液壓設備的變周期維護

撰文/高天

■430000 中鐵大橋科學研究院有限公司

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液壓設備的變周期維護

撰文/高天

■430000 中鐵大橋科學研究院有限公司

在現(xiàn)代設備維護中，為考慮其經(jīng)濟性，通常引入“設備的經(jīng)濟壽命”這一概念。此概念從設備服務于產(chǎn)能出發(fā)，解決了設備實際使用壽命與固有壽命之間的協(xié)調(diào)關系，但在實際使用中有一定的局限性，會造成維護資源的浪費，使得設備過早退役。因此，如果能根據(jù)設備的真實狀態(tài)來實時維護是最為經(jīng)濟合理的。但從管理角度出發(fā)，一定的維護周期必不可少。這樣，提出變周期維護來解決這個綜合問題。設備的變周期維護是指在防止設備性能劣化和降低設備失效概率的前提下，隨著某維護周期的變化而使維護計劃相應變化的動態(tài)維護，按事先規(guī)定的可選計劃和相應技術(shù)條件的規(guī)定而采取的有效管理措施。本文主要以液壓設備的變周期維護來作詳細說明。經(jīng)濟壽命；維護計劃；變周期維護

設備的變周期維護的定義

設備維護的一般定義：設備維修與保養(yǎng)的結(jié)合 。為防止設備性能劣化或降低設備失效的概率，按事先規(guī)定的計劃或相應技術(shù)條件的規(guī)定進行的技術(shù)管理措施。

設備的變周期維護的定義：設備的狀態(tài)保持周期與維修周期的平衡動態(tài)修正。在防止設備性能劣化和降低設備失效概率的前提下，隨著某維護周期T的變化而使得維護計劃函數(shù)Fmaintenance（T）而變化的動態(tài)維護，按事先規(guī)定的可選計劃和相應技術(shù)條件的規(guī)定進行的技術(shù)管理措施。

設備的變周期維護的意義

在現(xiàn)代設備維護概念中，有許多以保障“效益”為目的維護理論，其為了考慮設備維護的經(jīng)濟性，通常引入了“設備的經(jīng)濟壽命”這一概念，把設備置于一個模塊化的管理模式中，這一概念從設備服務于產(chǎn)能出發(fā)，較好的解決了設備的實際使用壽命與設備本身固有壽命之間的協(xié)調(diào)關系，使得復雜的經(jīng)濟計算變成較為簡單的維護成本計算。但這種維護概念在實際使用中有其一定的局限性，在計劃性維護的前提下會造成設備在無故障狀態(tài)下維護，浪費維護資源，這部分浪費的資源會計算在設備的經(jīng)濟壽命里，使得設備過早退役。在事后維護時浪費了設備的使用時間，仍然會使得設備過早退役。所以這種維護概念比較適合有明確目的及計劃的生產(chǎn)設備，安全保障設備。

從上所述可看出，如果設備的維護可以根據(jù)設備本身的真實狀態(tài)來實時維護是最為經(jīng)濟合理的，這樣不僅可以保障設備本身的使用效率又可以控制故障風險。但從設備維護的管理上，一定的維護周期又是必須的，畢竟設備無法自主完成這樣一個自查過程，最終控制關節(jié)的在于管理人員。這樣，用設備的變周期維護來較好的解決這個綜合問題。

a建立液壓設備維護的底層觸發(fā)事件庫

b建立維護數(shù)據(jù)列表

設備的變周期維護的基本表達式

IF （Fmaintenance（T）=PT ，F(xiàn)maintenance（TN）=PN（TA+TN），F(xiàn)maintenance（TN）=PN（TA-TN））

