液壓設(shè)備的變周期維護(hù)

撰文/高天

■430000 中鐵大橋科學(xué)研究院有限公司

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液壓設(shè)備的變周期維護(hù)

撰文/高天

■430000 中鐵大橋科學(xué)研究院有限公司

在現(xiàn)代設(shè)備維護(hù)中，為考慮其經(jīng)濟(jì)性，通常引入“設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命”這一概念。此概念從設(shè)備服務(wù)于產(chǎn)能出發(fā)，解決了設(shè)備實(shí)際使用壽命與固有壽命之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，但在實(shí)際使用中有一定的局限性，會(huì)造成維護(hù)資源的浪費(fèi)，使得設(shè)備過(guò)早退役。因此，如果能根據(jù)設(shè)備的真實(shí)狀態(tài)來(lái)實(shí)時(shí)維護(hù)是最為經(jīng)濟(jì)合理的。但從管理角度出發(fā)，一定的維護(hù)周期必不可少。這樣，提出變周期維護(hù)來(lái)解決這個(gè)綜合問(wèn)題。設(shè)備的變周期維護(hù)是指在防止設(shè)備性能劣化和降低設(shè)備失效概率的前提下，隨著某維護(hù)周期的變化而使維護(hù)計(jì)劃相應(yīng)變化的動(dòng)態(tài)維護(hù)，按事先規(guī)定的可選計(jì)劃和相應(yīng)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(shè)備的變周期維護(hù)來(lái)作詳細(xì)說(shuō)明。經(jīng)濟(jì)壽命；維護(hù)計(jì)劃；變周期維護(hù)

設(shè)備的變周期維護(hù)的定義

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

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

設(shè)備的變周期維護(hù)的意義

在現(xiàn)代設(shè)備維護(hù)概念中，有許多以保障“效益”為目的維護(hù)理論，其為了考慮設(shè)備維護(hù)的經(jīng)濟(jì)性，通常引入了“設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命”這一概念，把設(shè)備置于一個(gè)模塊化的管理模式中，這一概念從設(shè)備服務(wù)于產(chǎn)能出發(fā)，較好的解決了設(shè)備的實(shí)際使用壽命與設(shè)備本身固有壽命之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，使得復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)計(jì)算變成較為簡(jiǎn)單的維護(hù)成本計(jì)算。但這種維護(hù)概念在實(shí)際使用中有其一定的局限性，在計(jì)劃性維護(hù)的前提下會(huì)造成設(shè)備在無(wú)故障狀態(tài)下維護(hù)，浪費(fèi)維護(hù)資源，這部分浪費(fèi)的資源會(huì)計(jì)算在設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命里，使得設(shè)備過(guò)早退役。在事后維護(hù)時(shí)浪費(fèi)了設(shè)備的使用時(shí)間，仍然會(huì)使得設(shè)備過(guò)早退役。所以這種維護(hù)概念比較適合有明確目的及計(jì)劃的生產(chǎn)設(shè)備，安全保障設(shè)備。

從上所述可看出，如果設(shè)備的維護(hù)可以根據(jù)設(shè)備本身的真實(shí)狀態(tài)來(lái)實(shí)時(shí)維護(hù)是最為經(jīng)濟(jì)合理的，這樣不僅可以保障設(shè)備本身的使用效率又可以控制故障風(fēng)險(xiǎn)。但從設(shè)備維護(hù)的管理上，一定的維護(hù)周期又是必須的，畢竟設(shè)備無(wú)法自主完成這樣一個(gè)自查過(guò)程，最終控制關(guān)節(jié)的在于管理人員。這樣，用設(shè)備的變周期維護(hù)來(lái)較好的解決這個(gè)綜合問(wèn)題。

a建立液壓設(shè)備維護(hù)的底層觸發(fā)事件庫(kù)

b建立維護(hù)數(shù)據(jù)列表

設(shè)備的變周期維護(hù)的基本表達(dá)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(shè)備這次維護(hù)時(shí)是計(jì)劃維護(hù)，則下次例行維護(hù)周期增長(zhǎng)一個(gè)設(shè)定值。如果設(shè)備這次維護(hù)時(shí)是故障維護(hù)，下次例行維護(hù)周期在實(shí)際維護(hù)周期上減少一個(gè)設(shè)定值。

