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可维修性管理在液压设备上的应用

2021-05-15 15:58:47

   一、前言

       设备具有良好的可维修性,可使维修工作简单、维修时间短和维修费用低。可维修性理论是研究设备维修的宏观和微观规律,为设计易于维修和保养的设备提供科学依据,是进行科学维修的重要基础理论。可维修性是指已发生故障的设备及部件。在规定时间内通过维修方式使之保持或恢复使用功能的能力。如,应容易拆卸或更换损坏的零部件;便于进行设备的检测和调整;便于进行设备的日常维护和保养等。良好的可维修性可获得较高的维修质馈和较好的维修效果,否则会延长维修时间,加大维修费用.甚至降低设备使用寿命。莱芜市莱钢银山型钢板带厂(简称莱钢)通过对1500mm宽带生产线的液压设备实施可维修性管理,不但提高了设备的可维护能力,也达到了减少维修时间、降低维护费用和便于保养的目的。   
   二、可维修性管理的实践

        莱钢1500ram宽带生产线的液压系统,既有高精度和快响应的AGC、El立辊APC、弯辊窜辊、助卷辊踏步、热卷箱弯曲辊等液压伺服比例系统,也有普通的液压传动装置。液压设备多,有20多个液压站、5个稀油润滑站、3个主电机润滑站、1个油气润滑站和1个轧制润滑站。因设计和安装中的缺陷,不但使设备维护f作难度大,而且维护任务异常繁重。严重影响了液压系统的正常运转。为保证液压设备高效、稳定运行,减少设备停机时间。降低维护丁作难度和强度,缩短故障排除时间等,对液压设备进行了可维修性管理的实践.取得了较好效果。   
  1.将创新性思维应用于液压设备的可维修性管理

        液压系统中的液压件多采用标准化、集成化的固定结构,使一些固有缺陷和隐患难以排除。如,叠加式三通减压阀是滑阀式结构,至少由两级串连的滑动控制阀组成。这种叠加式减压阀对液压系统清洁度的要求较高,而油液的清洁度较低,不能满足减压阀的技术要求,经常出现卡阀和压力波动大等故障,造成液压件动作异常,设备稳定性差和故障率较高。技术人员经过反复实践,研制出新型插装式=三通减压阀。将由插装式阀芯组成的控制阀芯安装在原有的减压阀体中,构成插装式减压阀。利用插装阀压力稳定、压力损失小和抗污染能力强等特点,以及流量平稳、噪声小、无卡死现象和良好的响应性等特性,实现了高速平稳转换的效果。新型插装式i通减瓜阀具有以下优点:①插装式减压阀是标准件,容易采购;②根据实际工作状况可加1二成不同尺寸的连接块,与现场液压阀实现互换;③插装组件抗污染能力强,可大幅度提高备件的使用周期;④系统稳定、可靠性好;⑤插装阀芯便于更换,不需要拆除整个叠加阀组。达到了减少维修时间、备件便于更换和降低维修费用的目的。   
  2.采用新的设计方法提高液压设备的可维修性

        由于设计方面的缺陷,不但加大了生产线液压系统设备维护的’l:作量,也增加了保养和维修人员的工作难度,使液压系统设备无法保持长周期稳定运行。通过采用新的设计方法,如。对加热炉升降控制系统进行重新设计和改造,在大大提高液压设备可维修性的同时.也极大降低了设备维护工作量。加热炉步进升降阀台的原设计不但繁琐,而且不够合理。主要表现为:人为造成控制结构的复杂化;参与动作控制的元器件太多。频繁的动作使压力反复波动和冲击管路。造成管路震裂和发生喷油的设备事故;繁琐的控制系统和频发的设备事故,给故障的判断和排除带来了困难。技术人员在遵循原理清晰、结构简单和便于管理,以及充分考虑设备保养和维修工作的便利性等,重新设计了液压控制系统,并对液压设备进行了技术改造。新控制系统采取的是:用比例阀和压力补偿器实现速度与信号的线性控制;用FD平衡阀实现液压缸的任意位置锁定;当爆管事故发生时,可由液控单向阀锁定液压缸位置。不仅实现了控制结构简单、控制器件少、故障判断容易和排除方便等,而且具有液压冲击力小、运行平稳和管路振动小等优点。利用单个电磁换向阀同时控制分布在四个液压缸上的液控单向阀,防止了因单个液压缸闭锁,而造成系统的不同步和损坏液压缸等问题。   
  3.通过技术升级提高液压设备的可维修性

