露天采礦設(shè)備預(yù)防性維修的實踐應(yīng)用

崔俊強

（國家能源集團準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司 設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

露天采礦設(shè)備多數(shù)為重型設(shè)備，其所產(chǎn)生的故障具有普遍性、突發(fā)性、復(fù)雜性等，任何故障都會帶來生產(chǎn)率的下降和成本的提高。設(shè)備在組裝完成投入使用后，會隨著頻繁的使用和時間的流逝而逐漸磨損，故障便會隨之出現(xiàn)。為了確保機械設(shè)備在使用過程中有效的運行和保持良好的性能，需跟蹤并且詳細(xì)記錄設(shè)備的使用情況，發(fā)現(xiàn)存在潛在問題的地方，這樣才能實現(xiàn)維護程序的系統(tǒng)應(yīng)用。現(xiàn)代科技的發(fā)展，很不精細(xì)部件已經(jīng)發(fā)展為免維護，但大部分設(shè)備還是需要維修人員進行不斷修復(fù)的，設(shè)備管理人員掌握其投入運行以后的功能變化，并對其采取對策，以免作業(yè)設(shè)備有差錯、缺陷和隱患及劣化發(fā)展到故障而造成停機、停產(chǎn)[1]。按照露天采礦設(shè)備的實際運行情況進行定時定量的檢查及維修，通過目測、經(jīng)驗以及專業(yè)檢測手段，在設(shè)備運行周期了解設(shè)備部件的技術(shù)狀態(tài)，探尋設(shè)備即將出現(xiàn)的問題、缺陷和隱患，進行針對性維修保養(yǎng)予以排除。如果能夠在重大故障出現(xiàn)前排除問題，將會節(jié)省很多的維修時間和成本。設(shè)備維修就是對技術(shù)狀態(tài)變化時發(fā)生故障的設(shè)備，為恢復(fù)設(shè)備的功能或精度，保持設(shè)備的完好，通過更換或修復(fù)磨損失效的零件，對設(shè)備整機或局部進行拆裝、調(diào)整的技術(shù)活動[2]。因此，一套完整的預(yù)防性維修保養(yǎng)程序可避免采礦設(shè)備意外的較高維修成本出現(xiàn)，以及使得設(shè)備各零部件的壽命最大化，提高設(shè)備利用率和完好率，為企業(yè)創(chuàng)造更多效益。

1 預(yù)防性維修的定義

預(yù)防性維修是指在露天采礦設(shè)備發(fā)生故障之前或未造成損壞的前提下即展開一系列維護保養(yǎng)的維修方式，通過對設(shè)備的檢查、檢測，發(fā)現(xiàn)故障征兆以防止故障發(fā)生，使其保持規(guī)定狀態(tài)所進行的各種維修活動[3]，也是為防止設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)故障或嚴(yán)重故障而實施的一系列周期性操作，包括機械部件調(diào)整、液壓系統(tǒng)潤滑以及定期檢查等。主要針對設(shè)備發(fā)生故障后會危及人身設(shè)備安全和影響生產(chǎn)任務(wù)的完成，或?qū)е螺^大經(jīng)濟損失的設(shè)備設(shè)施。目的是降低設(shè)備故障概率或提供運行效率及設(shè)備使用壽命。預(yù)防性維修按設(shè)定的時間周期或按固定的維修標(biāo)準(zhǔn)實施，通常包括維修人員保養(yǎng)、操作人員監(jiān)控、設(shè)備動態(tài)檢查、機械功能檢測、定時更換易損件和定時報廢等類型。采礦設(shè)備投入使用初期，就應(yīng)制定詳細(xì)的預(yù)防性維修工藝標(biāo)準(zhǔn)，測量并記錄其原始的各類數(shù)據(jù)，編制預(yù)防性維修的設(shè)計要求；利用可靠的故障分析系統(tǒng)，設(shè)定設(shè)備的詳細(xì)維修要求及步驟。確保以最少的人員勞動強度及維修費用等資源消耗，保持露天采礦設(shè)備固有安全和運行性能水平。

