早期失效（精选5篇）
早期失效 篇1
摘要：随着社会的不断发展, 工业上的机械化也在不断的进步。特别是近几十年, 科学技术的蓬勃发展, 更带动了工业上的迅速发展。在现代化的机电行业中, 轴承这个基础工件的应用最为广泛。不管是最普通的机械设备, 还是高端的机电领域, 轴承都是不可或缺的基础工件。所以, 在机械化建设的现代, 能够确保轴承的正常工作是非常重要的, 一定要保证轴承的设计能跟上机械化事业的进程。
关键词：轴承失效,失效原因,案例分析
随着社会经济的不断发展, 工业领域也取得了飞跃式的进步。在现代化的机械行业中, 轴承的应用最广泛, 从最普通的设备到高端的机电领域, 都离不开轴承的支持, 所以轴承能在各种不同的环境中保证正常的工作是相关的技术人员热切关注的问题之一。为了跟上时代的进步, 工业领域也在不断的发展、进步, 轴承的应用技术也取得了相应的发展。目前, 国内的机械化生产中引进一些新型的轴承设计, 推动了机械工程的发展, 但同时, 这些新型的轴承依然存在一些问题, 比如轴承的早期失效。
1 轴承早期失效的主要原因及其形式
1.1 轴承与其他工件之间的接触疲劳会造成轴承的早期失效。
轴承的这种接触疲劳主要发生在轴承的表面。接触疲劳经常伴随着裂纹的产生, 这种早期失效通常先从表面的最大切应力的地方开始, 然后向其他部位扩展, 造成整个表面的脱落, 加速了轴承的早期失效。
1.2 各个工件之间的摩擦力会造成轴承的早期失效。
机械的运作会导致工件之间的磨损逐渐加剧, 逐个损坏轴承的零件, 最终会导致轴承失去尺寸上的精度, 工件之间的磨损也会影响到工件形状的变化, 失去工作中的精确度, 影响工作的效果。这种因为磨损造成轴承的早期失效是最普遍的失效方式之一, 从形式上来看, 这种方式主要分为磨粒磨损造成的失效和粘着磨损引起的轴承早期失效。
1.3 由于工件本身的缺陷以及载重过大造成轴承的断裂而引起的轴承早期失效。
如果机器出现突发状况或者安装、使用不当等等都会造成工件的缺陷断裂, 所以在以后的工作、设计中, 一定要注意加强轴承的质量控制。到目前为止, 轴承的早期失效大部分都是由负载过大造成的。
1.4 轴承在工作的时候, 通常会因为外界因素的影响, 使得原本的
结构、形状、各部分之间的空隙等等都会发生改变, 降低工件工作时的精度, 从而引起轴承工件的早期失效。外界因素中, 能够影响轴承早期失效的外界因素主要有负载过大、温度、安装不合适等等, 影响早期失效的内在因素主要有:剩下的应力一直都处于不稳定的状态, 通过影响轴承工件之间的空隙, 引起轴承的早期失效。
在轴承的早期失效中主要有以下几点失效模式:
(1) 由于轴承的安装不规范, 或者是工作过程中出现的突发状况而造成的沟道的单侧处工件的剥落, 引起轴承的早期失效。 (2) 如果轴承的外壳的半径过大, 那么轴承会在负载物的作用下, 内圈和外圈都会发生不同程度上的表层脱落, 从而造成轴承的早期失效。 (3) 如果轴承工件是在倾斜的状态下工作, 一旦工件的倾斜角超过一定的限制条件, 就会导致轴承工件表层的脱落, 加剧轴承的早期失效。 (4) 轴承早期失效模式还有一种很少见的套圈断裂导致轴承的失效, 这种情况的发生主要是因为突发性的超载。套圈断裂这种现象产生的原因有很多, 比如材料自身的缺陷、锻造过程出现的误差、加工过程中造成的工件断裂、主机安装不当、温度等等。 (5) 保持架的断裂也会造成轴承的早期失效, 这种现象的发生很偶然, 而且属于非正常模式。它的形成原因也很复杂, 比如:支架的安装不当、负载过大、轴承在运作过程中润滑不良、外界因素的干扰等等。
轴承工件的早期失效对工业的施工产生很大的影响, 只有找到影响轴承早期失效的原因, 从根本上采取预防轴承的早期失效才能发挥到很好的作用。
2 影响轴承早期失效的因素以及预防措施
