如何实施有效的链条磨损监控程序

链条磨损监测自第一个链节形成以来一直是设备可靠性计划的一部分。它是组织可靠性计划的一个组成部分，以至于它已成为行业俚语的一部分，如“链条的强度取决于其最薄弱的环节”。

链条几乎是每个工业过程的一部分。它们存在于工厂的物料搬运系统中、起重机和起重机操作的关键部件中，或作为控制安全停止装置的连接的一部分。

无论其功能如何，组成链条的任何组件的故障对所有者来说都是代价高昂的，如果不是灾难性的。尽管我们都同意链条故障是不可取的，但现代工业的链条磨损监测在方法和频率上仍然各不相同。

通常，链条可靠性检查通过定期检查抽样程序或更换计划进行。目视检查通常用于链条的磨损识别检查，完成起来非常耗时，并且极大地依赖于检查员的经验、态度和加工知识。

现有技术使这种昂贵的方法不再是当今维护部门进行链条监控的唯一途径。红外光电光学系统的应用使得检测更精确、成本更低，并能获得趋势信息，减少故障机会。

使用红外光电链条磨损监测系统识别磨损的链条销示例。

光电过程说明

红外光电技术广泛应用于我们日常生活的方方面面，而我们大多数人甚至都没有意识到它的存在。光电检测器的例子包括最先进的安全系统类型的传感器组件、电梯和运输系统的门关闭系统的安全控制，甚至是高产量装瓶系统中的瓶子填充水平监视器。

这项技术的应用范围当然是广泛而多样的。基本原理依赖于一个红外光源（发射器），它向一系列红外传感器（接收器）产生脉冲红外光束，这些红外传感器（接收器）依次监控该光束。发射器和接收器的组合称为光电探测器。

发射器和接收器安装在被监测区域的相对两侧，当接收器检测到脉冲红外光束受阻时产生信号。一个汽车前灯和一个光电池可以在一个科学项目中用来制造一个非常粗糙的光电探测器。

在这个过程中加入红外光是因为它增加了接收器的灵敏度和穿透力。红外线是一种类似于无线电信号、可见光和 X 射线的电磁辐射形式。虽然红外线能量与可见光相似并具有许多共同特征，但红外线能量由于波长不同而对人眼不可见。红外线能量的波长为0.75微米至1毫米。

光电探测器上的盖子由特殊材料制成，旨在阻挡可见光，同时允许最大程度地渗透红外能量。这就是允许在光线充足的工厂车间甚至在阳光直射下使用红外光电探测器的原因。

历史视角

如果大多数公司要记录他们的链条监控程序，您应该不会惊讶地发现诸如“生产过程中输送机出现故障时更换链条”或“上一次更换链条大约是五年前，现在该更换了”之类的陈述。即使是被视为主动监测链条磨损的程序，在历史上也使用了从链条的标称 10 英尺部分中选择任意样本并对其进行物理测量的方法，这将表明磨损。显然，使用这种方法存在很大程度的风险。

抽样计划取决于提供与整个系统状况一致的信息的样本。将检查限制在 1,000 英尺长系统内的 10 英尺链条部分会造成这样一种情况，即实际对磨损最严重的区域进行采样的可能性提供了即使是拉斯维加斯赌徒也无法接受的检测“几率”。

另一个问题是，当测量设备是标准硬件质量的卷尺时，测量的准确度如何。历史上的替代方案——目视检查链条——当然可以识别链条磨损，但生产计划能否再次容忍这种劳动密集型方法的极端停机时间，这种方法需要固定的链条来进行充分的检查？许多类型的链条都经过润滑或涂漆，在进行目视检查时，那些保护链条免受磨损和腐蚀的涂层掩盖了典型的磨损指标。

经常使用的最后一种方法是基于链龄的定期更换方法。这种确保链条可靠性的系统可能有助于减少生产停机时间，但更换可靠链条的成本永远无法收回。

红外光电链条磨损监测

专为链条磨损监测而设计的红外光电仪器通常使用参考技术来准确测量链条上每个中心链节前缘之间的距离。通过准确的链接到链接测量，这些监控器可以轻松识别出现异常磨损迹象的单个链接或销。

下图所示的装置是一种便携式电池供电设备，能够监控 3、4 和 6 英寸链条的所有组合。可提供专为单节距链条设计的替代装置。这些监控器能够对链条进行动态监控，以便在不中断生产的情况下进行检查。

