機(jī)械振動分析與預(yù)知維修1(62851KB)課件

1、1 預(yù)知維修技術(shù)：第1部分預(yù)知維修基礎(chǔ) 1.1 維修體制（Maintenance philosophies）故障即事后維修；預(yù)防即定期（基于時間的）維修；預(yù)知即視情（基于狀態(tài)的）維修；主動即防護(hù)維修。1.1.1 故障即事后（breakdown or run to failure）維修允許機(jī)器出現(xiàn)故障，在設(shè)備正好完全停車或停車之后，僅僅修理或更換損壞的零件。當(dāng)設(shè)備的停車不影響生產(chǎn)并且不計人工和材料的成本時，這種方法是行之有效的。不斷地在無計劃的“危機(jī)處理”模式下工作。維修活動要求庫存大量的備件。每天面對一長串未完成的任務(wù)和一大堆新的夜間突然發(fā)生的緊急事情，所以員工常常過度疲勞。 1.1.2 預(yù)防

2、即定期（preventive or time-based）維修 按照預(yù)先確定的以日歷天數(shù)和機(jī)器運(yùn)行時數(shù)表示的時間間隔，定期進(jìn)行維修。在嚴(yán)重問題發(fā)生之前修理和更換損壞的設(shè)備。對于非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，是一種好方法。有足夠的技能、知識和時間來完成預(yù)防維修的任務(wù)。主要缺點(diǎn)是可能導(dǎo)致維修任務(wù)完成得太早或太遲， 不是維修不足，就是維修過剩。1.1.3 預(yù)知即視情（predictive or condition-based）維修監(jiān)測機(jī)器運(yùn)行的狀態(tài)，如果檢測到不良趨勢，則識別機(jī)器中容易發(fā)生故障的零件并確定維修的時間。優(yōu)點(diǎn)之一是可以以系統(tǒng)安排的方式確定維修時間。因為維修工作僅在需要時才進(jìn)行，所以提高了生產(chǎn)能力?？?/p>

3、能的缺點(diǎn)是，由于對機(jī)器劣化的不正確的評價，可能實際上增加維修工作量。為了跟蹤振動、溫度或潤滑的不良趨勢，要求監(jiān)測這些參數(shù)的專業(yè)設(shè)備，并且對員工進(jìn)行培訓(xùn)（或者雇用有技能的員工）。1.1.4 主動即防護(hù)（proactive or prevention）維修強(qiáng)調(diào)對故障根原因的跟蹤。分析每一個故障并采取主動測量，以保證這些故障不再發(fā)生。它利用以上介紹的和與根原因故障分析（RCFA）相結(jié)合的全部預(yù)防/預(yù)知維修技術(shù)。RCFA檢測和查明引起缺陷的問題。它保證采用和執(zhí)行適當(dāng)?shù)陌惭b和修理技術(shù)，也可以突出設(shè)備再設(shè)計和修改的需要，以避免這些問題再次出現(xiàn)。以系統(tǒng)安排的方式制定設(shè)備修理的時間表，為了減少和消除重復(fù)發(fā)生的

4、潛在問題，需要提出改進(jìn)措施。1.2 維修體制的進(jìn)步（evolution of Maintenance philosophies）事后維修在早期是實用的，是被動的。直到發(fā)生功能性故障才停止運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著原始故障，經(jīng)常出現(xiàn)繼發(fā)損壞。定期維修，又稱為預(yù)防維修。在設(shè)備完成一定的運(yùn)轉(zhuǎn)時數(shù)之后，即使沒有功能失效的證據(jù)，也要停止生產(chǎn)，進(jìn)行大修。可能有維修的不足和過剩。預(yù)知維修和主動維修是普遍的。流程工業(yè)迫切要求預(yù)知維修在連續(xù)的流程工業(yè)中，例如石油和燃?xì)?、發(fā)電、鋼鐵、造紙、水泥、石化、紡織、鋁及其他，即使是很少的停機(jī)檢修時間也會造成巨大的損失。正是在這些情況下，采用預(yù)知維修要求是最強(qiáng)烈的。預(yù)知維修的效益（bene

5、fits）提高機(jī)器的生產(chǎn)率。消除由于設(shè)備意外故障引起的工廠停機(jī)。延長大修的時間間隔。以“當(dāng)需要時”為基礎(chǔ)，制定維修活動時間表。在大修程序中，減少“當(dāng)需要時打開、檢查和修理的”的數(shù)量。預(yù)知維修指出特殊的缺陷并且由此可以使維修工作更集中，而不是調(diào)查全部可能檢測的問題。減少修理時間。在機(jī)器發(fā)生故障之前停機(jī)，實際上沒有繼發(fā)損壞，所以修理時間減少了。增加機(jī)器壽命。維護(hù)良好的機(jī)器一般能持續(xù)運(yùn)行更長的時間預(yù)知維修的效益（benefits）續(xù)合理計劃修理的資源。對設(shè)備缺陷的預(yù)知減少了檢測故障的時間，從而也減少了故障報告時間，涉及調(diào)配員工，獲取正確的文件，落實必要的備件，加工和其他修理所需要的項目。提高產(chǎn)品質(zhì)量

