲击、噪声和不平衡现象。
四、数控机床的质量检验（熟悉）
数控机床的质量检验要对机、电、液等各部分及整机进行综合性能及单项性能的检验。
数控机床的全面检验需由国家指定的机床检验中心进行。
一般性的数控机床质量检验主要是：
（一）数控机床几何精度检查。
（二）数控机床定位精度检查：包括直线与回转运动的定位精度、重复定位精度、原点返回精度等。它表明运动部件在数控装置控制下所能达到的精度。
（三）数控机床切削精度的检查：是在动态条件下对试件进行加工，由试件的加工精度判断机床的精度。
（四）数控机床性能及数控功能的检查。主要是按照说明书检查主要使用功能，例如插补、坐标选择、刀具补偿等机能的准确性与可靠性。
（五）数控柜及机床外观检查。
【例题3•单选题】 机床几何精度指标不包括（ ）。
A.导轨的直线度
B.主轴的接触刚度
C.主轴回转中心线的轴向窜动
D.回转工作台的分度精度
答案:B
【例题4•单选题】 检验车床几何精度时，在主轴孔中插入一根短检验棒，在检验棒中心放一粒钢球，然后用固定在溜板上的平头百分表测头触在钢球上，转动主轴进行检验。百分表读数的最大差值，即为所测误差值。以上程序测量的是（ ）。
A.主轴锥孔轴线的径向跳动
B.主轴轴线对溜板移动的平行度
C.主轴轴向窜动
D.床头和尾座两顶尖等高度
答案:C
【例题5•单选题】下列因素中，不影响机床工作精度的是（ ）。
A.机床的刚度
B.机床的热变形
C.机床的振动
D.机床的噪声
答案:D
[综一]（10分）金属切削机床在出厂前、大修理后或质量检查时，为检验机床的质量、加工性质和生产能力需要进行试验。试验一般分为哪两种类型？试简述它们的测试目的及内容。
答案：金属切削机床的试验包括机床的空运转试验和机床的负荷试验两种。
机床空运转试验的目的是在无载荷状态下运转机床，检验各机构的运转状态、温度变化、功率消耗、操纵机构动作的灵活性、平衡性、可靠性和安全性。
机床负荷试验用以试验最大承载能力。内容主要包括：
（1） 机床主轴允许的最大转矩试验（或工作台、滑枕、刀架的最大作用力试验）；
（2） 短时间（一般5-10分钟）超负荷（超过允许最大转矩或最大切削力25%）试验；
（3） 机床工作电动机达到最大功率的试验；
（4） 重型机床的最大静载荷试验。
第三节　内燃机质量评定及试验
内燃机作为一种热能动力机械，应当在满足其动力性和经济性要求的前提下，保证具有足够的可靠性。内燃机可靠性是内燃机的重要质量指标，可靠性对内燃机的经济性和安全性具有头等重要意义。
一、内燃机的损伤（熟悉）
（一）内燃机磨损损伤
内燃机的损伤和故障表现形式中最主要的是磨损。磨损是限制内燃机及零件使用寿命的一个主要因素。曲轴、轴承、气缸套的磨损对内燃机的寿命有很大影响。
（二）内燃机疲劳损伤
疲劳损伤也是影响内燃机可靠性和耐久性的重要因素。内燃机受交变的机械负荷和热负荷作用，导致机械损伤，如曲轴断裂、活塞断裂、缸套裂纹、机架断裂、传动齿轮损坏等。
（三）内燃机热损伤
内燃机热损伤是指由于热负荷（温度与热应力）的作用，直接或间接引起的内燃机零部件工作的故障或失效。
内燃机热损伤主要有烧蚀、热变形、热疲劳、高温蠕变与松弛、温度影响下的摩擦与磨损、温度引起的材料特性甚至材质的变化等。
二、内燃机主要故障分析（熟悉）
内燃机故障症状主要反映在功率、燃油和润滑油消耗、漏水、漏油、漏气、起动、电控系统及排烟异常等方面。常见的现象有：
（一）功率下降、燃油消耗增加
（二）曲轴箱窜气量增大，机油消耗增加
（三）异常振动加剧
（四）排烟量增大，烟色异常
正常情况下为无色，加速时为淡灰色。
注意白烟、黑烟、蓝烟的原因。
白烟：燃油中含水分、工作温度低、喷油雾化不良、喷油压力不足等。
蓝烟：润滑油进入汽缸、机油上窜、燃油中混入润滑油等。
黑烟：压力不足、供油量过大、燃油质量低劣等导致的燃料燃烧不完全等。
柴油机排烟比汽油机约多50倍，尤其是在全负荷及加速工况时，排烟量更大。排气烟度是评价柴油机工作性能极其重要的参数。
三、内燃机排放（熟悉）
由于燃料不完全燃烧，产生对大气环境和人类健康影响最大的有害排放物有CO、HC、NO X微粒。
减少排放污染物的主要方法有：
1.提高燃油质量。
2.内燃机内部采用措施。
2.内燃机外部净化措施。
四、内燃机质量评定（掌握）
（一）内燃机故障人工判断法：（直观判断法）
1.看：水、油、气的温度，压力，颜色等；
2.听；
3.摸。
（二）内燃机状态监测
有铁谱检测、油液光谱检测、振动检测、磁塞检查法、参数检测。
（三）内燃机台架试验
在专用的试验台架上对内燃机进行试验测试，可准确地获得内燃机的多种性能指标和有价值的信息，为内燃机的质量评定提供重要依据。
五、内燃机试验
（一）试验类别（了解）
1.定型试验。投入批量生产前，检查是否达到设计要求或改进要求。
2.验收试验。检验产品是否达到合同以及有关技术文件的要求。
3.抽查试验。
（二）试验和检查项目：由各专业标准规定。（掌握：内燃机负荷特性试验、速度特性试验的目的和方法）
表10-5 内燃机试验和检查项目