2 預(yù)防性維修的分類

預(yù)防性維修按其工作形式不同簡單分為點檢、固定維修、狀態(tài)維修和主動維修等。單一的維修方法有利有弊，不能全部滿足設(shè)備需求。實則將這些維修方法進行整合、共享即可形成最合理的預(yù)防性維修。

2.1 點 檢

點檢是露天采礦設(shè)備必不可少的環(huán)節(jié)。露天采礦設(shè)備有著連續(xù)作業(yè)的特點，設(shè)備運行過程中難免出現(xiàn)裂紋、松動、磨損等情況，每日安排一定的時間對設(shè)備進行點檢，處理一些即將發(fā)生的故障，也可以對設(shè)備進行記錄總結(jié)，合理安排預(yù)防性維修，達(dá)到露天采礦維修過程的閉環(huán)管理。

2.2 固定維修

固定維修是一種以設(shè)備運行時間為基礎(chǔ)的維修方式，適用于設(shè)備故障停機后對生產(chǎn)作業(yè)影響較大以及劣化規(guī)律隨運行時間變化較為明顯的設(shè)備。根據(jù)設(shè)備磨損規(guī)律提前確定維修時間，維修時間一到，無論設(shè)備運行狀況如何，都需進行對應(yīng)維護。這種方式使得維修保養(yǎng)工作可以有計劃地進行，適時安排設(shè)備停止運行，提前合理分配所需零配件及維修人員，從而得到較高的維修質(zhì)量，減少突發(fā)故障對設(shè)備運行帶來的不良影響。但是此種維修方式可能導(dǎo)致設(shè)備維修過?；蚴薜葐栴}。

1）一些采礦設(shè)備故障頻繁、維修難度大、成本費用高、需進行技術(shù)創(chuàng)新、延長設(shè)備使用壽命。如果利用固定維修方式會發(fā)生以下結(jié)果：即便進行預(yù)防性維修，也難避免發(fā)生突發(fā)故障；保養(yǎng)周期由檢修經(jīng)驗或廠家給定方式確定，以致造成維修過度、資源浪費等情況出現(xiàn)；對于復(fù)雜機械反而使設(shè)備的出動率降低；由于不合理的固定維修而造成的設(shè)備停機會對企業(yè)造成很大的經(jīng)濟損失。

2）單一的固定維修雖然簡單而有效，按照檢修手冊制定的保養(yǎng)周期無條件進行維修、更換，但由于提前維修、更換，增加了設(shè)備維修成本、降低了企業(yè)競爭力。

2.3 狀態(tài)維修

狀態(tài)維修是利用速度監(jiān)測技術(shù)、油溫檢測技術(shù)和位置報警技術(shù)等專用檢測技術(shù)手段，對設(shè)備進行運行狀態(tài)檢測，顯示設(shè)備可能發(fā)生功能故障的各種機械信息，并對其進行分析、診斷，以此推斷出設(shè)備目前的工作情況。依據(jù)所監(jiān)測設(shè)備的各類數(shù)據(jù)的線性變化，提前安排合理的維修計劃。

1）狀態(tài)維修可運用最先進的故障診斷技術(shù)，研究機械設(shè)備運行狀態(tài)變化的信息，進而識別、預(yù)測和監(jiān)視機械運行狀態(tài)[4]，進行針對維修的維修方式。狀態(tài)維修可由維修人員或操作人員在點檢時使用一些簡易檢測設(shè)備完成檢測；也可以進行遠(yuǎn)程監(jiān)測狀態(tài)，在設(shè)備安裝固定監(jiān)測系統(tǒng)，在設(shè)備生產(chǎn)作業(yè)中自動采集運行數(shù)據(jù)，要求設(shè)備的監(jiān)測儀器和診斷技術(shù)準(zhǔn)確率極高。