液壓設(shè)備的變周期維護(hù)

設(shè)備種類繁多，這里以液壓設(shè)備為例來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)明設(shè)備的變周期維護(hù)過(guò)程。

以24次維護(hù)數(shù)據(jù)為例，濾芯臟與靜密封處泄漏有以下圖表：

由于實(shí)際維護(hù)周期與變周期量的曲線基本同步，所以在研究的時(shí)候不需要在圖表上記錄實(shí)際維護(hù)周期的曲線，只需要設(shè)置一個(gè)臨界值來(lái)約束實(shí)際維護(hù)周期的極限即可。

通過(guò)海外酒業(yè)市場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)美國(guó)、澳大利亞、歐州消費(fèi)市場(chǎng)、消費(fèi)人群、消費(fèi)喜好的消費(fèi)特征，顯示出中國(guó)白酒走出國(guó)門(mén)時(shí)的問(wèn)題：如中外飲食習(xí)慣、文化差異導(dǎo)致了壁壘；國(guó)內(nèi)外在對(duì)待酒類商品的貿(mào)易政策、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上的不對(duì)等，對(duì)中國(guó)白酒的普及和國(guó)際化造成一定的限制；白酒價(jià)格與消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)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(lǐng)者的角色應(yīng)當(dāng)由政府或行業(yè)協(xié)會(huì)扮演，從國(guó)家級(jí)、省級(jí)層面去共同打開(kāi)海外白酒市場(chǎng)。同時(shí)，依托中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)“品牌傘”，打好中國(guó)白酒的“文化牌”和“標(biāo)準(zhǔn)牌”，將有助于進(jìn)一步提高中國(guó)白酒的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力與影響力，加速中國(guó)白酒國(guó)際化進(jìn)程。

圖表的作用在于監(jiān)測(cè)變周期量是否會(huì)小于維護(hù)時(shí)間。對(duì)于一個(gè)運(yùn)行良好的設(shè)備來(lái)說(shuō)，變周期量的值在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，也就是說(shuō)，一個(gè)設(shè)備的實(shí)際維護(hù)周期不可能無(wú)限放大增長(zhǎng)，也不可觸碰維護(hù)時(shí)間的曲線，其靈敏度取決于對(duì)數(shù)函數(shù)底的取值。當(dāng)變周期量小于維護(hù)時(shí)間時(shí)，就必須要更換維護(hù)方案或是更換設(shè)備。以上就構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單可控的反饋系統(tǒng)。

對(duì)于液壓設(shè)備來(lái)說(shuō)，這種監(jiān)測(cè)方法適合所有的底層事件，但是在使用上要靈活運(yùn)用，并且需要好的維護(hù)計(jì)劃的支持。

液壓設(shè)備的變周期維護(hù)的技術(shù)支持

無(wú)論是什么設(shè)備，在建立變周期維護(hù)方案時(shí)，都需要有相應(yīng)的技術(shù)支持，如判斷維護(hù)處理行為的合理性。一個(gè)合理的判斷會(huì)大大縮短總維護(hù)時(shí)間，并且使得變周期量穩(wěn)定在一個(gè)較高值。下面詳細(xì)說(shuō)明上文中提到了4個(gè)底層事件的技術(shù)支持。

①濾芯臟；液壓設(shè)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(jí)事件也有所不同，但總的來(lái)說(shuō)，其直接影響的高一級(jí)別對(duì)象都可以歸納為過(guò)濾裝置，這樣就可以對(duì)所有過(guò)濾裝置設(shè)置一個(gè)同樣的基本維護(hù)方法，然后再根據(jù)各過(guò)濾裝置的不同用途來(lái)分別設(shè)置附加維護(hù)方法，附加維護(hù)方法的級(jí)別高于基本維護(hù)方法。基本維護(hù)方法：暫不處理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