注：①符号说明：√——推荐进行的项目；×——可不进行的项目；▽——按需要选定进行的项目。
②对推荐进行的项目“√”及按需要选定进行的项目“▽”，若项目中包含多项内容时，也可择需进行部分内容试验。
1.负荷特性试验：转速一定时，内燃机性能（扭矩、燃料消耗量、排气温度）随负荷变化的关系。

负荷特性能够直观地显示内燃机在不同负荷下运转的经济性及排气温度等参数，且比较容易测定，因此经常用来作为性能比较的依据。
从负荷特性曲线可以看出，内燃机的最低燃油消耗率越小，经济性越好；油耗曲线变化越平坦，表示在较宽广的负荷范围内越能保持良好的经济性，这对负荷变化较大的车用发动机尤为重要。
2.速度特性试验：油量保持不变时内燃机性能（扭矩、燃料消耗量、功率、排气温度等）随转速变化的规律。
当油量控制机构在标定位置时，测得的特性为全负荷速度特性，也称为外特性。外特性反映了内燃机所达到的最高性能，确定了最大功率、最大扭矩以及相应的转速，因而是内燃机出厂时必须提供的特性。

第四节　压力容器、锅炉的检验及试验
一、压力容器质量检验（掌握）
对在用压力容器检验分为常规检验与缺陷评定两类。
常规检验用于缺陷不严重的在用压力容器；缺陷评定主要针对埋藏缺陷与几何缺陷，操作执行有一定的难度。
（一）外部检查
一般可以在容器的运行状态下进行，是运行中的在线检查，以宏观检查为主。
检查内容包括（1）容器本体、接头部位、焊接接头等的裂纹、过热、变形、泄漏等；（2）外表面的腐蚀，保温层的破损、脱落、潮湿等；（3）检漏孔及信号孔有无泄漏，容器有无异常振动与声响；（4）支承、基础有无下沉、倾斜、开裂等，紧固螺栓是否完好；（5）安全附件检查等。
由检验单位有资格的压力容器检验员或安全监察机构认可的使用单位压力容器专业人员进行。
（二）内外部检查
1.首次内外部检验：投入试验一段时间后进行。由检验单位有资格的压力容器检验员进行。重点是:检验设计、制造和安装质量;检验安全附件、仪表及连接件、紧固件的可靠性;验证容器在运行条件下的适应性，并确定检验周期。检验应由检验单位有资格的压力容器检验人员进行，液化气槽车不得超过1年，其他容器一般情况下不得超过4年。
2.定期内外部检验：由检验单位有资格的压力容器检验员进行。重点是:检验容器经使用后技术及安全状况有无变化，如有无新缺陷产生、原缺陷有无扩展、有无腐蚀及材质劣化现象发生等。安全状况等级为1～2级的，每隔 6 年至少检验一次；安全状况等级为3级的，每隔3年至少检验一次。
（三）耐压试验
耐压试验是压力容器停机检验时，所进行的超过最高工作压力的液压试验或气压试验。主要用来检验容器的整体承载能力，还可发现一些潜在的危险缺陷，有时还可以起到降低缺陷疲劳扩展速率的作用。对固定式压力容器，每两次内外部检验期间内，至少进行一次耐压试验;对移动式压力容器，每6年至少进行一次耐压试验。
（四）在用压力容器安全状况等级
　　安全等级        　　技术资料        　　缺陷情况        　　检验结论
　　一级        　　齐全        　　设计制造质量符合要求，无缺陷        　　　　