2）采礦設(shè)備平時可利用狀態(tài)維修對劣化狀態(tài)進行簡單檢查，劣化狀態(tài)明顯改變時進行精準(zhǔn)測量及診斷，并據(jù)此制定檢修計劃。狀態(tài)維修以采礦設(shè)備生產(chǎn)運行參數(shù)為基礎(chǔ)而進行維修計劃制定，因此，狀態(tài)維修對各類傳感技術(shù)的精準(zhǔn)度要求較高，對于設(shè)備各類運行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性具有很大的依賴性；而且對監(jiān)測環(huán)境有一定的要求，環(huán)境條件的不同會使監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)生不同；各個傳感器均需設(shè)定一個參數(shù)范圍，在范圍內(nèi)設(shè)備可正常運行，高于參數(shù)值或低于參數(shù)值設(shè)備發(fā)出報警，可進行針對維修計劃制定，準(zhǔn)確合理的參數(shù)值制定比較嚴(yán)謹(jǐn)。

2.4 主動維修

主動維修也可稱之為事前維修，針對一些頻發(fā)故障尋找其根源，提前進行維修保養(yǎng)工作，主要用于消除故障根源，對故障因素進行有效控制，將可能出現(xiàn)的故障因素控制在一個合理范圍內(nèi)，防止設(shè)備進一步的發(fā)生故障或失效。但主動維修只能控制部分因素，無法完全控制故障的發(fā)生，因為設(shè)備故障發(fā)生的因素很多，有些是連鎖反應(yīng)，有些事串聯(lián)故障，原因錯綜復(fù)雜。

3 預(yù)防性維修的內(nèi)容

為了保障設(shè)備的正常運行，達(dá)到設(shè)備產(chǎn)值的最大化，進行預(yù)防性維修是非常合理的。雖然一些零部件檢測和更換等維護程序需要停機才能進行。但是大部分的維護程序也可以在設(shè)備運行的時候及時處理的。而且，始終保持采礦設(shè)備在預(yù)先制定維修計劃內(nèi)完成檢修保養(yǎng)，是可以滿足企業(yè)經(jīng)濟效益需要的。

1）檢查。通過對設(shè)備的檢查，了解設(shè)備的現(xiàn)狀，從而對設(shè)備的運行使用、維修、保養(yǎng)等進行管理和控制[5]。所有運行的露天采礦設(shè)備都要合理安排檢查，從而確定其是否需要調(diào)整，零部件是否過度磨損，系統(tǒng)是否需要清潔，設(shè)備是否存在缺陷等。在設(shè)備運行期間，應(yīng)仔細(xì)觀察其是否存在缺陷，以確定是否存在安全隱患，這是維護流程最重要的步驟。要仔細(xì)檢查設(shè)備的所有零部件，雖然某些輕微的反常不會影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，但是這些現(xiàn)象應(yīng)被及早發(fā)現(xiàn)。檢查時應(yīng)注意設(shè)備的放置狀態(tài)、清潔狀態(tài)，顏色等。

2）清潔。這是預(yù)防性維修的基本要素。設(shè)備各機械、電氣部位均應(yīng)保持干凈整潔。以相對于設(shè)備內(nèi)部的零部件來說，暴露在外部的零部件應(yīng)當(dāng)更加需要定期清潔，保持無油泥、污垢、灰塵，要避免污染對運動零件的非正常磨損。零部件、連接件以及接頭應(yīng)當(dāng)避免有腐蝕、增大摩檫、引起短路及其它有害因素。

3）感覺。維修人員會經(jīng)常借助感覺來檢查或監(jiān)視運轉(zhuǎn)設(shè)備的運行情況。有些振動、移位、變形是由零部件磨損、潤滑油不足、過熱等引起的。通過對部件原始狀態(tài)的比較來判斷故障的發(fā)生。采礦設(shè)備傳感器的應(yīng)用越來越多，具有了存儲、思維和邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理、自適應(yīng)能力等功能[6]，使得設(shè)備維修水平逐漸提高。

4）緊固。螺栓作為一種機械設(shè)備連接方式，廣泛應(yīng)用于露天采礦設(shè)備，但是在設(shè)備運行過程中，部件與部件之間的振動，對螺栓形成摩擦及剪切力，迫使螺栓出現(xiàn)松動現(xiàn)象，如松動不能及時發(fā)現(xiàn)，連接件將產(chǎn)生縫隙甚至脫落，輕者漏油、漏氣，嚴(yán)重者會損壞自身及周圍其他部件。所以，螺栓的緊固就必不可少，應(yīng)該在設(shè)備點檢或保養(yǎng)時對所有螺栓進行力矩緊固，使其保持原有的連接性能。