轴承是机械化工业中不可或缺的工件之一, 而且轴承也特别容易损坏。轴承根据使用方式的不同主要分为滑动轴承、滚动轴承两大类。影响轴承工件失效的因素有很多, 只用采取正确、科学的防护措施, 才能更好的预防轴承早期失效的发生。
2.1 轴承工件的表面受外界因素的影响发生微动的腐蚀, 这样轴承
在运作过程中特别容易发生断裂, 使得轴承失去自身的功能价值, 导致工件的失效。这种现象的发生主要是受外力因素的影响。
2.2 轴承各部分之间如果空隙过大, 各部分之间的配合不密切, 轴
承在工作过程中会做相对的转动, 导致工件表面的摩擦受损, 影响轴承的使用年限, 造成轴承的失效。
2.3 如果工件各部分之间的润滑不是很好, 工作时工件的配合不密
切, 或者是操作人员技术不规范, 都会造成轴承接触面的相互摩擦, 最后导致轴承工件的早期失效。
影响轴承失效的因素还有很多, 只有采用对应正确的防护措施, 才能降低轴承早期失效的概率, 增加轴承的使用年限。这就需要工作人员掌握相关的技术规范, 工作中正确的使用、保护轴承:
(1) 购买工件时, 根据工件的规格合理地选择轴承的工件; (2) 工件之间的配合尽量紧密, 工件的座孔应该选用刚度相对比较高的工件, 减少工作中轴承的变形; (3) 适当调节机械工作时的温度; (4) 改进轴承工件的结构设计, 提高质量。
3 轴承工件的失效案例分析
为了更加精确的研究轴承早期失效的主要原因, 相关工作人员主要通过分析典型的案例对轴承失效的具体原因进行了讨论。
本次实验主要是针对圆锥滚子的30307轴承。工作人员对其各方面进行研究得出一系列的结论。
3.1 表面观察。
将轴承进行拆卸处理, 通过仔细观察发现:轴承的外圈没有磨损的痕迹, 而且保持架也完好无损, 但是圆锥滚子边缘表面出现了不同程度上的表皮脱落, 轴承的内圈也有磨损的痕迹。
3.2 实验检查、分析。
对轴承的实验检查主要运用了化学原理。任意取一个轴承工件, 用化学物质对它进行酸洗, 结果发现它制作的原材料以及制作方法都没有任何缺陷。
接下来对轴承工件的硬度、化学组成成分分别进行检验, 结果发现这些都符合相关的技术标准。
3.3 轴承滚道的检测。
前面经过观察曾经发现在轴承的内圈有明显的磨损痕迹, 所以针对这个情况对轴承的内圈进行直线性的检测, 结果发现轴承内圈中靠近油沟的部位要明显高出滚道的表面;对滚道轮廓的直线性检查, 结果发现在油沟部位存在滚道磨削现象, 而且留边的现象很明显。
经过一系列的检验说明这套轴承的早期失效是因为轴承的硬度不合适, 轴承在工作过程中受到很大的应力, 轴承的安装不到位。这个圆锥轴承的早期失效的最主要因素还是滚道的留边。
随着社会工业的不断发展, 人们对机械的要求越来越高, 轴承作为最普遍的工件之一, 对工程的结果会产生很大的影响, 只有明确造成轴承早期失效的影响因素, 采用合适的处理方法才能有效的避免轴承的早期失效, 增加轴承的使用年限。
4 结束语
轴承作为机械工业中应用最为普遍的工件之一, 无论是最普通的设备, 还是最高端的机械, 都离不开轴承的支持, 只有了解轴承早期失效的影响因素, 采取相对应的防范措施, 才能有效的预防早期失效的发生, 提高轴承的使用年限, 在一定程度上提高机器的工作效果。
参考文献
[1]张鹏远, 庞兆夫, 陈晓红, 高玉明.轧钢轴承使用寿命影响因素分析[J].鞍钢技术, 2011 (2) .[1]张鹏远, 庞兆夫, 陈晓红, 高玉明.轧钢轴承使用寿命影响因素分析[J].鞍钢技术, 2011 (2) .
[2]王振华.滚动轴承的疲劳失效与轴承钢中的非金属夹杂物的关系[J].宝钢技术, 2007 (3) .[2]王振华.滚动轴承的疲劳失效与轴承钢中的非金属夹杂物的关系[J].宝钢技术, 2007 (3) .
