陳輝東
(廣州風行牛奶有限公司,廣東 廣州 510510)
機電設備是企業施工生產的重要工具,特別是在現代化生產的今天,機電設備也是衡量企業生產技術水平的重要標志。機電設備在使用過程中往往會因為各種因素的影響導致故障的出現,對日常生產影響很大。因此,對機電設備進行故障分析和維護管理是十分有必要的。
機電設備在使用中以正常工作狀態與故障失效狀態兩種狀態存在。設備或系統保持正常工作狀態能力的特性即可靠性,它常用可靠度、平均壽命和故障率來度量;設備從故障狀態轉化為正常工作狀態能力的特性就是維修性,它常用維修度、平均修復時間和修復率來度量。設備在工作中的可靠性,絕大多數決定于設備固有的可靠性,也就是設計和制造的可靠性。
固有可靠性的實現程度,受使用可靠性的限制,正確的安裝、使用,有效的保養維修,能提高固有可靠性和保持正常作業狀態的能力;對可修復設備,通過改善維修,能夠提高設備的固有可靠性。設備維修由故障狀態轉化為正常工作狀態,取決于設備的維修性、維修人員的技術水平和修理的工具裝備維修三要素。維修可達性、元部件模件化、拆裝容易等,良好的維修性設計對縮短修理工時具有重要的作用,而修理工時的長短也受后兩個要素的影響。
(1)從不同角度對設備故障進行分類,可有針對性的對不同類型的故障采取有效的維修措施。按故障發生的速度可分為漸發性故障和突發性故障;從故障出現的后果可分為功能性故障和參數性故障。功能性故障是設備不能完成其規定功能;參數性故障是設備技術參數達不到規定要求;從設備功能喪失的程度可分為永久性故障和暫時性故障;從故障形成的事實可分為實際故障和潛在性故障;從故障發生的原因可分為耗損性故障、誤用性故障和設備本質缺陷性故障。
(2)機電設備故障往往是因為組成設備的機器零部件或電氣、電子元器件失效導致的,還有的是設備的結構原因造成的。機器零部件或電子元器件失效,這是部分或全部喪失其功能,即磨損、變形、開裂、腐蝕、老化、燒損、損壞等,更實施更換和修理,排除故障以恢復設備功能。在結構上如聯軸節不對中、轉子不平衡、結構共振、轉子臨界轉速共振、密封間隙不均勻的氣流激振、滑動軸承的油膜渦動和油膜振蕩、齒輪裝配不良的嚙合振動、水力振動和電磁力引起的振動等,這都是在設計、制造、安裝及運行等環節造成的。
(3)設備故障的分析方法。設備故障分析可以用故障樹法,根據各基本事件的重要程度,提出改進和預防故障的措施。設備維修工作中的故障分析,可分為以下步驟。一是對功能性故障要分析它是因結構、材質引起,還是操作和其他問題引起;對異常溫升、振動、聲響等,設備狀態異常,應檢測它的異常部位和程度,以確定故障或故障征兆。二是設備的每種功能故障或不同部位的狀態異常,有時是多種故障原因,分析故障或狀態異常的原因要全面,檢測的項目應有重點、有順序,既可找出原因,又能縮短診斷故障時間。豐富的實踐經驗和較強的分析能力具有重要作用。三是通過對故障原因有重點地逐項排查,或采用故障診斷技術,找出故障原因,排除故障。
機電設備的維護管理包括設備檢查和設備修理、故障預防等管理工作。設備維護管理的目的是通過預防性檢查、精度檢驗、技術性能測定、預防性修理和故障修理等工作,以較少的人力和物力資源,使設備在使用期內,故障少,利用率高。
(1)事后維修
事后維修即被動修理是在設備發生故障,或設備的性能、精度降低不能適合生產要求時進行的修理。對設備采用事后修理會發生非計劃停機,對主要生產設備需要組織搶修,造成的生產損失和修理費用是很大的。這種維修方式僅適合不重要設備。
(2)預防維修