　　二级        　　齐全        　　不危及使用安全        　　　　
　　三级        　　不够齐全        　　可在法定检验周期中安全使用        　　　　
　　四级        　　不齐全        　　不能保证在法定检验周期中安全使用        　　必须监控
　　五级        　　　        　　严重、危及使用安全        　　判废
　　判断依据：出厂资料是否齐全、设计制造质量是否符合法规与标准、是否存在缺陷以及严重程度、根据检验报告结论可否使用。上述缺陷，只要具备其中一项，即可判定安全等级。
二、锅炉质量检验（熟悉）
锅炉质量检验是按照有关法规和技术标准，对锅炉在设计、制造、安装、运行、修理、改造各个环节中的质量进行全面检验，做出鉴定性的结论。
锅炉检验的目的是：及时发现、弥补缺陷，延长使用寿命；及时发现、监护或消除事故隐患，保证连续安全运行；减少损失，保证锅炉经济运行。
新设计的锅炉，要审查其结构的合理性、强度的可靠性、经济指标的先进性、制造工艺是否合理、加工尺寸是否符合图纸要求、制造质量是否符合规定等。
安装质量检验，要对焊接、胀接质量，锅筒、集箱、构架、炉墙是否符合图纸和规定要求以及安全附件是否齐全进行检验。
通常所谓锅炉检验是指对运行情况下的锅炉进行检验。
锅炉安全技术检察规程要求进行外部检验和内外部检验。
外部检验在运行状况下，由司炉和管理人员进行，每年至少一次。
主要内容是：安全附件、自控仪表和保护装置是否灵敏；人孔、手孔、检查孔、法兰等结合面是否密封；辅助设备运行是否正常；可见部位受热面是否有变形、严重结焦及结渣等。
内外部检验是锅炉停止运行时对锅炉内外部进行的全面检查。按照规程要求，每两年进行一次。但移装或停运一年以上的锅炉投入运行前、发生重大事故后、受压元件经重大修理或改造后，对锅炉的安全性、可靠性有怀疑时，均应进行内外部检验。
水冷壁、过热器及再热器、省煤器、空气预热器受热面的内外部腐蚀，省煤器受热面的磨损，锅筒缺陷的检验是重要内容。
表10－6　锅炉受热面的主要腐蚀部位及腐蚀类型
　　部件名称        　　易发生腐蚀的部位        　　腐蚀类型
　　水冷壁        　　烟气侧        　　高温腐蚀
        　　管内水、汽侧        　　垢下腐蚀、氧腐蚀
　　过热器及再热器        　　烟气侧        　　高温腐蚀
        　　管内水蒸汽侧        　　氧化腐蚀
　　省煤器        　　烟气侧        　　外壁腐蚀
        　　管内水侧        　　氧腐蚀、CO2腐蚀等
　　空气预热器        　　　        　　堵灰、低温腐蚀
　　（一）水冷壁管内壁腐蚀
1、主要原因：
（1）炉水PH超标；
（2）给水含铁量、含铜量或溶解氧不合格；
（3）停炉期间未采取有效的保护措施。
2、主要特征：垢下腐蚀，它是锅炉运行的重大安全隐患。
（1） 水冷壁向火侧内壁大量集结水垢；
（2） 水垢下有腐蚀，使管壁变薄；
（3） 水冷壁外壁鼓疱，甚至出现裂纹。
3、主要的预防措施：