[3]张士军, 滕旭东, 刘志优.发动机齿轮和轴承失效分析[J].失效分析与预防, 2022 (2) .[3]张士军, 滕旭东, 刘志优.发动机齿轮和轴承失效分析[J].失效分析与预防, 2022 (2) .
[4]王思明, 许明恒, 周海军.滚动轴承微动磨损研究[J].轴承, 2011 (4) .[4]王思明, 许明恒, 周海军.滚动轴承微动磨损研究[J].轴承, 2011 (4) .
弹簧早期失效分析及工艺改进 篇2
关键词：制动蹄拉簧,早期失效,工艺改进
1 概述
鼓式制动系统中,制动蹄回位弹簧如图1所示,由两根弹簧和一根连杆组成,两端墩粗的连杆位于两根弹簧之间,连杆的两端分别挂在弹簧内。使用时,弹簧的两端挂到制动蹄上的弹簧销上,制动时,随着凸轮的旋转,制动蹄被撑开,弹簧被拉直;制动停止后,弹簧利用自身的弹性使制动蹄回位。故回位弹簧是制动系统中重要的安全组件之一,保证弹簧的使用性能和寿命非常重要。
2 失效形态
在使用中,时有出现回位弹簧在保质期内断裂的情况,有的如图2所示在绕线部位断裂,有的如图3所示在连接杆收口处断裂,有的如图4所示弹簧发生了形变。
经过观察断口,弹簧断裂原因倾向于抗拉强度不够。将同批次的弹簧进行拉伸试验,得到的数据如表1所示。
抗拉强度P2有较多偏低于标准。
3 改进方案
改进方案从两个方面入手:一是保证弹簧钢丝材料具有足够的抗拉性能;二是工艺试验,找寻能提高弹簧使用寿命的生产工艺。
(1)弹簧钢丝材料
国产制回弹簧材料为弹簧钢65Mn GB T1222-2007[1],强度经常在1 512~1 546MPa范围,欧洲标准材料要求抗拉强度≥1 600MPa,65Mn D组强度接近欧洲标准,抗拉强度为1 570~1 810MPa,在采购时要求定购此组强度的材料。
(2)弹簧生产工艺
国产弹簧常用生产工艺流程为:
1)对一次回火的工艺进行试验对比,结果如表2所示。
两种工艺P1值差别不大,工艺二的P2值平均高25N。
2)二次回火是短时去应力回火,通过弹簧疲劳寿命试验,抛丸后回火对弹簧寿命没有明显的作用。相反,抛丸后弹簧表面的残余压应力可提高弹簧寿命,故应取消二次回火。
3)国产弹簧表面上漆方式多为发蓝,但发蓝工艺过程容易导致氢脆,降低弹簧使用寿命。改用锌基磷化+防锈油工艺,通过盐雾试验(试验标准GB T10125-1997[2]),观察表面抗腐蚀能力,24小时后弹簧表面红锈对比如图5所示。锌基磷化+防锈油工艺表面抗腐蚀能力更佳。
4 结论
(1)选择强度较高的材料是保证弹簧强度的首要条件;
(2)300℃,25分钟回火工艺弹簧抗拉强度相对要高;
(3)在弹簧传统工艺流程中,取消有副作用的二次回火工序,保留抛丸后弹簧表面的残余压应力可提高弹簧寿命;
(4)弹簧表面上漆方式由锌基磷化工艺代替发蓝,避免氢脆降低弹簧使用寿命,同时提高了表面耐腐蚀的能力。
参考文献
[1]GB T1222-2007.弹簧钢[S].