5）調(diào)整。采礦設(shè)備的零部件，有的是作為1 個獨立的運動單元體，有的則常常由于結(jié)構(gòu)和工藝上的需要，而與其他零件剛性連接在一起作為1 個整體而運動[7]。在運行過程中的一些參數(shù)，如間隙、行程、角度、壓力、流量、松緊、速度等，由于能量損耗、磨損等原因?qū)е聟?shù)變化，需要及時進行檢查及調(diào)整，以保證設(shè)備能夠良好的運行。特別是對關(guān)鍵部件的連接關(guān)系要調(diào)整到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的范圍，防止設(shè)備損壞發(fā)生機械傷亡事故。

6）潤滑。為保持設(shè)備運行過程中各機構(gòu)的良好潤滑，減少運動摩擦及磨損，提高設(shè)備運行質(zhì)量，需要按技術(shù)要求，選擇符合其運動性的潤滑油并定期進行加注。主要是對設(shè)備各部位的軸承及其它回轉(zhuǎn)零部件通過恰當(dāng)?shù)臐櫥瓦M行潤滑，如設(shè)備的提升、回拉、推壓滾筒軸承；也包括銷軸表面上的潤滑，如電鏟鏟斗各部銷軸。潤滑是預(yù)防性維護程序中極其重要的部分，任何情況都不可以破壞到設(shè)備的潤滑。常用的機械設(shè)備需保證潤滑劑布滿摩擦面并選用耐磨性較高的材料組合[8]，標(biāo)明如何調(diào)整每一次潤滑油的用量，使設(shè)備運行平穩(wěn)，減少磨損和故障。對于運行時間不同的設(shè)備、磨損程度不同的軸承以及標(biāo)號不同的潤滑油，潤滑方法也不一樣。各種軸承的潤滑要求，是確保新注入的潤滑油能用到下次潤滑循環(huán)開始。設(shè)備上大多數(shù)的運動部位應(yīng)該安裝自動潤滑系統(tǒng)，進行頻繁的、適當(dāng)?shù)臐櫥?，而不是單次注入大量潤滑油。定期觀察設(shè)備各部位的潤滑情況，例如潤滑油累積或者潤滑油變色。確保潤滑油系統(tǒng)及管路完好，設(shè)備可得到正常的潤滑。但是，有些位置的軸承為了避免積聚灰塵（例如行走機構(gòu)、提升和回拉導(dǎo)繩輪），需要額外添加潤滑油，利用新油的壓力去除舊潤滑油聚集的、具有磨損性的灰塵。

4 結(jié)語

為了保證設(shè)備的生產(chǎn)力及性能，采礦設(shè)備需定期進行預(yù)防性維修。合理的設(shè)備檢測及工作時間可平衡生產(chǎn)力和生產(chǎn)時間，設(shè)備的維護和零部件的檢測應(yīng)在停機時間內(nèi)同時進行。根據(jù)設(shè)備維修的實踐經(jīng)驗，只有在重大故障發(fā)生之前及時的更換零部件和重建機構(gòu)才能降低損耗，及早地更換零部件會減少意外停機時間并避免下一次故障的發(fā)生。做好記錄工作是預(yù)防性維護程序的關(guān)鍵，工作記錄應(yīng)當(dāng)簡單、實用，內(nèi)容要詳細(xì)，以便分析，工作記錄非常有利于采礦設(shè)備的管理。應(yīng)該時刻強調(diào)預(yù)防性維修在露天采礦設(shè)備的應(yīng)用的重要性非常重要，可以有效提高設(shè)備運行效率、降低產(chǎn)能、節(jié)約維護費用。而且開采中會遇到各種各樣的危險狀況，許多重要的零部件會被磨損、腐蝕等，使其壽命縮短，從而增加成本消耗。為了對抗不可知因素，避免逐步磨損而產(chǎn)生的損耗，需要制定安全可靠的預(yù)防性維修計劃。