（1）加强对水、汽品质的分析工作；
（2）加强对除氧器的维护保养；
（3）加强对水处理设备的维修保养；
（4）在检修中彻底解决凝汽器泄漏；
（5）定期进行锅炉酸洗；
（6）做好停炉保护工作；
（7）保证锅炉水压试验的水质符合规定标准等。
（二）过热器管内壁腐蚀
1、它会严重威胁锅炉的安全运行。
2、主要原因是停炉保护不当和过热器管内积水在检修期间引起腐蚀。
3、在锅炉安装和停炉保护中，要加强防腐措施。
（三）空气预热器低温腐蚀
1、空气预热器在低温段，会因管壁温度低于露点而使SO 2和 SO3凝结为酸液并黏附灰垢，腐蚀管壁，堵塞受热面通道。
2、主要防止措施：
（1）低氧燃烧。
（2）采用耐腐蚀材料。
（3）提高空气预热器冷端受热面的壁温。
（4）定期吹灰。
（5）使用能够中和SO 3的添加剂等。
（四）省煤器受热面磨损
1、影响磨损的因素：
（1） 烟气浓度；
（2） 飞灰浓度；
（3） 灰粒的物理化学性质；
（4） 受热面布置与结构特性。
2、 防止和减轻磨损的措施：
（1） 合理选择烟速；
（2） 消除烟气走廊；
（3） 加装防磨罩；
（4） 及时停炉清除结渣；
（5） 选用较大直径的省煤器管；
（6） 在烟气侧采取措施；
（7） 在省煤器管子外面涂防磨材料。
（五）锅筒缺陷
锅筒缺陷会导致高炉在运行中发生爆破，造成灾难性的后果，因此它是锅炉检查的重点。
锅筒缺陷主要有焊缝裂纹、夹渣、未焊透以及钢板裂纹等，特别是大直径下降管的管座焊缝缺陷。
锅筒缺陷的检验内容主要是：
1.集中下降管管座焊缝100%探伤；
2.锅筒和封头内表面及焊缝去锈后100%肉眼检查；
3.锅筒和封头内表面主焊缝抽查：纵缝≥ 25%，环缝≥10%；
对锅筒的安装、检验、修理和运行也应予以充分重视。
（六）锅筒低周疲劳
锅炉在起动、停炉或负荷变化时，锅筒上下壁、内外壁承受的是循环交变热应力。
特点是周期长、频率低，导致疲劳裂纹萌生的循环次数少。
对于已经产生裂纹的锅炉应该严格控制起、停程序。（P561）
三、锅炉性能试验（掌握）
（一）锅炉水压试验
1.水压试验的目的：
检查受压部件的严密性，包括焊口、胀口、铆钉、铆缝以及金属表面有无渗漏；
检查受压部件在试验压力下是否产生肉眼可见的塑性变形。
2.水压试验的种类：工作压力试验和超水压试验。
超水压试验应用在以下情况：
（1）锅炉新装、移装或改装后；（2）停用一年以上；（3）受热面经过重大修理；（4）对受压部件有怀疑等。
3.水压试验的合格标准
（1）焊接锅炉，维持试验压力 5 分钟,压力保持不变，所有焊缝及受压部件金属表面,没有水痕、水雾及任何漏水现象；
（2）铆接锅炉，维持试验压力 20 分钟,压力保持不变，所有铆缝、胀口，可以有水痕，但水不流动，且能保持试验压力；
（3）试验后，锅炉受压元件没有肉眼可见的残余变形。
（二）锅炉热效率试验
1.热效率定义：
锅炉热效率：送入锅炉燃料的热量中有效利用的百分比。
热量损失包括几个方面：排烟、化学不完全燃烧、机械不完全燃烧、锅炉本体散热等。
2.正平衡热效率试验（输入输出热量法）：直接测量锅炉产生蒸汽的热量、单位时间耗煤量以及煤的低位发热量，然后进行计算。