早期失效 篇3
关键词：振动筛横梁,有限元分析,改进措施
0 引言
椭圆等厚振动筛是一种大型的筛分设备, 广泛适用于冶金、矿山行业的矿石分级, 煤炭行业的分级、脱介等功能, 是现有大型筛分的理想设备。该系列筛的筛面是由不同倾角的三段筛面组成, 采用三轴驱动, 三驱动轴依靠同步器实现强迫同步, 稳定运动状态, 筛子的运动轨迹为椭圆, 物料在筛面各段的厚度近似相等。
振动筛横梁在使用过程中出现裂纹, 在靠近横梁两端裂纹较重, 为延长该类筛子的使用寿命;本文以某公司设计的椭圆振动筛 (图1) 为例, 对其横梁进行有限元分析, 得出构件的模态和振型, 并分析其在给定的激振工况下的受力, 对其合理性进行评价。
1 横梁的模态分析
横梁的材料为20钢, 其机械性能如表1所示。
我院自主研发的椭圆振动筛横梁结构如图2所示。
根据横梁的结构特点, 有限元分析时所选取单元为shell63单元。
条件假设:假定焊缝不存在缺陷和未焊牢的情况;忽略焊缝高度的影响;忽略温度的影响。
工况:构件在两端的法兰处受振动负荷作用, 振幅为8~10 mm, 频率为800次/min (即13.333 Hz) , 相差相位角为90°。
约束条件:横梁两端与侧板固定, 在进行模态分析时, 可认为横梁两端为全约束。
1.连接法兰2.加强板一3.加强板二4.钢管
Hz
利用有限元分析软件ANSYS分析可得出该横梁结构的前五阶振型的振动频率如表2所示。
从以上分析看出, 梁的固有频率离受迫振动频率较远, 说明共振不是造成梁被破坏的主要原因。
2 横梁的谐响应分析
在进行谐响应分析时, 根据横梁的工作情况, 在梁两端分别加上振幅为10 mm, 频率为13.333 Hz, 相位差为90°的如图4所示的振源。
对横梁进行谐响应分析后, 其最大等效应力如图5所示, 其最大等效应力局部放大图如图6所示。
振动筛的使用寿命很短, 横梁出现裂纹的最主要原因是横梁结构在交变振动负荷作用下引起疲劳所致。梁疲劳极限的计算:
式中:εσ为构件尺寸系数;kσ为外形造成的应力集中系数;β1为表面加工系数,
从以上公式可知, 由于结构尺寸、焊接加工及外形尺寸等因素造成的应力集中, 尤其是横梁上的筋板与梁上钢管焊接处应力最大处比较急陡、焊缝圆角小, 引起了较大的应力集中, 使得梁在较短时间就出现断裂破坏。
3 结构改进后分析
由横梁受力分析, 我们知道横梁在筋板的尖端部位所受应力值最大, 横梁筋板的尖端部位应力集中引起裂纹产生的可能性也最大, 也最有可能演变为横梁的断裂。
从前面的计算分析可以看出, 动应力是造成梁早期破坏的直接原因, 而梁的原设计结构不合理, 产生了较大的应力集中。
经过综合分析, 将加强板修改为沿梁轴向成一通线如图7所示, 以解决梁应力集中过大的问题, 并增加梁的强度及提高梁的抗弯截面模量。对所有焊缝都开有焊接坡口以提高焊接强度, 组焊后进行回火处理, 以消除焊接应力, 组装前对梁表面进行喷丸处理, 使产生冷硬层和表面残余应力, 以提高其使用寿命。
利用有限元分析软件ANSYS分析可得出该改进后横梁结构的前五阶振型的振动频率如表3所示。
Hz
进行谐响应分析后所得的应力云图如8、图9所示。
由图8和图9可以得到改进后和横梁的最大应力降低到263 MPa, 并且其振动频率没有多大改变, 其一阶振动频率为173.39 Hz, 也是远远大于激振频率13.33 Hz, 不会引起共振;若图7中的半径R50变大一些, 此最大应力还会降低。
4 结论
本文通过对振动筛的横梁的早期断裂进行了理论分析, 得出横梁早期断裂的原因是因为横梁的结构设计不合理, 造成横梁的加强板位置产生了应力集中。针对该振动筛横梁进行设计改进, 并对设计改进前、后的横梁进行了有限元模态分析和谐响应分析, 改进前横梁的最大应力为362 MPa, 而改进后的最大应力值为263 MPa, 降低了近100 MPa, 相对降低值为△= (362-263) ÷362=27.35%, 从图中可以得出, 改进后的最大应力是在加强板的R50的圆弧处, 增大圆弧半径可减小应力值, 并且横梁若有破坏的话, 是先从横梁上的加强板开始产生, 这便于观查判断。
参考文献
[1]龚伟安.双激振电动机均衡椭圆运动振动筛动力学分析[J].石油机械, 2002 (5) :1-3.
[2]侯勇俊, 张明洪, 吴华, 等.双轴自同步平动椭圆振动筛研究[J].天然气工业, 2004 (3) :84-87, 148.
[3]李丽, 杨献平, 张明洪.节能高效自同步惯性振动筛[J].矿山机械, 2004 (4) :27-29, 2-5.
[4]牟长青, 柴占文, 朱均波, 等.自同步平动椭圆振动筛的理论研究[J].石油机械, 2004 (4) :11-12, 59.
[5]于荣贤.工程力学[M].上海:上海科学技术出版社, 2011.
