機械設備中液壓系統的主動維護技術及應用

　　本文作者介紹了機械設備特別是液壓系統的主動維護技術的發展及優勢，及進行主動維護的一般步驟，并對液壓系統進行主動維護應用及其智能化發展進行了探討。

　　《鑿巖機械氣動工具》本刊主要刊登鑿巖機械氣動工具及相關專業的設計制造、使用維修、科學研究等方面的專業理論、制造技術、使用技術、科研成果;反映行業技術發展趨勢的專題綜述;相關學科的新技術、新工藝、新材料、企業建設、科學管理的經驗和成就。獲獎情況：全國礦業工程中文核心期刊;中國科技論文統計源期刊;甘肅省編校質量達標期刊。

　　一、主動維護技術

　　設備的維護修理是機械裝置正常工作的前提和保證，它主要是通過大家所熟悉的\"擦拭、清掃、潤滑、調整、修理\"等環節來對設備進行護理，以維持設備的性能和技術狀況。一般性的維護只能消除設備表面上的異常現象，而對設備內部的隱患性故障及根源就無能為力了。要想達到治標又治本，則需采用主動維護技術，即對引起設備故障的根源性參數進行識別，將其控制在一個合理的范圍內，使其不致成為引起設備重大故障的因素，切斷設備故障的源頭，從而減少或避免設備故障的發生。

　　1.1 設備維護技術的發展歷程

　　在工業發展的早期階段，通常采用的是在設備損壞后再進行拆卸或更換零部件的事后維修方式。這種維修實際上是完全無計劃的應急措施，帶有被迫停機的性質。設備意外事故多，同時需要付出很大的維修費用和遭受生產停頓帶來的巨大損失，因而被后來產生的在損壞之前進行的預防維修方式所取代。

　　預防維修方式本質上是以時間為基礎的維修制度，它的特點是以年、季、月、旬(周)為周期，執行大、中、小修和檢查的檢修制度。由于要避免因維修間隔定的過長，使設備未到預定的維修時間就已損壞，故所規定的時間間隔，一般總比各機器零部件額定壽命短，無疑這將增加例行維修的次數。預防維修方式雖然在一定程度上保證了機器的正常工作。但它不管被維修機器零部件的實際磨損程度如何，只要一到預定的使用期限，都要強制更換或維修，這不僅人為地增加了機器的停機次數和時間，導致產量降低并增加維修費用，而且還因頻繁拆卸而降低機器的實際工作年限。

　　隨著科技的發展，開始出現了采用對設備狀態進行適時檢測的預知性維修方式。它是通過儀器監測機器失效的癥兆及其發展趨勢，在機器故障發生之前適時進行維護。在以上的幾種維修方式中，以時間為基礎的預防性檢修制度，無疑比事后維修方式有了很大的進步。但它和以狀態監測為基礎的預知性維護方式比較，有明顯的不足，即不能準確確定合理的檢修時機。從而不能充分發揮設備的潛力，造成人為的浪費。但是，預知性維護方式在延長設備使用壽命方面也顯得無能為力。隨后，出現了新的設備維護技術——主動預防性維護。

　　主動預防性維護是由美國俄克拉荷馬洲立大學FitCh博士所創立的，近年發展起來

　　的一種基于狀態檢測的機器維護維護技術，這種維護方式是在機器開始發生失效(材料磨損和性能下降)之前采取的維護活動。它通過監測可導致失效的系統根源性參數并及時糾正根源性異常工況，以保持設備健康的工作狀態。

　　預知性維護和主動維護都是以對系統工況監視為依據。但他們所監測的對象不同，預知性維護是監測反映材料磨損和性能下降的早期失效癥兆，如介質中的磨損特性和含量、振動和噪音、溫度等。根據檢測的失效癥兆可以判斷失效程度和故障部位，雖然預知性維護不能準確預報發生故障的準確時間，但可預先警告維修人員，以便采取維修措施，避免發生嚴重停機事故。顯然，由于失效癥兆只有在材料發生磨損和性能下降以后才能檢測出來，因而預知性維護不能達到延長元件壽命和降低故障出現頻率的目的，而只能減輕故障的嚴重性。

　　主動維護著重在監測可能導致材料損壞的系統根源性參數，如介質污染度、物體的理化性能，以及溫度等。通過維護措施保證基本參數在容許值范圍內，以達到防止失效發生和延長元件壽命的目的。

　　主動維護可以說是對維修方式的根本變革，它不是針對系統材料和性能一類的失效而采取的維護活動，而是為防止這類失效的發生而采取的預防措施。它的目的是最大限度地延長設備和元件的使用壽命。

　　1.2 主動維護的作用

　　主動維護技術不僅具有直接降低設備維修費用，而且還有以下的作用:

　　1)保證設備的工作性能。使設備生產出高質量的產品，有利于資源的充分利用，提高了企業的綜合經濟效益;

　　2)防止了設備的非正常停機。避免非正常停機而帶來的種種影響(如正常生產計劃的打亂、停機造成的經濟損失，維修工作的被動等)，提高了企業的生產效率，確保設備

　　的可靠性、安全性;

　　3)延長了現有設備的使用壽命;

　　4)提高設備的可利用率。減少企業設備因故障報廢而更新的資產投入，可減少設備新購置的數量，提高企業現有設備的利用率，增強了其市場競爭力。

　　二、實施主動維護的步驟

　　實施主動維護一般有以下步驟：

　　1)設備按主次分類，明確主動維護的對象。各企業一般機電設備眾多，不可能也沒必要對全部設備都進行主動維護，應選擇對生產和安全有重大影響的設備，進行主動維護。

　　2)尋找故障源和設備發生故障的根源性參數。對需采用主動維護的設備，應根據設備的結構原理、使用材料、工作條件及工作環境等諸多因素，采用FMECA分析法(failure mode effect and criticality analysis)、故障樹分析法(failure tree)等方法，尋找故障源及設備發生故障的根源性參數。大量事實表明，許多設備的大多數故障都是由少數的原因造成的，即所謂的\"80%的故障是由20%的原因造成的\"。