3.反平衡热效率试验（热损失法）：直接测量和计算锅炉各种热量损失，则
锅炉热效率 =（1-各项热损失）×100%

式中：Q 2_——每千克或每标准立方米燃料的排烟损失热量
Q 3——每千克或每标准立方米燃料的气体未完全燃烧损失热量
Q 4——每千克或每标准立方米燃料的固体未完全燃烧损失热量
Q 5——每千克或每标准立方米燃料的锅炉散失热量
Q 6——每千克或每标准立方米燃料的灰渣物理损失热量
q 2—排烟热损失百分率
q 3—气体未完全燃烧热损失百分率
q 4—固体未完全燃烧热损失百分率
q 5—锅炉散热损失百分率
q 6—灰渣物理热损失百分率
正平衡热效率试验比较简单，但误差较大；反平衡热效率试验，精确性较高，并且能够分别测量各种热量损失，有针对性地采取措施。
4.锅炉净效率：考虑锅炉机组、辅机等设备的热耗和电耗后的效率。
5.试验方法与准确度：
（1）对电站锅炉：采用热损失法测定，辅以输入-输出热量法作为参考。
试验进行二次，二次试验结果应在允差范围之内，否则应进行第三次试验，并以落在允差范围之内的两次试验结果平均值作为试验热效率。
（2）对工业锅炉：同时进行输入-输出和热损失两种测定。各进行二次
二次输入-输出的热效率之差应 ≤4%;
二次热损失热效率之差应 ≤6%
否则要补做试验，直到合格为止。
最后则以输入-输出二次测定的结果的均值作为实验热效率。
（三）锅炉蒸发量、蒸汽参数试验
1.蒸发量、蒸汽压力和温度。蒸发量、蒸汽压力和温度的测定是验收（鉴定）试验的主要项目之一，可在锅炉热效率试验中同时进行，除在额定蒸发量下进行两次有效测定外，还应在70%额定蒸发量下对保证参数进行测定。
2.锅炉最大连续蒸发量。该试验的目的是检验锅炉机组可否达到设计的最大连续蒸发量，试验时间应保持2小时以上，试验中需监测的内容包括:
（1）锅炉蒸发量、蒸汽压力与温度;
（2）锅水和蒸汽品质;
（3）蒸汽系统安全性;
（4）调温装置运行适应性;
（5）受热面沾污情况与金属壁温;
（6）锅炉各辅机、热力系统及自控装置的适应能力等。
【例题6•单选题】下列关于压力容器质量检验的说法中，错误的是（ ）。
A.压力容器的检验分为常规检验和缺陷评定两类
B.常规检验主要适用于缺陷不严重的在用压力容器
C.常规检验一般不作强度校核
D.缺陷评定需要复杂的应力分析，对缺陷在壁厚方向尺寸的探伤精度要求较高
答案:C
【例题7•单选题】某在用压力容器出厂文件、资料齐全，存在缺陷，但不影响在法定检验周期内的安全使用，该压力容器应该判定为（ ）。
A.一级
B.二级
C.三级
D.四级
答案:B
【例题8•多选题】锅炉在（ ）的情况下应进行内外部检验。
A.移装后投入运行前
B.停机修理后重新投入运行前
C.停运一年以上投入运行前
D.发生重大事故后
E. 对锅炉的安全可靠性产生怀疑
答案:ACDE
【例题9•单选题】锅炉空气预热器的主要腐蚀形式为（ ）。
A.低温腐蚀
B.高温腐蚀
C.垢下腐蚀
D.氧化腐蚀
答案:A
【例题10•多选题】锅炉在（ ）应进行超压水压试验。
A.供水系统大修理后
B.其受热面经过大修理后
C.新装后
D.停用一个月以上，需要恢复运行前
E.移装或改造后
答案:BCE
第五节　起重机的检验与试验
一、起重机的检验（掌握）
起重机的零部件在使用到一定程度后就要报废。
（一）桥架的检验
1、桥架是起重机的最主要受力部件。它必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
2、其损坏形式主要是疲劳损伤。在反复起升载荷引起的交变应力作用下，导致桥架产生下挠或局部产生疲劳裂纹。桥架的疲劳损伤难以直接用肉眼观察，下挠度是判断疲劳损伤的一个重要指标。
3、两次下挠修复后再次严重下挠或多次产生裂纹，标志着桥架安全使用寿命的终结。
4、下挠是起重机空载时，主梁在垂直平面内所产生的整体变形。
主梁上拱度低于原始值但仍上拱时，称为上拱度减小；
空载时，主梁低于水平线以下者，称为下挠；
起重机承载后，主梁产生的拱度变化称为弹性下挠。

