通过预测性维护降低维护成本

您想为您的设施增加利润并降低维护成本吗？

众所周知，振动分析、轴对中、油液分析、热成像、电机电路测试和其他一些技术是帮助实现这些结果的绝佳工具。这些技术可用于日常机械缺陷的识别和消除。

许多设施对机械缺陷（轴承缺陷、齿轮箱缺陷等）已被识别、安排维护并最终利用这些技术进行维修的知识感到满意。优化的可靠性计划将不断寻找造成机械故障的根本原因，从而避免许多长期和反复出现的问题。大多数设施认为找到设备缺陷的根本原因可能很困难。

这在某些情况下可能是正确的，但并不总是现实。事实上，设备缺陷的许多实际根本原因可以很容易地确定。消除这些根本原因将减少必须随着时间推移而修复的设备缺陷数量，帮助您实现降低维护成本和增加公司利润的目标。

振动分析是一种找出导致有害振动和设备缺陷的强制函数的方法。然而，当仅使用振动数据进行识别时，这些缺陷可能很难相互区分。如果不能准确识别缺陷，则可能导致对设备进行不正确或不必要的维护。如果没有确定根本原因，那么随着时间的推移将重复相同的修复。所有这些都增加了总体维护成本并降低了公司利润。

与松动相关的情况是设备中最常见的一些问题，也是最容易纠正的问题。如果不纠正这些情况，可能会造成代价高昂的常规设备缺陷并困扰维护人员。这导致持续的设备维护和更高的维修成本。

机械松动可归为以下两类之一：

1. 结构
2. 旋转元件（组件松动）

结构松动可能起到振动放大器的作用。随着松动的发展和严重程度的增加，设备或结构的刚度会发生变化。这可以允许共振频率改变并与机器中的另一个缺陷频率重叠。这将增加缺陷幅度并导致设备更快地发生故障。这种效应造成的损害可能非常昂贵，而且是完全可以避免的。

结构松动可能由底座安装问题、轴承盖、外壳、支撑、不当/损坏的焊缝等造成。仅使用振动模式时，这些类型的情况很难识别和确定根本原因。

当振动数据不能提供明确的指示时，相位数据通常可用于确定设备中的确切问题。相位分析是最容易被忽视的功能之一，可用于识别和定位不需要的设备缺陷，例如结构松动。因此，相分析对于分析人员来说是一种非常有价值的诊断工具，可以很容易地用于确定许多设备问题的根本原因。

在尝试任何类型的相位测量之前，分析人员必须清楚地了解相位关系。阶段是两个事件在时间上的关系。这些事件可能彼此同步（同相）或不同步（异相）发生。

这种区别非常重要，可以很容易地用于识别结构松动问题。在彼此靠近的两个测量位置上收集的相位读数应具有可比较的值。不同的相位值表明位置彼此振动不同步（异相）并且可能存在松动。

将振动传感器从一个径向方向移动到另一个（垂直到水平方向）应该会产生大约 90 度的相移。在相同的径向（水平到水平或垂直到垂直）内移动传感器应该会产生大致相同的相位值。将振动传感器从一个测量位置移动到另一个测量位置时，经常会看到大约正负 30 度的相移，这是可以接受的。

图 1 显示了经过结构松动检查的设备。请注意，当振动传感器在同一测量平面内移动时，测得的相位读数仍然非常相似。这表明机器的这一侧不存在结构松动问题。

图 1. 无结构松动的设备

应在所有螺栓连接或焊接接头上测量相位。一旦发现松动的组件/位置，相位读数将突然变得不稳定，从一点到另一点。通常，相移会在 90 到 180 度之间变化，从之前的测量位置开始。

图 2 显示了已检查结构松动的第二台机器。请注意，在到达特定测量位置之前，相位读数非常相似。相位读数突然改变。 X 标记该点，相位值的突然变化表明特定测量位置存在结构松动问题。

图 2. 结构松散的设备

相位测量也可用于识别设备中安装脚松动的情况（参见图 3）。松散的脚会显示从脚到地基的相移。此外，应该观察到可疑脚与其他机器脚的相位差。相移通常大于 90 度。

图 3.

现在可供分析人员使用的另一个选择是能够在路线中定期收集相对相位测量值。该数据可以与其他基于路线的测量数据一起随时间变化趋势（图 4）。趋势数据会随着设备状况随时间的变化而变化。

这可以在没有转速计信号的情况下通过在路径中使用跨通道相位测量来完成。事实上，对于那些经历过昂贵维修或因松动相关问题造成附带损坏的机器来说，收集基于路径的相对相位测量是一个很好的选择。此类常规信息可以避免此类代价高昂的故障，并可以维护结构或设备的完整性。

图 4.

在进行任何相位测量之前，必须进行适当的准备。测量位置应该没有灰尘等。应该创建一个简单的图来确定所需的测量位置并记录测量结果。此图可能很简单，但在分析结果时将证明是至关重要的。图 5 显示了一个可以常规用于相位测量的简单轮廓。

图 5. 相位轮廓示例

基本相位数据不难获取，可以提供丰富的信息。此信息将有助于确定在您的设施中造成设备缺陷的许多根本原因条件。这些情况可以被消除，从而减少日常设备故障（轴承缺陷等）的数量。这导致总体上节省了维护成本并增加了利润。

如果您希望降低维护成本并增加利润，请不要忽视您可能拥有或可能购买的技术。不要假设这些技术提供的所有功能使用起来都很复杂。不向您的维护人员提供这些技术或未充分利用您已有的技术实际上会导致维护成本增加和利润减少。

关于作者：
Trent Phillips 是 Ludeca Inc. 的状态监测经理，该公司是轴对中、振动分析和平衡设备的供应商。可以通过 305-591-8935 或 [email protected] 与他联系。如需更多信息，请访问 www.ludeca.com。