早期失效 篇4
关键词：骨架油封,唇口,漏油
1概述
近几年减速器骨架油封经常发生失效漏油现象, 既影响产品外观质量, 又污染环境。如果不予重视, 后期严重缺油会引起齿轮、轴承等关键零件损坏失效, 进而造成整机报废。
文章从油封密封机理入手, 对油封漏油问题进行研究, 提出应对措施以期提高使用寿命。
2骨架油封密封机理
骨架油封一般由橡胶体、骨架和自紧弹簧组成, 橡胶体上形成一个唇口, 在自由状态下唇口直径要比轴径小, 与轴配合有一定的“过盈量”。因此当骨架油封装到轴上就对轴产生一个径向力, 随着使用的磨损, 径向力会逐渐减小, 而自紧弹簧可以补偿骨架油封对轴的径向力。在径向力的作用下轴上形成一个接触环形带, 并且形成一层极薄的油膜, 这层油膜既能防止油液的泄漏, 还能保证唇口的散热和润滑, 是骨架油封密封效果和使用寿命的关键。
3漏油初步分析
骨架油封安装在轴承盖上与耐磨套相配合。根据统计数据分析早期漏油的原因, 可以按照油封的结构进行分析, 主要有唇口部位和骨架配合部位两方面。根据油封密封机理可知, 要避免油封唇口部位泄漏, 首先要控制唇口油膜, 而骨架配合部位则要控制好配合状况。
3.1唇口部位漏油分为以下几个原因
(1) 油封唇口橡胶材料劣质, 直接导致在早期发生泄漏。主要表现为随温升硬化甚至龟裂, 储存运输中的润滑油使唇口发生溶胀软化, 而唇口材料耐磨性能低下则会导致提前磨损。
(2) 与唇口配合的耐磨套外圆质量的优劣直接影响油封的使用效果。例如, 耐磨套表面太粗糙导致配合面形成粗大的波纹接触, 随着减速器内压增大势必发生泄漏。另外如果耐磨套外圆直径超差同样会导致泄漏, 如果直径偏小, 径向力则变小, 不能承受内压而发生泄漏。又或者直径偏大, 径向力就变大, 使唇口发生非正常滑动摩擦, 致使早期失效而发生泄漏。
(3) 其他方面如输入端润滑效果也很关键, 如果润滑油不能顺畅进入油封安装区域, 就会使唇口在干燥状态下高速滑动, 产生异常磨损。相反, 如果回油不畅, 将导致油封不能够承受大量的淤积润滑油, 压力太大甚至超过了承压极限, 进而发生崩溃漏油现象。
3.2对于骨架配合部位渗漏油, 一般情况均是因为与骨架部位配合零件所引起
例如轴承盖腔体内径偏小, 即使勉强将油封装入, 却使骨架变形发生漏油。轴承盖腔体有坚固颗粒, 油封安装后骨架凸起变形, 影响密封性能。腔体太粗糙, 使骨架与腔体不能良好接触, 形成多个封闭的楔形空间甚至存在贯通内外的通道, 这样随着温升内压增大, 势必发生漏油。
4对治措施研究
根据初步分析, 可以从油封选型、密封结构设计、零件加工和操作规范等几个方面提出预防措施。
4.1油封选型
根据油封在使用中的润滑类型、工作承压、线速度、工作温度和化学物理环境因素等来选择油封的类型和材料。由于煤矿机械外部工作环境充满大量粉尘和颗粒污染等恶劣介质, 必须考虑带有防尘唇口的骨架油封。通常油封工作时唇口温度大致高于密封介质温度20~50℃, 而减速器内部油温<90℃, 因此唇口材料应选择为丁晴橡胶 (-40~125℃) 、丙烯酸酯橡胶 (-25~150℃) 或氟橡胶 (-20~250℃) 。另外在选择油封材料时还应考虑轴的旋转线速度和耐压极限, 刮板输送机减速器输入端油封使用的线速度一般在6m/s~12m/s之间, 工作压力一般不超过0.05MPa, 当工作介质压力超过这个值时应选用耐压型油封。
4.2密封结构设计
首先与油封相配合的耐磨套和轴承盖所设计的直径、粗糙度、硬度等要合理。根据标准, 耐磨套外径尺寸公差取h11, 表面采用局部抛光和研磨工艺, 粗糙度应达到Ra0.2~Ra0.63之间, 配合部位硬度50~60HRC;轴承盖腔体尺寸公差取h8, 表面粗糙度Ra3.2。其次与密封相关的结构要合理, 如输入轴端的润滑要保证, 可以在输入部位设立封闭油室, 或者强制给予充足的润滑;针对回油方式的设计, 可以根据流量计算设置合适的回油孔和回油槽。
4.3加工方法预防