F x— 主梁上任意一点x处的上拱度
F—跨度中心的上拱度
x—任意一点导跨度中心的距离
S—起重机跨度
5、主梁下挠到一定程度后将影响起重机的正常使用。一般下挠度修理界限规定为：
（1）对起重机作额定静负荷试验
下挠量 f 载≥S/700则应修理
表10－7　下挠应修界限值（满载）
　　跨度S（m）        　　10.5        　　13.5        　　16.5        　　19.5        　　22.5        　　25.5        　　28.5        　　31.5
　　f载        　　15        　　19        　　23.5        　　28        　　32        　　36.5        　　41        　　45
　　（2）无条件作额定静负荷试验时
下挠量f 空≥S/1500则应修理
表10－8　下挠应修界限值（空载）
　　跨度S（m）        　　10.5        　　13.5        　　16.5        　　19.5        　　22.5        　　25.5        　　28.5        　　31.5
　　f载        　　7        　　9        　　11        　　13        　　15        　　17        　　19        　　21
　　（二）减速器齿轮检查及报废标准
1. 减速器齿轮的磨损量许用极限：
（1）齿轮磨损量严格控制不得超过齿厚的规定百分比；起升机构第一根轴上的齿轮磨损量超过原齿厚的10%，其余各轴上齿轮磨损量超过原齿厚的20%；
（2）大车小车减速器第一轴的齿轮磨损量超过原齿厚的15%，其余各轴上的齿轮磨损量超过原齿厚的25%；
（3）开式齿轮的齿轮磨损量大于原齿厚的30%；
（4）吊运危险物品时，相应磨损量减半。
2.齿面点蚀损坏齿面超过规定百分比。
3.齿根裂纹或断齿。

（三）车轮检查及报废标准
1、踏面的磨损量与原来厚度之比超过15%。
2、车轮轮缘磨损量与原来厚度之比超过50%。

（四）吊钩检查及报废标准
1、钩身、螺纹及危险断面发生裂纹、破口、发裂；
2、危险断面磨损严重，超过原高度10%；
3、危险断面及钩颈塑性变形；
4、开口度增大；
5、吊钩尖部扭转变形超过10°；
6、板钩衬套磨损量达厚度的50%，应报废衬套；
7、板钩心轴严重磨损。

（五）滑轮的报废标准
1、滑轮绳槽的壁厚磨损超标；
2、滑轮绳槽底部的径向磨损超标；
3、铸铁滑轮严重裂纹；
4、滑轮轮缘严重损坏。
（六）卷筒的报废标准
1、筒壁磨损超标（原壁厚的20%）；
2、卷筒裂纹；
3、气孔、砂眼的直径、深度以及数量超标。
（七）制动器的报废标准
1、制动瓦刹车带磨损超标；
2、心轴、小轴磨损超标；
3、拉杆、制动臂、弹簧有疲劳裂纹；
4、液压推杆制动器的滚动轴承过热或损坏。
（八）制动轮的报废标准
1、工作表面爪痕深度获径向磨损超标；
2、工作面有缺陷或裂纹。
（九）轨道的报废标准
1、钢轨横向、纵向或斜向裂纹；
2、顶面和侧面磨损超标；
3、轨道夹板、鱼尾板有裂纹。
（十）钢丝绳的报废标准
1.损坏原因：
（1）弯曲疲劳
（2）磨损
（3）腐蚀
（4）超负荷
（5）打硬结、机械碰撞、连电打火等
（6）高温烘烤。
2. 钢丝绳报废标准
（1）断丝的报废标准，见表 10 — 9
安全系数小于6 时，在一个捻距内断丝数达到总数10% 报废；
安全系数6～7时，在一个捻距内断丝数达到总数12% 报废；
安全系数大于7时，在一个捻距内断丝数达到总数14% 报废。
表10－9　钢丝绳断丝报废标准
　　强度安全系数n        　　钢丝绳结构
        　　6×19+1        　　6×37+1        　　6×61+1
        　　绕法
        　　交绕        　　顺绕        　　交绕        　　顺绕        　　交绕        　　顺绕
　　≤5        　　12        　　6        　　22        　　11        　　36        　　18
　　6～7        　　14        　　7        　　26        　　13        　　38        　　19
　　＞7        　　16        　　8        　　30        　　15        　　40        　　20
　　（2）钢丝绳磨损或腐蚀报废标准
当外层单根钢丝磨损或腐蚀达到钢丝直径40%时，不论断丝多少均应报废。
若外层单根钢丝磨损或腐蚀尚未达到钢丝直径40%时，断丝报废标准应按照表10中的折减系数计算。
表10-10　折减系数表
　　钢丝表面磨损量或腐蚀量（%）        　　10        　　15        　　20        　　25        　　30～40        　　大于40
　　折减系数（%）        　　85        　　75        　　70        　　60        　　50        　　报表
　　 [例]有一根 6×37+1 的交绕钢丝绳，其安全系数为 5 ，钢丝绳表面磨损为 25%。试问在一个捻距内断几根钢丝便报废？
解：由表10-9可知， 6×37+1 的交绕钢丝绳，安全系数为5时，在一个捻距内断 22 根钢丝便报废。再由表10-10 查得当磨损 25% 时，折减系数为 60% 。
所以，断丝标准为 22 ×60% = 13.2 根
（3）在吊运金属溶液、炽热材料、酸类、易燃易爆物品、有毒原料等，钢丝绳报废标准应该比表10-9和表10-10所列数值减半。