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

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

注意：不參與變周期維護(hù)的項(xiàng)目也應(yīng)該計(jì)入到維護(hù)數(shù)據(jù)列表中，只不過(guò)其實(shí)際維護(hù)周期不由變周期量控制，其維護(hù)時(shí)間計(jì)入該類別底層事件的維護(hù)時(shí)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(hù)方案都是立即更換。之所以要執(zhí)行立即更換方案是因?yàn)槠錇樘厥忸愋偷牡资录?。特殊類型的底事件在觸發(fā)時(shí)，會(huì)越級(jí)觸發(fā)高層事件，甚至直接觸發(fā)頂事件，所以其優(yōu)先級(jí)是非常高的，但這并不使得其在變周期維護(hù)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(hù)規(guī)則的，因?yàn)槠涔收蠣顟B(tài)與故障觸發(fā)條件都是唯一的，也因其的突然性，不可預(yù)見(jiàn)性?，F(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(gè)極短的維修周期來(lái)避免其發(fā)生。在需要極大安全保障的液壓設(shè)備中，這是基本合理的（但也不排除由于維護(hù)本身的錯(cuò)誤而造成的巨大損害，最優(yōu)方法應(yīng)該是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)保護(hù)，這里不再詳細(xì)說(shuō)明），但對(duì)于一般液壓設(shè)備而言，這會(huì)造成巨大的資源浪費(fèi)。

為了平衡維護(hù)費(fèi)用，應(yīng)該將回油線上的靜密封處泄漏以標(biāo)準(zhǔn)的變周期維護(hù)處理；對(duì)于壓力線上的靜密封泄漏則設(shè)置上限閥值即可。但在維護(hù)方案上卻是有必須的優(yōu)先級(jí)別的，壓力線的靜密封處泄漏是不允許有緩沖時(shí)間的，例如吊機(jī)，如果起吊過(guò)程中發(fā)生此故障則應(yīng)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(shí)間的，例如吊機(jī)，如果起吊過(guò)程中發(fā)生此故障則可以依情況先完成起吊任務(wù)。為減少維護(hù)時(shí)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(huì)影響其它同級(jí)別的底事件。

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

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

④開(kāi)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(huì)觸發(fā)所對(duì)應(yīng)的下一高級(jí)別的故障。一般這種故障所觸發(fā)的高級(jí)別故障都是累積產(chǎn)生的，并不會(huì)突然發(fā)生。所以，這種故障可以使用最基本的變周期維護(hù)方案。

液壓設(shè)備的變周期維護(hù)的總結(jié)

通過(guò)以上論述，可得以下總結(jié)：

液壓設(shè)備的變周期維護(hù)適用于底層事件的故障維護(hù)，不適用于高級(jí)事件的故障維護(hù)；特適用于帶有積累特性的故障維護(hù)，可以對(duì)突發(fā)性故障維護(hù)，不適合對(duì)極重安全與完全沒(méi)有監(jiān)測(cè)手段的故障維護(hù)；適用于維護(hù)計(jì)劃完整液壓設(shè)備。液壓設(shè)備的變周期維護(hù)的優(yōu)勢(shì)在于，其執(zhí)行維護(hù)的周期是根據(jù)液壓設(shè)備本身的性能來(lái)決定的，而不是推斷評(píng)估的，這樣可以發(fā)揮其本身的最大經(jīng)濟(jì)效益，直到其產(chǎn)能無(wú)法滿足要求。液壓設(shè)備的變周期維護(hù)的缺點(diǎn)在于，對(duì)維護(hù)人員的技術(shù)要求較高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)機(jī)械化管理；其次要求液壓設(shè)備本身有各項(xiàng)監(jiān)測(cè)傳感器，提高了初始購(gòu)買(mǎi)設(shè)備的成本。

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

參考：

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

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

作者簡(jiǎn)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(shè)備維護(hù)管理。