不良的机械加工和制造缺陷严重影响装配质量, 是输入轴漏油不可忽视的隐患。所以耐磨套和轴承盖的尺寸精度、公差、粗糙度、硬度等, 要严格按照设计要求执行。另外重点提出, 对于耐磨套表面加工应采取“无轴向进给”精磨削, 这样不会产生轴向或斜纹路加工痕迹, 否则在回转时会形成螺旋泵作用, 将油液向大气侧挤压发生泄漏。如图2所示。
4.4操作规范指导
首先我们要着重提出一个很容易被忽视的影响因素, 那就是清洁组装。因为在组装过程中, 硬质颗粒进入油封唇口区域, 将随设备运转造成油封唇口的损坏。所以在组装前做好零部件的清洁控制是预防油封泄漏的先决条件。
要知道安装骨架油封的过程必须靠手工操作来完成, 因为手工更加容易掌控安装过程, 及时发现组装中出现的问题。但恰恰又是手工操作, 具有人为的不确定性。如果组装作用力不够均匀, 力度得不到合适的控制, 甚至野蛮操作, 极容易使油封在装配过程中产生骨架变形、装配不到位、安装偏斜、唇口划伤和弹簧脱落等缺陷。所以根据经验数据, 制定出标准的操作规程来指导操作人员是重要的预防措施, 具体控制点按照如下几个步骤进行: (1) 确保组装前打开骨架油封包装。 (2) 做好骨架、唇口、自紧弹簧等部位可能发生损伤和变形的检查。 (3) 装配用工艺装备的好坏也是影响骨架油封装配质量的重要因素, 使用可靠的专用工装安装油封, 沿圆周方向力要均匀, 防止啃咬胶圈。 (4) 唇口部位涂敷适量润滑脂, 防止瞬间启动时唇口发生干磨损。 (5) 防止安装油封时唇口划伤, 应借助引锥套在轴上与耐磨套平稳对接。 (6) 保证油封唇口与轴同心, 既防止弹簧脱落, 又使唇口不易发生卷边, 否则唇口发生卷边会把润滑油从轴上排干。 (7) 保护耐磨套的表面质量, 严禁划伤。 (8) 减速器内部按照设计要求, 添加合适的润滑油, 保证唇口部位润滑良好。
5结束语
近两年来按照既定的措施加以预防控制, 减速器输入轴部位厂内一次交检漏油比率连续走低, 到目前几乎实现了“0”漏油率, 取得突破性的进展。结果数据表明, 按照分析研究、措施应对、实践验证三步走, 可以有效地防止减速器骨架油封早期漏油。
参考文献
[1]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社, 2002.
早期失效 篇5
1 资料和方法
1.1 一般资料
选择2014年3月~2015年3月60例COPD患者, 随机分为实验组和对照组, 其中实验组男27例, 女3例, 年龄60~79岁, 平均年龄 (68.3±10.7) 岁, 有吸烟史15例。对照组男26例, 女4例, 年龄60~79岁, 平均年龄 (70.3±8.7) 岁, 有吸烟史17例。两组患者在性别、年龄及病情等方面比较差异无统计学意义 (P>0.05) 。参照澳大利亚胸肺基金会与澳大利亚物理治疗学会所创立的肺康复工具包, 拟定纳入标准: (1) 符合中华医学会呼吸病学会制定的COPD的诊断标准[8]; (2) COPD急性加重期康复中; (3) 自愿参加。排除标准: (1) 患有严重的认知功能障碍; (2) 患有严重的精神情绪功能障碍; (3) 合并其他部位感染者; (4) 有免疫系统疾病或近期曾使用免疫抑制剂者; (5) 有其他肺部疾患者; (6) 患有不稳定的心血管疾病; (7) 患有影响参与运动的肌肉骨骼或神经系统疾病。
1.2 方法
1.2.1 干预方法
对照组按呼吸内科护理常规护理。实验组在常规护理的基础上, 将FMEA运用于早期肺康复护理, 对COPD患者早期肺康复护理的失效模式进行前瞻性的评估、分析, 找出高风险因素, 制定防范的优先行动计划, 不断实施并改进。
1.2.1. 1 成立FMEA护理小组
首先成立FMEA护理小组, 包括护士长1名和护理骨干7名, 学历均在大专以上, 能够熟练掌握专科护理质量标准和评价方法, 熟悉护理风险管理流程, 并接受过FMEA和肺康复护理、呼吸功能训练等知识的系统培训。
1.2.1. 2 绘制护理流程图