出现绳股挤出、钢丝挤出时，钢丝绳应该报废更新。

出现绳径局部增大或减小等情况时，钢丝绳时应该报废更新。
二、起重机的试验
（一）试验种类：
1.合格试验
2.目测试验
3.载荷起升能力试验。包括静载试验、动载试验，必要的稳定性试验。
（二）试验内容（熟悉）
1.合格试验：
（1）起重机的质量；（2）回转轴线至平衡重边缘的距离；（3）载荷起升高度；（4）吊钩极限位置；（5）载荷起升速度；（6）载荷下降速度；（7）起重机运行速度；（8）小车运行速度；（9）回转速度；（10）变幅时间；（11）臂架伸缩时间；（12）工作循环时间；（13）限位器的可靠性；（14）驱动装置的性能。
2.目测检查：重要部分的规格和状态；全部技术文件提出并经过审核。
3.载荷起升能力试验
（1）静载试验：检验各个部分的结构承载能力，试验载荷为1.25F n（Fn为额定起升载荷）。
载荷应逐渐增加，并起升至离地面100-200mm的高度，悬空时间不得小于10分钟。
静载试验合格标准：未出现裂纹、永久变形、油漆剥落或对起重机性能与安全有影响的破坏。
（2）动载试验：
检验各个机构和制动器的功能，试验载荷为1.1 F n。
试验中，对各种动作应在整个运动范围内做反复启动和制动。试验至少延续1小时。
动载试验的合格标准：完成功能试验，未发现机构或结构部件有损坏，连接处无松动或损坏。
（3）稳定性试验
稳定性试验：在吊钩上，静止地施加试验载荷时，不出现倾覆。
（三）试验条件（了解）
按照相应的规定进行。
【例题11•单选题】桥式起重机车轮轮缘磨损量超过原厚度（ ）时，则应报废更换。
A.20%
B.30%
C.40%
D.50%
答案:D
【例题12•单选题】下列关于起重机钢丝绳报废标准的说法中，正确的是（ ）。
A.钢丝绳断丝的报废标准是一个捻距内钢丝的断丝数达到钢丝绳总丝数的l0%
B.当钢丝绳在径向外层单根钢丝磨损或腐蚀达到钢丝直径的20%
C.钢丝绳的安全系数越大报废标准所允许的断丝比例越高
D.钢丝绳有钢丝挤出但未达到标准规定的断丝数量，钢丝绳可继续使用
答案:C
[综二]（18分中的7分）
对起重机进行评估时，一般需要对起重机的主要部件进行检查，以确定其损伤情况；试问：
1.一般桥式起重机桥架的主要损伤形式是什么?判断桥架是否需要修理的标准是什么?评估师要了解该起重机的磨损情况，应该对哪些部件进行检查?
起重机桥架的主要损伤形式是疲劳损伤。反复起升载荷引起的交变应力作用在桥架上，逐渐形成线形积累损伤，导致桥架产生下挠或局部产生疲劳裂纹。　　　　　　（1分）
主梁下挠到一定程度将影响起重机的使用，一般下挠度修理界限规定为：对起重机做额定载荷的静负荷（0.5分）试验，测出从主梁水平线量起的下挠量f载，如f载S/700（0.5分）则应修理。S为起重机跨度。
对无条件做额定载荷试验，（0.5分）或起重量小于20吨的起重机，（0.5分）可按空载（0.5分）时主梁下挠量不超过S/1500（0.5分）作为修理界限即f空≥S/1500，则应修理。
要了解起重机的磨损情况，评估师应检查磨损的部位包括：（1）减速器，（2）车轮，（3）吊钩，（4）滑轮，（5）卷筒，（6）制动器，（7）制动轮，（8）轨道，（9）钢丝绳。　　　（3分）

wolvessolo

非常感谢

懒羊羊呢亲

多谢共享

qiubite1251

谢谢楼主

tgbpdgbp2193

thankyou