第1部分-预知维修基础--机械振动分析与预知维修教学课件.ppt

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1、1 预知维修技术：第预知维修技术：第1部分部分预知维修基础预知维修基础 1.1 维修体制维修体制（Maintenance philosophies）故障即事后维修；故障即事后维修；预防即定期（基于时间的）维修；预防即定期（基于时间的）维修；预知即视情（基于状态的）维修；预知即视情（基于状态的）维修；主动即防护维修。主动即防护维修。1.1.1 故障即事后（故障即事后（breakdown or run to failure）维修）维修允允许许机机器器出出现现故故障障，在在设设备备正正好好完完全全停停车车或或停车之后，仅仅修理或更换损坏的零件。停车之后，仅仅修理或更换损坏的零件。当当设设备备的的停停

2、车车不不影影响响生生产产并并且且不不计计人人工工和和材材料的成本时，这种方法是行之有效的。料的成本时，这种方法是行之有效的。不不断断地地在在无无计计划划的的“危危机机处处理理”模模式式下下工工作作。维修活动维修活动要求库存大量的备件要求库存大量的备件。每每天天面面对对一一长长串串未未完完成成的的任任务务和和一一大大堆堆新新的的夜夜间间突突然然发发生生的的紧紧急急事事情情，所所以以员员工工常常常常过过度疲劳度疲劳。1.1.3 预知即视情（预知即视情（predictive or condition-based）维修）维修监监测测机机器器运运行行的的状状态态，如如果果检检测测到到不不良良趋趋势势，则

3、则识识别别机机器器中中容容易易发发生生故故障障的的零零件件并并确确定定维维修修的时间。的时间。优优点点之之一一是是可可以以以以系系统统安安排排的的方方式式确确定定维维修修时时间间。因因为为维维修修工工作作仅仅在在需需要要时时才才进进行行，所所以以提提高了生产能力高了生产能力。可可能能的的缺缺点点是是，由由于于对对机机器器劣劣化化的的不不正正确确的的评评价价，可可能能实实际际上上增增加加维维修修工工作作量量。为为了了跟跟踪踪振振动动、温温度度或或润润滑滑的的不不良良趋趋势势，要要求求监监测测这这些些参参数数的的专专业业设设备备，并并且且对对员员工工进进行行培培训训（或或者者雇雇用有技能的员工）。

4、用有技能的员工）。1.1.4 主动即防护（主动即防护（proactive or prevention）维修）维修强强调调对对故故障障根根原原因因的的跟跟踪踪。分分析析每每一一个个故故障障并并采采取取主主动动测测量量，以以保保证证这这些些故故障障不不再再发发生生。它它利利用用以以上上介介绍绍的的和和与与根根原原因因故故障障分分析析（RCFA）相结合的全部预防）相结合的全部预防/预知维修技术。预知维修技术。RCFA检检测测和和查查明明引引起起缺缺陷陷的的问问题题。它它保保证证采采用用和和执执行行适适当当的的安安装装和和修修理理技技术术，也也可可以以突突出出设设备备再再设设计计和和修修改改的的需需要

5、要，以以避避免免这这些些问问题再次出现。题再次出现。以以系系统统安安排排的的方方式式制制定定设设备备修修理理的的时时间间表表，为为了了减减少少和和消消除除重重复复发发生生的的潜潜在在问问题题，需需要要提出提出改进措施改进措施。1.2 维修体制的进步（维修体制的进步（evolution of Maintenance philosophies）事事后后维维修修在在早早期期是是实实用用的的，是是被被动动的的。直直到到发发生生功功能能性性故故障障才才停停止止运运转转。随随着着原原始始故障，经常出现继发损坏。故障，经常出现继发损坏。定期维修定期维修，又称为预防维修。在设备完成，又称为预防维修。在设备完成