為避免設備性能、精度的降低,按事先規定的修理計劃和技術要求進行的維修活動,就是預防維修。預防維修包括定期維修、狀態監測維修和改善維修3種方式。定期維修是在規定時間內執行的預防維修,在設備發生故障之前有計劃地進行預防檢查與修理,更換就要失效的零件,排除故障隱患,進行必要的調整與修理。按照設備零件的失效規律,規定修理周期、修理種類、主要內容和修理數量。狀態監測維修即預測維修,它以設備實際技術狀態為基礎,按實際需要要進行修理的預防維修方式。它是在狀態監測和技術診斷基礎上,掌握設備質量狀態,適時安排預防性修理,又叫預知性維修。狀態監測維修是把各種檢查、維護、使用和修理,特別是診斷和監測提供的大量信息,經統計分析,正確判斷設備的狀態、發生和要發生故障的部位、技術狀態的趨勢,采用正確的維修類別。掌握維修的主動權,做好維修前的準備,并和生產計劃協調安排維修活動,以延長和發揮零件的最大壽命,創造生產效益。改善維修是為消除設計、制造、安裝等先天性缺陷和頻發故障,消除引發故障的因素,對設備局部結構和零件設計加以改進,以提高其可靠性和維修性的措施。
(1)根據設備分類選擇
即重點設備、主要設備和一般設備,對重點設備實施預防維修和定期維修;主要設備實施定期維修,其關鍵設備實施預防性維修;普通設備實施事后修理。所有設備都要實施預防性維修和定期維修方式,盡量避免事后修理。
(1)根據故障類型和零件特點選擇
要對設備故障從不同的角度分類,采取相應的維修方式。根據設備故障分類,維修方式選擇有3個特點:設備發生故障不能預測,設備發生故障后一般采用事后修理方式;更多的設備故障發生前是可以預測的,通過運行監視和保護系統提前防范,這類設備多采用定期維修、改善維修和預測維修方式;按照設備維修費用、故障造成的損失及安全性的要求選擇維修方式。維修方式的選擇要求:維修費用高的復雜更換件和不宜拆卸的精密零件,應采取預測維修;有時也采取故障維修,使零件充分利用;維修費用低、簡單可更換的普通零件,應采取定期維修;易損件應在檢查的基礎上進行更換;故障率高的復雜更換件,應采取改善維修,或采取組件更換;永久性部件如機殼、汽車底盤、水泵底盤、提升機架等,應在檢查基礎上進行針對性維修。簡單可換件,應采取事后修理。
(3)維修方式的經濟性
對設備故障的事后修理、定期維修和預測維修方式的選擇,還必須考慮維修的經濟性。對以上幾種維修方式單位時間費用進行比較,使維修方式科學合理。
(1)加強職工安全技術培訓,提高職工安全技術素質。對各類機電操作人員上崗前要經過技術培訓,考試(包括現場操作)合格,頒發合格證,人人持證上崗,按章操作,嚴禁無證上崗。
(2)加強設備的日常維修保養,確保設備的正常運轉。安裝設備必須按照技術說明書(或規程)規定的程序、方法和要求進行,安裝的全過程所有數據都要有詳細的記錄,安裝完畢要嚴格驗收,驗收合格后方能移交使用。
(3)對各類機電事故認真分析,使職工受到教育。對于發生的機電事故,無論時間長短、性質輕重、責任大小,都要認真組織技術人員和當事人按照“事故責任倒查法”詳細分析事故原因和找出責任者,嚴格考核,獎罰兌現。
(4)保證必要的設備資金投入,以較為先進和節電節能新型現代化機械設備來代替原來的陳舊設備。組織技術人員對設備進行改造,降低環境噪聲污染和耗電較多的設備,來提高設備的性能和效率。
總之,機電設備的故障分析與日常維護管理工作是一項極其重要的任務,科學的維護和維修工作,能夠使機電設備長期處于良好的運行狀態和技術狀態,從而為生產的安全、有序、正常進行和企業生產成本的降低、經濟效益的提高提供有力的保障和堅實的后盾。
[1]呂順喜,機電設備故障的診斷處理[J].科技風,2011,03.
[2]張全偉,機電設備故障診斷技術淺析[J].商業文化(學術版),2008,06.