【摘要】:长期以来,随着建筑施工行业迅速崛起,建筑材料的需求量不断增大,建材生产行业也随之迅猛发展。对于建材生产设备而言,传统的计划维修体系已经不能适应当前形势发展的需要。为了满足建材行业的发展需求,传统的计划维修体系应该向先进的预防性维修体系进行转变,因此,对预防维护体系进行分析研究具有非常重要的意义。文章以液压设备为例,重点介绍在建材设备中的预防维护体系的特点及其优势并对建材设备预防性维护的方法进行分析、介绍和研究。
【关键词】:建材设备;预防维护;液压传动;液压控制;故障分析
1建材设备预防性维护的定义及产生过程
设备维护是生产制造的重要组成部分。在当今制造业竞争日趋激烈的环境下,每个公司都试图从制造中获得最大的效率,这种情况使得设备维护的重要性显得尤为突出。尽管如此,许多制造工厂中的设备管理和设备维护功能长期以来仍被忽视。其主要原因包括以下两点:一是维修工人不被重视,二是设备维护工作被认为是企业的间接成本或负担。因为维护成本、人工、备件、材料、预定停机时间甚至工具都是生产间接成本,因此设备维护被认为是非增值的。事实上,增加维护支出在短期之内确实无法收到立竿见影的效果,这是因为维护支出上的变化和对生产系统的影响之间存在时间滞后。然而实际当中,一旦生产设备出现故障,花在修理设备上的费用可能比用来保持设备一直处于顶级状态的花费更多。除了修理设备所需的大量一次性费用外,每年还必须增加预算,以便对新修复的设备进行适当的预防性维护。
预防性维护是近几年国际上提出的一种全新的建材设备管理理念。传统的建材设备维修方式包括建材设备的故障维修、建材设备在规定期限内的维修以及建材设备在监测状态下的维修。预防维护实际就是采取有效的维护、修复、保养措施,减少建材设备的不必要磨损。这种维修方式可以减少设备的意外事故,确保生产的连续性,大幅度地提高设备使用率,为企业节省维修资金,减轻企业维修设备的负担。
建材设备预防维护在企业生产中具有显着优势,主要表现在以下几个方面。
1)建材设备预防维护可以减少和避免非计划停机,使设备系统对生产运行的影响降低。随机设备故障往往会使生产突然中断,影响生产计划的执行、影响交货期、造成上下道工序的窝工。
2)建材设备预防维护可以防止和避免一些安全隐患,减少事故伤亡。失于点检、疏于故障预防的设备,往往会发生难以预料的事故,如安全防护设施的脱落,产品、介质的飞溅、外溢、设备部件的掉落等,造成人员伤亡。
3)建材设备预防维护可以根据生产需要安排维修时间,如在淡季或冬休期间进行设备维护,合理安排设备的维修保养计划,避免资源浪费。
随着建材企业生产技术的提高和建材产品生产线规模的不断扩大,建材设备也越来越先进,其结构也日趋复杂。对这些设备继续采用故障维修、在规定期限内维修和状态监测维修已不能适应形势发展的需要,因此必须加大对建材设备运行状态的监测和故障的预防。
2建材设备维护体系现状研究
随着我国新型建材生产线的大量出现,新建配套设备不断上马,原有生产线已经不能适应新设备的要求。而长期以来,在建材设备技术不断更新的同时,建材设备维修管理落后的问题也日渐突出。所以,必须结合企业自身的实际情况,引入先进的设备管理理念,创建全新的适应建材工业发展的设备维修模式,提高建材设备的运行效率。
以天津天筑建材有限公司为例,作为一家蒸压砂加气建筑墙板的生产企业,其生产设备全部由德国威翰公司引进,设备自动化程度极高。其生产的工艺环节都是连续进行的,相应的设备之间在结构和工艺上联系非常紧密,具有很强的功能相关和失效相关的特征,因此只要其中任何一个环节或一个零部件发生故障,都会造成某个生产环节的停顿。为使产品满足建筑需求,砂加气制品的生产过程需要经过预养、切割、翻转、蒸养等一系列特殊工艺环节,对各个环节的时间、温度、压力等要求非常严格。一旦出现设备故障,导致设备停转,不仅会影响设备的使用寿命,还会影响砂加气产品的强度、硬度等一系列技术指标,轻则出现掉角、裂纹,重则产品无法使用,将会给企业造成极大的经济损失。因此对于这些自动化程度极高的建材生产设备来说,预防维护的意义显得尤为重要。
天筑公司砂加气制品生产线的机械设备主要由液压设备组成,通过液压传动系统调节和控制设备的运转。近年来,由于液压传动装置及控制技术能极大地提高机械设备的自动化程度和性能并且具有传递功率密度大、工作平稳、使用寿命长等突出优势,因此在建材生产行业被广泛应用。一些工厂花费大量资金来进行预防维护,在需要更换油液之前执行油液更换或者在关键部件达到使用寿命之前将其更换。有一个动态系统能够快速响应维护计划中的变化,这对管理预防维护是非常重要的。同样重要的是要了解为什么油液需要更换。如果没有这种理解,就会在某一时刻做出关于设备维护计划的错误决定。本文拟以液压系统为例,根据建材设备液压系统的故障分析对其预防维护的方法进行探讨研究。