這句話的意思為：如果設備這次維護時是計劃維護，則下次例行維護周期增長一個設定值。如果設備這次維護時是故障維護，下次例行維護周期在實際維護周期上減少一個設定值。

液壓設備的變周期維護

設備種類繁多，這里以液壓設備為例來簡單說明設備的變周期維護過程。

以24次維護數(shù)據(jù)為例，濾芯臟與靜密封處泄漏有以下圖表：

由于實際維護周期與變周期量的曲線基本同步，所以在研究的時候不需要在圖表上記錄實際維護周期的曲線，只需要設置一個臨界值來約束實際維護周期的極限即可。

通過海外酒業(yè)市場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)美國、澳大利亞、歐州消費市場、消費人群、消費喜好的消費特征，顯示出中國白酒走出國門時的問題：如中外飲食習慣、文化差異導致了壁壘；國內(nèi)外在對待酒類商品的貿(mào)易政策、行業(yè)標準上的不對等，對中國白酒的普及和國際化造成一定的限制；白酒價格與消費者購買力的不匹配等。因此，本文借助智豬博弈理論，論證出行業(yè)引領者的角色應當由政府或行業(yè)協(xié)會扮演，從國家級、省級層面去共同打開海外白酒市場。同時，依托中國白酒產(chǎn)業(yè)“品牌傘”，打好中國白酒的“文化牌”和“標準牌”，將有助于進一步提高中國白酒的國際競爭力與影響力，加速中國白酒國際化進程。

圖表的作用在于監(jiān)測變周期量是否會小于維護時間。對于一個運行良好的設備來說，變周期量的值在一定的范圍內(nèi)波動，也就是說，一個設備的實際維護周期不可能無限放大增長，也不可觸碰維護時間的曲線，其靈敏度取決于對數(shù)函數(shù)底的取值。當變周期量小于維護時間時，就必須要更換維護方案或是更換設備。以上就構(gòu)成了一個簡單可控的反饋系統(tǒng)。

對于液壓設備來說，這種監(jiān)測方法適合所有的底層事件，但是在使用上要靈活運用，并且需要好的維護計劃的支持。

液壓設備的變周期維護的技術(shù)支持

無論是什么設備，在建立變周期維護方案時，都需要有相應的技術(shù)支持，如判斷維護處理行為的合理性。一個合理的判斷會大大縮短總維護時間，并且使得變周期量穩(wěn)定在一個較高值。下面詳細說明上文中提到了4個底層事件的技術(shù)支持。

①濾芯臟；液壓設備濾芯根據(jù)其用途不同，安裝位置也有所不同，所影響的更高級事件也有所不同，但總的來說，其直接影響的高一級別對象都可以歸納為過濾裝置，這樣就可以對所有過濾裝置設置一個同樣的基本維護方法，然后再根據(jù)各過濾裝置的不同用途來分別設置附加維護方法，附加維護方法的級別高于基本維護方法。基本維護方法：暫不處理，實時監(jiān)測。

附加維護方法：液壓控制閥前的過濾裝置為立即更換；泵源高壓出口的過濾裝置為立即更換。

一般來說，過濾裝置的狀態(tài)都可以用壓差傳感器來監(jiān)測，即監(jiān)測濾芯油壓與濾芯后油壓的差值，如果其差值達到警戒值，則可以說明濾芯處于“濾芯臟”狀態(tài)，對于液壓控制閥與泵源高壓出口的過濾裝置而言，應立即執(zhí)行附加維護方法，以此來避免濾芯本身破損，造成大面積的內(nèi)部油液污染；而對于其它過濾裝置來說則可以執(zhí)行基本維護方法，直到油壓差值達到極限值。若果沒有壓差傳感器，則附加維護方法的時間設置一個較小值，不參與到變周期維護；基本維護方法設置一個較小值，執(zhí)行變周期維護。為減少維護時間，濾芯備件方案是必須執(zhí)行的。