如果使用永久安装的单元，则可以立即完成对链条的连续监控，识别超出编程限制的任何链条链接。状态监控单元和永久安装的单元都通过警报灯的照明识别特定问题区域来识别超出预设尺寸长度的任何链路。大多数单位将为操作员提供有关如何处理数据的选项，包括监控、数据审查和问题区域识别的替代途径。

安装在传送带上的便携式红外光电链条磨损监测系统。

自动异常识别和标记系统识别磨损阈值以上的每个环节，如果结合趋势分析软件监控，定期或连续扫描将允许仅在真正需要时才计划更换链条。趋势分析软件需要定义的开始/停止点才能进行准确的比较。这通常通过安装在系统中的唯一标识链接来完成。

启动/停止链接识别的选项可以通过永久安装在链本身中的磁铁组件来实现，每次磁铁通过单元传感器时，它都会自动向单元发出信号以启动和停止数据记录会话。此选项提供易于理解的数据呈现方式。

显示链接集测量值条形图的报告软件示例。

可以从专门设计的软件中获得的几个独特功能允许提供有价值的分析工具，例如可调跨度验收标准、数据记录测量范围（单个链接、单个链接集或 10 英尺部分）、趋势叠加和图表选项。

准确性

在正常使用链条中，大部分链条磨损发生在摩擦点。摩擦点是销与中心连杆接合的区域。磨损发生在中心销本身、中心链节的内侧或在大多数情况下两者的组合。制造商提供替代增长图表，该图表提供了一个值来确定“链增长”的最大长度，建议作为链替代指南。这通常基于从常用的标称 10 英尺测量技术收集的检查数据。例如，当长度达到 124 至 124.5 英寸时，应更换 10 英尺长的 120 英寸新链条。

应该认识到的一个问题是磨损可能会或可能不会均匀分布在链条的测量部分。一个链节的磨损可能比相邻链节的磨损严重得多。这种类型的情况表明链条有可能在可接受的容差范围内处于故障边缘。

单链测量技术的使用消除了此类错误，提高了检测的可靠性并降低了发生灾难性链条故障的风险。扫描红外光电系统提供0.02英寸以内的精度。当用户回忆起这是在运动链上进行测量时，这一点更加重要。

该系统配备了自动喷漆标记系统，旨在标记未在可接受容差范围内的各个链接。

操作人员

虽然标准红外光电连锁监控系统的操作并不比典型台式个人计算机的操作困难多少，但在操作此类系统时应评估一些注意事项。首先也是最重要的是安全。每当需要人员在移动的工业设备周围进行物理工作时，都需要仔细监控安全问题。安全培训至少应包括 OSHA 安全培训和工厂特定的安全审查。还必须遵守上锁挂牌程序，以防止在监视器安装和拆卸过程中链条移动。

根据被检查单元的类型，操作员培训需要解决动力链单元操作（输送机、起重机、升降机等）、单元安装、生产线走下要求、软件操作、文件存储和恢复以及数据解释。通常无法从两侧接触链条，可能需要观察切口。此操作需要了解各种类型单元的负载要求的个人，以防止所需支撑的结构弱化。由于这种类型的检查是基于可靠性的而不是代码，因此需要建立需求验收标准以提供有用的数据。

最大生长耐受性的发展需要在其发展方面具有经验的个人。推荐的培训和经验可能会有所不同，但一个好的指导方针是包括 30 小时的课堂式培训，涵盖所有相关主题，并在考虑有资格独立执行检查的个人之前至少有六个月的实践经验。

利用红外光电技术实现连锁监控，是公司可靠性计划这一重要组成部分的重大改进飞跃。仅节省成本就证明了对这项技术的适用性的研究是合理的。

最近，一家肉类加工公司开发了一个节约成本的例子，该公司在实施该技术之前使用了标称的 10 英尺测量技术进行检查。在两年的时间里，他们的故障事件减少了 100%（从每 12 个月平均 7 次故障减少到零意外故障）。

据计算，每次故障使公司损失 2,416 美元的维护维修成本、3,765 美元的人工时间损失和 1,184 美元的生产收入。公司每年的总成本为 51,555 美元。在链条寿命延长、更换零件库存减少、计划维护计划和延长链条更换方面实现了额外的成本节约。

这只是众多示例中的一个，其中，如果链条可靠性对工厂生产或人员安全至关重要，那么在应用中使用单个环节检查方法是自筹资金。