患者入院后护理流程包括: (1) 询问临床病史、智力、受教育水平, 评估吸烟、营养状况、心理状态, 家庭支持力度等; (2) 检测运动耐力、生活质量、气短程度等; (3) 协助患者完善辅助检查; (4) 进行肺康复护理的失效模式及效应分析, 制定防范的优先行动计划并实施, 根据效果进行评价并改进; (5) 给予个体化的出院指导, 制定出院后8周家庭康复计划:每天平地步行1小时, 每周3次, 快慢呼吸锻炼每天3次, 每次10分钟[9]; (6) 定期进行电话随访、指导。
1.2.1. 3 影响COPD患者早期肺康复护理的风险因素分析
召集FMEA护理小组成员, 采用“头脑风暴法”, 针对流程中的每一个步骤, 列出所有可能发生的失效模式, 并针对每个列出的失效模式, 找出所有可能的失效原因、导致的结果, 再由小组成员共同确定影响早期肺康复护理的事先风险指数 (RPN) 。RPN= (S) × (O) × (D) , S即影响严重性, O即失效模式出现的频率, D即探测失效水平, SOD的等级分均为1~10分, 如果失效模式的RPN值>125, 该模式就有必要采取措施进行改造[10]。FMEA护理小组8名成员, 各自独立完成评分, 取8个分数的平均值, 得出最终RPN值, 确定改进的轻重缓急程度。COPD患者早期肺康复护理的失效模式、原因, 见表1。
1.2.1. 4 制定防范的优先行动计划并实施
建立高危因素评估表, 依据COPD患者的年龄、智力、受教育水平、基础体质、营养状况、有无吸烟史、病程、其他合并症、心理状态、对治疗期望值、家庭支持度 (人力、经济) 等进行评分。对于高危因素患者, 须重视护理评估、健康教育、运动训练、心理干预等每一个环节。FMEA护理小组成员定期完善预防措施, 通过现场观察与考核相结合的方式监督行动计划的执行情况。
1.2.2 评价方法
比较两组COPD患者早期肺康复护理的RPN值, 住院期间对早期肺康复护理的依从性[11], 出院时对肺康复计划知识掌握程度、护理工作的满意度, 出院时、出院后8周COPD生活质量评分 (COPD Assessmen Test, CAT) [12]的结果。CAT问卷是SGRQ的创始人 (Jones PW) 研发完成的, 共包括8个问题, 核心在于:咳嗽、咳痰、胸闷、睡眠、精力、情绪这6项指标和运动耐力, 日常运动影响这2项耐受力评价指标。它是一种由患者本人完成的测试问卷, 对每个项目做出相应评分 (0~5) , CAT分值范围是0~40。得分为0~10分的患者被评定为COPD“轻微影响”;11~20分为“中度影响”;21~30分为“严重影响”;31~40分为“非常严重影响”, 用于对COPD患者健康状况进行简便和可靠评价[13]。
1.2.3 统计学方法
数据采用SPSS 16.0统计软件进行分析, 采用Wilcoxon秩和检验方法进行统计分析, P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 两组COPD患者早期肺康复护理的RPN值比较, 见表2。
2.2 两组COPD患者在院期间对早期肺康复护理依从性比较, 见表3。
2.3 两组COPD患者出院时对肺康复教育评价及护理工作满意度比较, 见表4。
2.4 两组COPD患者出院时、出院后8周生活质量评分比较, 见表5。
3 讨论
3.1 应用FMEA发现了护理人员自身的不足, 发挥了护士主观能动性
从表2可见, 通过计算RPN值, 明显看出对照组失效模式, 护士因素主要有肺康复教育未落实、跟踪评价不到位、运动训练指导不到位, 主要原因是人力资源紧张, 护理人员专科知识欠缺, 未重视运动训练等。FMEA护理小组定期会进行会议讨论, 在实施过程中, 每位组员都能结合自己的工作经验参与讨论, 围绕可能发生的相关因素进行深入剖析, 及时发现潜在的隐患, 明确需要优先解决的问题和不同阶段的工作重点, 防范于未然。优质护理要求重视健康教育, 落实责任制护理, 因此我们对全科护理人员进行肺康复护理相关知识的系统培训, 使其充分认识肺康复教育的重要性, 理解运动训练是肺康复的核心, 并合理排班, 责任到人, 加强健康教育效果评价工作的督查, 发挥护士主观能动性, 从而保证肺康复护理计划的顺利实施, 提升护理工作的内涵。