2.1机械设备液压系统的故障分析
由于液压元器件修复性较差,而且价值昂贵,因此,加强对液压设备系统的预防维护,是延长液压元器件的寿命的关键。研究资料显示,大约80%的液压设备系统故障是由于液压油的污染而造成的。因此,机械液压系统的预防维护主要应该集中在对液压油的维护和管理上。
机械设备液压系统常见的故障主要分为以下3类。
1)液压元器件突发性失效。是指正在运行的液压元器件中突然进入了一个大颗异物,使正在运动中的零部件停止运行,从而引起突发性元器件失效。例如有一些异物突然卡在了液压泵的转子槽内、使电磁阀机芯不能打开或者是关闭、堵住了滑阀的控制节流孔,都会使液压元器件突然失去工作能力。
2)液压元器件间歇性失效。是指液压油中含有颗粒物,这些颗粒物阻碍了阀座的归位。例如,在阀座关闭的时候,颗粒物是不能进入其中的,可是如果当阀座口再次打开时该颗粒物就可能被冲走,如此循环往复,就出现了在工作状态下,液压元器件时好时坏的情况。
3)液压元器件退化性失效。是指液压元器件因长期受到磨损、侵蚀、浊气、冲刷以及表面疲劳的现象。以上所说的每一种情况都会使元器件降低使用效率或减小精度,从而导致液压元器件突发性失效。
2.2机械设备液压系统预防维护的方法分析
1)要确定目标清洁度。主要依据是液压设备系统的工作压力以及液压设备系统中所使用敏感元器件的类型,满足敏感元器件的清洁度就是满足了整个液压设备系统的目标清洁度。有一些设备的保养说明书中给出了液压设备系统的关于目标清洁度的详细指标,而对于那些没有给出详细指标的设备,就需要跟踪监测油液的清洁度,考查过滤精度,根据系统中的敏感元器件和液压系统的压力,制定出相应的目标清洁度等级。
2)如何保证液压设备系统的目标清洁度。
(1)使用新油加注或者是更换油品。如果新油的清洁度没有达到使用标准,那么就要经过过滤机重新进行过滤,这种过滤机必需是高精度的,经过过滤后再注入液压设备系统。为此,天筑建材有限公司成立了设备预防维护中心,通过使用高精度的过滤机,实现了液压油的全封闭、自动加注。使用高精度的过滤机可以提高油品的清洁度,不仅提高了设备的保养效率,还延长了设备的使用寿命。
(2)控制液压油中水分的含量。当液压油中的含水量发生变化时,液压设备的工作性能也会随之受到影响。根据国家标准规定,液压油的含水量应低于0.03%,但液压油在储存、运输及使用的过程中吸收水分是无法避免的。如果液压油中所含水分过多,就会破坏油膜,并使油液乳化变质而失去润滑性能,进而加剧液压元器件的磨损,系统的工作效率也随之降低。因此,应加强液压油中含水量的监测,通过在油箱呼吸孔安装干燥器等方式降低液压油中的水分含量。
(3)对液压系统进行密封。一般来说,液压系统的污染物主要是通过通气孔、加油口、密封圈等进入液压系统内部的。因此,在日常的液压设备维护中,油箱盖要有良好的密封性能,通气口应配置相应的通气过滤器,阻止污染物进入。对液压设备进行检测、维修时要注意防尘,禁止在有污染物的场合下进行检测和维修。
(4)液压油的机外过滤。机外过滤是指通过外循环方式对油液进行过滤净化。液压油在使用过程中会逐渐产生机械杂质,机械杂质是指悬浮或者沉淀在油液中的杂质如砂土和金属屑等。机械杂质对摩擦面危害极大,影响润滑,加速磨损,引起机件发热,堵塞管路等并且随着液压油使用时间的增加,机械杂质的含量也会逐渐增高,因此要适时进行过滤处理。
3)制定合理的滤材更换周期。在液压设备的使用过程中,随着环境的改变和保养情况的变化,其原始保养资料所提供的滤材更换周期也会随之发生变化。定期实行液压油的机外过滤,就能清除油液中的大部分污物,从而延长设备本身滤芯的寿命。
4)实现液压油的按质更换。适时更换液压油,特别是根据油品质量确定换油,对维护机械设备,节约油料都是有意义的。实现液压油的按质更换,既能减少液压设备的磨损,又能延长液压设备的使用寿命,是最科学的换油方式。实现液压设备按质换油的关键在于,从监测项目中筛选出能够反映不同机型油液的变质规律,从中筛选出与液压油污染紧密相关、能够反应油质衰变的的化验项目。
3结语
建材设备预防维护的实质在于“维”,而不是“修”,其核心在于对设备故障的事故性参数进行监测、鉴别和技术控制。建材设备预防维护能够保证设备最佳利用效率,保证设备在紧急需要时的可用性,同时保证人身安全。
建材设备预防维护在保证企业经济发展的同时,有效的减少了突发性设备故障导致的资源的消耗,符合国家提出的“可持续性发展”的战略思想。对于大型建材生产企业而言,设备的预防维护体系研究有着其重要的环保意义和经济价值。
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