6、。改進(jìn)維修的綜合作用是提高產(chǎn)品質(zhì)量。例如，造紙機(jī)的振動直接影響紙的質(zhì)量。節(jié)省維修成本。執(zhí)行合理的維修計劃可以平均節(jié)省20-25%的直接維修成本，同時在增加產(chǎn)量上又得到其兩倍的值。1.3 工廠機(jī)器的分類和介紹1.3.1 維修策略（maintenance strategy） 上述維修體制具有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并且根據(jù)對工廠設(shè)備的危險程度分析來實施。通常根據(jù)危險程度把設(shè)備分為以下類型： 關(guān)鍵； 基本； 一般。選定關(guān)鍵設(shè)備的依據(jù)如果出故障，則會影響工廠的安全；如果停機(jī)就會削減生產(chǎn)過程。無備份的機(jī)組和大功率機(jī)組。資本成本很高，它們的修理要花費(fèi)大量的資金（例如，高速渦輪機(jī)械）或者要花費(fèi)很長時間。多年的“烈馬

7、”，即一次非正常操作的最輕微刺激就能損壞的機(jī)器。若運(yùn)轉(zhuǎn)良好，就會節(jié)約能量或提高生產(chǎn)率的機(jī)組。選定基本設(shè)備的依據(jù)故障會影響工廠的安全；是工廠運(yùn)行的基本機(jī)器，如果停機(jī)就會削減一個基層單位的生產(chǎn)或部分流程；不一定具有可采購安裝的備件；能夠啟動，但是可能影響生產(chǎn)過程；某些要求定時維修的機(jī)器，例如往復(fù)壓氣機(jī)； 這些機(jī)器要求中等程度的支出、專業(yè)知識和維修時間；多年的“烈馬”，即達(dá)到以往規(guī)定的時間而損壞的機(jī)器，例如，在腐蝕性介質(zhì)中工作的離心鼓風(fēng)機(jī)。選定一般設(shè)備的依據(jù)故障不影響工廠的安全；對工廠的產(chǎn)品不是關(guān)鍵的；有已安裝的備用品，可以在要求時運(yùn)轉(zhuǎn)；繼發(fā)損壞不發(fā)生或者是極輕微的。一般可以對一般設(shè)備采用故障維修體

8、制。這些機(jī)器用不著永久安裝的儀器即連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，通常用便攜式儀器監(jiān)測。1.4 預(yù)知維修的原理（Principle of predictive maintenance） 預(yù)知維修監(jiān)測機(jī)器的狀態(tài)、設(shè)備效率和其他參數(shù)，試圖推出功能失效的大致時間。 利用最高性價比工具的組合獲取設(shè)備和工廠系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)，做出維修的時間安排。預(yù)知維修使用各種技術(shù)，例如振動分析，油樣和磨損殘渣分析，超聲，溫度記錄法，性能評估和其他技術(shù)評定設(shè)備的狀態(tài)。實際上與醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)非常相像。圖1.2 預(yù)知維修 1.5 預(yù)知維修技術(shù)（Predictive maintenance techniques）振動監(jiān)測，對于檢測

9、旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械缺陷，無疑是最有效的技術(shù)。聲發(fā)射，檢測結(jié)構(gòu)和管路的裂紋。油樣分析，檢測軸承和齒輪的狀態(tài)。微粒分析，殘渣提供零件劣化的信息。腐蝕監(jiān)測，超聲厚度測量，跟蹤腐蝕磨損。溫度記錄法，能檢測發(fā)電機(jī)、架空線路、鍋爐、不對中的聯(lián)軸器中的熱度和缺陷及許多其它的缺陷。性能監(jiān)測。1.6 振動分析（vibration analysis）關(guān)鍵的預(yù)知維修技術(shù)1.6.1 振動分析（檢測模式（detection mode）通過常規(guī)的，無論是按連續(xù)的原則還是以事先安排的時間間隔，對機(jī)器振動的監(jiān)測，在非常嚴(yán)重和引起計劃外停機(jī)的故障之前識別發(fā)展中的問題。常規(guī)的振動監(jiān)測可以檢測劣化或有缺陷的軸承、機(jī)械松動、磨損或斷裂的

10、齒輪。振動監(jiān)測也可以在導(dǎo)致軸承或軸劣化之前，檢測不對中和失衡的狀態(tài)。振動分析系統(tǒng)的組成傳感器，也稱為信號拾取計；信號分析儀；分析軟件；數(shù)據(jù)分析和存儲計算機(jī)。1.6.2 振動分析（診斷模式（diagnosis mode）按常規(guī)檢測異常的噪聲和振動，進(jìn)行振動分析。為了準(zhǔn)確地判定問題并且估計運(yùn)轉(zhuǎn)時間，可以另外做頻譜分析。分析（診斷）模式的振動測量取決于設(shè)備的關(guān)鍵程度。節(jié)省成本。振動分析的另一個應(yīng)用是作為驗收測試來證實正確地做了機(jī)器的修理工作。這種分析可以證實在軸承或齒輪的安裝上是否進(jìn)行了正確的維修，或者對中或平衡是否達(dá)到了所要求的公差。1.6.3 振動分析效益（benefits）識別不正確的維修，包括軸承的不正確的安裝和復(fù)位，軸的不準(zhǔn)確的對