3.2 应用FMEA重视对COPD患者的动态评估, 适时教育和心理干预, 提高其早期肺康复的依从性
由表1可见, 在对COPD患者早期肺康复护理的失效模式分析中, 患者因素主要有生理、心理、家庭、社会环境、呼吸道刺激、文化、疾病本身等方面因素。从表3可以看出, 实验组早期肺康复护理的依从性为56.7%, 对照组为13.3%。护理人员通过评估, 发现COPD急性期患者因害怕疼痛, 活动耐力下降, 担心活动后病情加重, 以致不敢下床。因此, 护理人员有的放矢地对其进行健康教育和心理干预, 能使患者树立康复信念, 保持乐观、积极心态, 主动接受疾病健康教育。同时运动量因人而异, 如果活动耐力差可避免运动训练或减少运动幅度, 随着病情的好转, 逐步增加康复项目、运动量, 继而提高患者早期肺康复的依从性。
3.3应用FMEA促进了护患交流, 实现了对COPD患者的延续护理
COPD患者病情易反复, 变化快, 因此患者出院后稳定期的肺康复计划也不能忽视。从表4中发现, 住院期间的悉心护理, 增加了患者对护理工作的信任及满意度, 促进了患者对肺康复计划的掌握。出院后护理人员定期电话回访、指导, 询问肺康复的实施情况, 耐心接受患者的咨询, 对饮食、药物、运动训练等及时指导, 适时给予鼓励、引导, 促进了护患交流, 实现了对患者的延续护理。从表5中可以看出, 观察组患者生活质量评分明显提升。
3.4 运用循证护理的方法, 制定个体化的肺康复护理计划
循证护理以临床护理实践中的问题为出发点[14], 运用科学证据制定标准化、规范化、安全个体化的护理工作措施, 为患者提供有效、合理、经济的护理。肺康复的循证指南提出须多学科合作, 在个体化治疗中进行综合干预。目前我们医院在临床工作中, 肺康复计划主要由护士来完成, 从表3发现, 对照组中存在患者早期肺康复依从性较差等现象, 实验组的依从性也有提高的空间。因此, FMEA护理小组通过循证总结, 需制定COPD患者个体化的的肺康复护理计划, 在计划制定和执行过程中, 必须积极与主管医生沟通, 医护共同协作, 规范管理, 同时取得家属的理解与支持, 从而在确保患者安全的前提下, 提高早期肺康复的依从性, 促进患者参与并坚持早期肺康复, 实现了对患者的连续护理, 提升了护理工作的内涵。
4 小结
我院在呼吸内科病房将FMEA应用在COPD患者早期肺康复护理的实践中, 发现了护理人员自身的不足和护理工作中的薄弱环节, 通过对全科护士的系统培训、制定计划并不断改进, 发挥了护士的主观能动性, 提升了患者早期肺康复护理的依从性, 促进患者参与并坚持早期肺康复, 实现了对患者的连续护理, 提升了护理工作的内涵。在今后的工作中还需要提高护理人员的知识和操作熟练度, 不断学习本方法的理论, 提高其应用价值, 进一步完善经验和数据, 逐步在全院推广。
摘要：目的 探讨失效模式及效应分析 (FMEA) 对慢性阻塞性肺疾病 (COPD) 患者早期肺康复的意义。方法 选择2014年3月2015年3月的60例COPD患者并随机分组, 实验组在常规护理的基础上, 将FMEA运用于早期肺康复护理, 对失效模式进行前瞻性的分析、评估, 找出高风险因素, 制定防范的护理优先行动计划, 不断实施改进;对照组按呼吸内科护理常规护理。结果 在院期间实验组对肺康复护理的依从性高于对照组;出院时实验组对肺康复计划掌握程度及护理工作满意度高于对照组;出院后8周随访实验组运动能力、生活质量均优于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。结论 应用FMEA有助于发现护理人员自身的不足, 发挥护士的主观能动性, 提升患者早期肺康复护理的依从性, 促进患者参与并坚持早期肺康复, 并实现对患者的连续护理, 提升护理工作的内涵。