6、一定的运转时数之后，即使没有功能失效一定的运转时数之后，即使没有功能失效的证据，也要停止生产，进行大修。可能的证据，也要停止生产，进行大修。可能有有维修的不足和过剩维修的不足和过剩。预知维修和主动维修是普遍的。预知维修和主动维修是普遍的。预知维修的效益（预知维修的效益（benefits）提提高高机机器器的的生生产产率率。消消除除由由于于设设备备意意外外故故障障引起的工厂停机。引起的工厂停机。延延长长大大修修的的时时间间间间隔隔。以以“当当需需要要时时”为为基基础，制定维修活动时间表。础，制定维修活动时间表。在在大大修修程程序序中中，减减少少“当当需需要要时时打打开开、检检查查和和修修理理的的”

7、的的数数量量。预预知知维维修修指指出出特特殊殊的的缺缺陷陷并并且且由由此此可可以以使使维维修修工工作作更更集集中中，而而不不是是调查全部可能检测的问题。调查全部可能检测的问题。减减少少修修理理时时间间。在在机机器器发发生生故故障障之之前前停停机机，实际上没有继发损坏，所以修理时间减少了。实际上没有继发损坏，所以修理时间减少了。增增加加机机器器寿寿命命。维维护护良良好好的的机机器器一一般般能能持持续续运行更长的时间运行更长的时间预知维修的效益（预知维修的效益（benefits）续）续合合理理计计划划修修理理的的资资源源。对对设设备备缺缺陷陷的的预预知知减减少少了了检检测测故故障障的的时时间间，从

8、从而而也也减减少少了了故故障障报报告告时时间间，涉涉及及调调配配员员工工，获获取取正正确确的的文文件件，落落实实必必要要的的备备件件，加加工工和和其其他他修修理理所所需需要要的的项目。项目。提提高高产产品品质质量量。改改进进维维修修的的综综合合作作用用是是提提高高产产品品质质量量。例例如如，造造纸纸机机的的振振动动直直接接影影响响纸的质量。纸的质量。节节省省维维修修成成本本。执执行行合合理理的的维维修修计计划划可可以以平平均均节节省省20-25%的的直直接接维维修修成成本本，同同时时在在增加产量上又得到其两倍的值。增加产量上又得到其两倍的值。选定关键设备的依据选定关键设备的依据如果出故障，则会

9、如果出故障，则会影响工厂的安全影响工厂的安全；如果停机就会如果停机就会削减生产过程削减生产过程。无备份无备份的机组和大功率机组。的机组和大功率机组。资资本本成成本本很很高高，它它们们的的修修理理要要花花费费大大量量的的资资金金（例例如如，高高速速涡涡轮轮机机械械）或或者者要要花花费费很很长长时间。时间。多多年年的的“烈烈马马”，即即一一次次非非正正常常操操作作的的最最轻轻微刺激就能损坏的机器。微刺激就能损坏的机器。若若运运转转良良好好，就就会会节节约约能能量量或或提提高高生生产产率率的的机组。机组。选定一般设备的依据选定一般设备的依据故障故障不影响工厂的安全不影响工厂的安全；对工厂的产品对工厂

10、的产品不是关键的不是关键的；有已安装的备用品有已安装的备用品，可以在要求时运转；，可以在要求时运转；继发损坏不发生或者是极轻微的继发损坏不发生或者是极轻微的。一般可以对一般设备采用一般可以对一般设备采用故障维修体制故障维修体制。这这些些机机器器用用不不着着永永久久安安装装的的仪仪器器即即连连续续监监测测系系统，统，通常用便携式仪器监测通常用便携式仪器监测。1.4 预知维修的原理预知维修的原理（Principle of predictive maintenance）预预知知维维修修监监测测机机器器的的状状态态、设设备备效效率率和和其其他他参数，试图推出功能失效的大致时间。参数，试图推出功能失效的

11、大致时间。利利用用最最高高性性价价比比工工具具的的组组合合获获取取设设备备和和工工厂厂系系统统的的运运转转条条件件，根根据据所所采采集集的的数数据据，做做出出维修的时间安排。维修的时间安排。预预知知维维修修使使用用各各种种技技术术，例例如如振振动动分分析析，油油样样和和磨磨损损残残渣渣分分析析，超超声声，温温度度记记录录法法，性性能评估和其他技术评定设备的状态。能评估和其他技术评定设备的状态。实际上与实际上与医学诊断技术医学诊断技术非常相像。非常相像。1.5 预知维修技术（预知维修技术（Predictive maintenance techniques）振振动动监监测测，对对于于检检测测旋旋转