        带卷运输区应用r大量的普通液压传动系统,由普通阀控制的传动系统,既有冲击力大和震动大等缺陷,又有不能通过更换调节阀排除设备故障的弊端。企业虽然投入了大量的人力、物力和财力进行维护,但收效甚微。如。带钢回转台的故障是因回转台液压冲击力大造成的,经过分析是:原设计采用的是普通换向阀,它在通电瞬间会对回转马达产生较大的液压冲击力,造成回转马达带着十几吨重的钢卷快速撞击缓冲垫后。产生很大的液压冲击力和震动。由于带卷运输区的生产节拍较快,使回转马达长期在频繁、快速、大冲击力和震动大的情况下运行,造成马达内部叶片断裂,产生大鼋的内泄,马达的负载能力急剧下降和转不到位,回转台固定螺栓松动,缓冲垫和设备地基损坏严重等,维修人员只有频繁的更换缓冲垫,甚至需要重新浇注地基和更换地脚螺栓等。为此,技术人员首先采用了比例技术.将回转缸的运行速度通过电信号的大小比例来控制阀芯的开口角度,操作人员只需调节电信号就可实现设备的加速、减速和稳定旋转.消除了液压冲击力大和震动大等问题。其次,采用的是螺旋摆动液压缸技术,利用大螺旋升角的螺旋副实现旋转运动中的特殊液压缸,不但体积小、重量轻,而且结构紧凑和运行平稳。   
  与叶片式摆动马达相比,不但输出转矩大、容积效率高。而且抗震和抗冲击能力强。通过改造后的液压传动系统运行平稳、故障率低,设备维修量、备件消耗和维修费用等都大大降低。   
  4.通过适应性改造提高液压设备的可维修性

        液压系统在设计和安装液压管路、阀台等元器件位置时,由于忽略了对维修方便的考虑,造成:阀台被安置在工作环境恶劣。且空间狭小的地方;管路的接头数量过多.且多紧邻其他设备,没有作业空间等。不但给设备的日常维护带来极大不便,也使故障排除时间大为延长。例如。卸卷小车的升降阀台被安装在卸卷小车的本体支架上,随卸卷小车长期处于卷取机下方,使伺服阀及控制线盒被长期浸泡在冷却水中。虽然维修人员采取过多种防水措施,但效果均不理想。经常出现:伺服阀插头因进水而造成阀体腐蚀或短路烧坏,需频繁更换伺服阀;液压阀体及连接螺栓、螺帽、法兰等锈蚀严重;减压阀和溢流阀的调节螺纹.因锈蚀造成压力调节阑难。且不准确。根据现场的实际李间,技术人员将升降阀台和控制线盒移到了卸卷小车附近的地面上,阀前管路则就近接通。阀后管路可通过原导程链用软管连接到卸卷小车液压缸上。升降阀台和控制线盒不用随卸卷小车来同移动,避免了冷却水的浸泡。彻底消除了安装时的缺陷,有效减少了设备维修鼍,降低了维修难度和减少了故障停机时间。   
  5.设置加油中心提高液压设备的可维修性