注意：不參與變周期維護的項目也應該計入到維護數(shù)據(jù)列表中，只不過其實際維護周期不由變周期量控制，其維護時間計入該類別底層事件的維護時間中。

②靜密封處泄漏；靜密封處泄漏分為兩類故障：壓力線上的靜密封處泄漏；回油線上的靜密封處泄漏。

兩類故障的維護方案都是立即更換。之所以要執(zhí)行立即更換方案是因為其為特殊類型的底事件。特殊類型的底事件在觸發(fā)時，會越級觸發(fā)高層事件，甚至直接觸發(fā)頂事件，所以其優(yōu)先級是非常高的，但這并不使得其在變周期維護中有特殊的處理方式，相反，這類故障是符合最基本的變周期維護規(guī)則的，因為其故障狀態(tài)與故障觸發(fā)條件都是唯一的，也因其的突然性，不可預見性。現(xiàn)在處理這類故障的方法都是采用定期維修的方法，以一個極短的維修周期來避免其發(fā)生。在需要極大安全保障的液壓設備中，這是基本合理的（但也不排除由于維護本身的錯誤而造成的巨大損害，最優(yōu)方法應該是關鍵節(jié)點進行串聯(lián)保護，這里不再詳細說明），但對于一般液壓設備而言，這會造成巨大的資源浪費。

為了平衡維護費用，應該將回油線上的靜密封處泄漏以標準的變周期維護處理；對于壓力線上的靜密封泄漏則設置上限閥值即可。但在維護方案上卻是有必須的優(yōu)先級別的，壓力線的靜密封處泄漏是不允許有緩沖時間的，例如吊機，如果起吊過程中發(fā)生此故障則應立即將吊物落回地面；而回油線上的靜密封處泄漏卻是有緩沖時間的，例如吊機，如果起吊過程中發(fā)生此故障則可以依情況先完成起吊任務。為減少維護時間，密封件備件方案是必須執(zhí)行的。

③活塞桿深劃痕；此類故障也屬于特殊類底事件，并且還會影響其它同級別的底事件。

主要影響分為三個原因：使得污染物藏于劃痕內(nèi)避過擋塵措施直接進入油路系統(tǒng)內(nèi)，增加過濾裝置的負擔；使得硬物顆粒避過擋塵措施，劃傷動密封；使得桿件力學疲勞性能下降，降低壽命。

此類故障無法使用變周期維護，從維護成本上，此類底層事件的維護可以列入大修范圍之內(nèi)，且維護周期較長，此類故障只能做好保護措施，以預防為主。

④開放式油箱防塵裝置故障。此類故障是最基本的底事件故障，其只會觸發(fā)所對應的下一高級別的故障。一般這種故障所觸發(fā)的高級別故障都是累積產(chǎn)生的，并不會突然發(fā)生。所以，這種故障可以使用最基本的變周期維護方案。

液壓設備的變周期維護的總結(jié)

通過以上論述，可得以下總結(jié)：

液壓設備的變周期維護適用于底層事件的故障維護，不適用于高級事件的故障維護；特適用于帶有積累特性的故障維護，可以對突發(fā)性故障維護，不適合對極重安全與完全沒有監(jiān)測手段的故障維護；適用于維護計劃完整液壓設備。液壓設備的變周期維護的優(yōu)勢在于，其執(zhí)行維護的周期是根據(jù)液壓設備本身的性能來決定的，而不是推斷評估的，這樣可以發(fā)揮其本身的最大經(jīng)濟效益，直到其產(chǎn)能無法滿足要求。液壓設備的變周期維護的缺點在于，對維護人員的技術(shù)要求較高，無法實現(xiàn)全自動機械化管理；其次要求液壓設備本身有各項監(jiān)測傳感器，提高了初始購買設備的成本。

總之，液壓設備的變周期維護對于高成本的液壓設備而言，無論是局部，還是全部采用，都有其它固定維護方案所沒有的資源節(jié)約優(yōu)勢，尤其是對于大批量的同類型液壓設備而言，可以有效的建立參考數(shù)據(jù)庫，對日后設備的優(yōu)化及升級提供有力的幫助。

參考：

［1］姚冠新，陳駿.設備管理與維修（第2版）.化學工業(yè)出版社，2010

［2］［美］ Michael G. Pecht.可靠性工程基礎.電子工業(yè)出版社，2011

作者簡介：

高天，男，出生年月：1987.4.7，籍貫：湖北省武漢市，職稱：助理工程師，研究方向：設備維護管理。