12、转机机械械的的机机械械缺缺陷陷，无疑是最有效的技术。无疑是最有效的技术。声发射声发射，检测结构和管路的裂纹。，检测结构和管路的裂纹。油样分析油样分析，检测轴承和齿轮的状态。，检测轴承和齿轮的状态。微粒分析微粒分析，残渣提供零件劣化的信息。，残渣提供零件劣化的信息。腐蚀监测腐蚀监测，超声厚度测量，跟踪腐蚀磨损。，超声厚度测量，跟踪腐蚀磨损。温温度度记记录录法法，能能检检测测发发电电机机、架架空空线线路路、锅锅炉炉、不不对对中中的的联联轴轴器器中中的的热热度度和和缺缺陷陷及及许许多多其它的缺陷。其它的缺陷。性能监测性能监测。1.6 振动分析（振动分析（vibration analysis）关键关键

13、的预知维修技术的预知维修技术1.6.1 振动分析（检测模式（振动分析（检测模式（detection mode）通过常规的，无论是按连续的原则还是以事通过常规的，无论是按连续的原则还是以事先安排的时间间隔，对机器振动的监测，在先安排的时间间隔，对机器振动的监测，在非常严重和引起计划外停机的故障之前非常严重和引起计划外停机的故障之前识别识别发展中的问题发展中的问题。常规的振动监测可以检测劣化或有缺陷的常规的振动监测可以检测劣化或有缺陷的轴轴承承、机械松动机械松动、磨损或断裂的、磨损或断裂的齿轮齿轮。振动监。振动监测也可以在导致轴承或轴劣化之前，检测测也可以在导致轴承或轴劣化之前，检测不不对中和失衡

14、对中和失衡的状态。的状态。振动分析系统的组成振动分析系统的组成传感器传感器，也称为信号拾取计；，也称为信号拾取计；信号分析仪信号分析仪；分析分析软件软件；数据分析和存储数据分析和存储计算机计算机。1.6.2 振动分析（诊断模式（振动分析（诊断模式（diagnosis mode）按常规按常规检测异常的噪声和振动检测异常的噪声和振动，进行振动，进行振动分析。为了准确地判定问题并且估计运转分析。为了准确地判定问题并且估计运转时间，可以另外做时间，可以另外做频谱分析频谱分析。分析（诊断）模式的振动测量取决于设备分析（诊断）模式的振动测量取决于设备的的关键程度关键程度。节省成本。节省成本。振动分析的另一

15、个应用是作为振动分析的另一个应用是作为验收测试验收测试来来证实正确地做了机器的修理工作。这种分证实正确地做了机器的修理工作。这种分析可以证实在轴承或齿轮的安装上是否进析可以证实在轴承或齿轮的安装上是否进行了正确的维修，或者对中或平衡是否达行了正确的维修，或者对中或平衡是否达到了所要求的公差。到了所要求的公差。1.6.3 振动分析振动分析效益（效益（benefits）识别不正确的维修识别不正确的维修，包括轴承的不正确的安装，包括轴承的不正确的安装和复位，轴的不准确的对中或转子的不精密的和复位，轴的不准确的对中或转子的不精密的平衡。因为几乎平衡。因为几乎80%的常见旋转设备的问题与的常见旋转设备的问题与不对中和失衡有关，所以振动分析是用于减少不对中和失衡有关，所以振动分析是用于减少和消除重复出现的机器问题的一个重要的工具。和消除重复出现的机器问题的一个重要的工具。识别不正确的生产行为识别不正确的生产行为，例如超过设计指标地，例如超过设计指标地使用设备（过高的温度、速度或负荷）。使用设备（过高的温度、速度或负荷）。明显地明显地提高设备的可靠性提高设备的可靠性，包括精确的对中和，包括精确的对中和平衡，质量更好的安装和修理，不断降低的工平衡，质量更好的安装和修理，不断降低的工厂设备的平均振动级。厂设备的平均振动级。