        液压系统的设备故障有70%~80%是油液污染导致的,要保证液压系统正常、可靠的运行,减少维修量,首先应保证液压系统的清洁。由于液压系统使用了大量的比例阀和伺服阀(伺服阀108件,比例阀100件),它们对液压系统清洁度的要求较高。  
  一般新油的最高清洁度在NAS 8级左右,在通过加油过滤小车过滤后最多能达到NAS 7级,与伺服系统NAS 5级的要求还相差甚远,若直接加入新油不但会降低系统的清洁度,也会降低油的等级。原来采用的单油桶直接加油方式,不仅容易将污物带人液压系统中,油桶的调运工作量等也会占用大量的人力和物力,且费时、费力。通过设置加油中心,新油在加油中心经过反复过滤,在达到NAS 5级后再加入液压系统中,不但从根本上保证了油体清洁度要求和阀体的安全运行,也避免了设备事故的发生。即便发生跑油事故时,也可通过补油装置及时供油。极大减少了人力和物力的投入。   
  6.增加监控装置提高液压设备的可维修性

        加强对运行中设备技术状态的掌控力度,是避免和减少设备故障发生的重要措施,也可将维修难度和维修范围降到最低和最小。1500mm宽带生产线的Ll稀油润滑系统,主要为R1四辊粗轧机减速机、压下丝杠、连轴平衡轴瓦和El立辊减速机提供稀油循环润滑。Rl、El的稀油润滑点有50多处,只有部分润滑点安装了GZQ型油流指示器,用于润滑点的流量调节和现场观察。由于轧机的jI:作环境较差,使油流指示器的流量值总在不停的变化,甚至发生堵塞现象。造成现场的点检频次较高,点检人员的工作强度大和设备运行的可靠性较差等。而没有安装油流监控器的润滑点,不但无法实施点检,也给润滑系统的安全运行带来较大隐患。针对监控点少和点检l:作强度大等问题,技术人员将润滑点全部安装了流量计和流量指示器,并将监控信号传输到值班监控室的微机中。实现f既可在现场通过流量指示器进行调节和观察润滑点流量,也可通过流量计指示灯观察流量报警情况。值班监控室还可通过微机观察各润滑点的动态流量信息,可根据实际要求设定各点的流量报警值,当流量低于报警值时会自动发出呜叫声。从而实现r两处三种的相互监督的点检方式,确保了流量监控的准确性和及时性。不但消除了传统点检的弊端,也使稀油润滑流量的工艺参数更加科学和准确。   
  7.通过人员培训提高液压设备的可维修性

        设备的保养和维修工作是通过人来实现的。加强员工的培训工作,提高相关人员的综合素质,是搞好设备可维修性工作的重要因素和措施。莱钢主要采取了以下培训方式。   
  (1)长期举办液压专业的知识培训。通过进行长期举办液压原理知识培训和不定期的厂家专业知识讲座与经验交流相结合的培训方式,不但普及和提高了技术及维修人员的理论和实际技能水平,也从理论的高度进一步使他们理解、认识和掌握液压传动系统的原理和特性,为更好的开展液压设备的保养和维修工作,打下了良好基础。   
  (2)通过案例分析和故障判断实例进行培训。莱钢将1500ram宽带生产线从调试到正式生产出现的各种典型故障,进行了整理、归纳并编辑成《设备故障案例》,经常组织员工进行学习和讨论。通过现场发生的设备故障实例。举办故障分析及优化处理故障方案的实地培训,不但提高了员工对设备故障的判断能力和准确性,也减少了故障排除的时间。   
  (3)进行其他专业的知识培训。液压系统只是1500ram宽带生产线中一个中间环节,要作好液压系统设备的维护T作,维护人员不但要掌握好本专业的基本知识,还应学习和了解其他专业的相关知识。为此,企业经常邀请T艺、技术、机械、电气和自动化控制等专业的技术专家,为操作和维修人员讲解、传授相关专业的基础知识和维修经验,以提高员工的综合素质。 
   三、结语

        莱芜市莱钢银山型钢板带厂通过对1500mm宽带生产线的液压设备,实施町维修性管理策略和采取可维修性管理措施等,使液压设备的可维修能力大大提高,实现了液压设备的高效和稳定运行。极大降低r维护人员的工作难度和强度,减少了设备停机时间,缩短了故障排除时间,提高了设备维护的工作效率,取得了较好效果。 


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