GZYB渣油泵在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)知維修
1.高精度渣油泵(簡(jiǎn)稱(chēng)泵)磨損的三個(gè)階段
GZYB渣油泵的磨損分為初期磨損，正常磨損，異常磨損三個(gè)階段。
1.1、初期磨損階段：泵在零件制造過(guò)程中，零件金屬表面有一定的微觀不平度(表面粗糙度)軸或孔存在的橢圓度與不直度，泊泰邦在金屬表面發(fā)生初期相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵零件間相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)摩擦副間會(huì)產(chǎn)生輕微的摩擦磨損，零件處于初期磨損階段。
1.2、正常磨損階段：經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的磨合，摩擦副間生成新的，精度等級(jí)更高的粗糙度，磨損速度減慢。進(jìn)入一段相對(duì)比較長(zhǎng)的穩(wěn)定使用階段。
1.3、異常磨損階段：在此階段中,金屬材料達(dá)到疲勞周期的額定壽命,金屬表面將產(chǎn)生疲勞層,疲勞層在泵高溫高壓的特殊使用狀態(tài)下,金屬表層易發(fā)生顆粒狀脫落,因此,磨損急劇增長(zhǎng),zui后導(dǎo)致零件失效。
1.4、泵在運(yùn)行中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的三對(duì)摩擦副(靜承關(guān)系)零件之間的磨損，使零件間的縫隙增大，泵內(nèi)泄漏量隨之增多，油溫也相應(yīng)升高。泵軟壽命是從初期磨合期到穩(wěn)定使用階段進(jìn)而到疲勞剝落期階段(劇烈磨損階段)。這三個(gè)階段時(shí)間的長(zhǎng)短主要取決于所使用的液壓介質(zhì)的清潔度。
1.5、影響泵的軟壽命還有另外一個(gè)決定性因素,就是泵的軸承的使用壽命。因?yàn)檩S承在泵殼內(nèi)軸向載荷轉(zhuǎn)動(dòng),泵殼內(nèi)的三大摩擦副(1.缸體配流面與配流盤(pán);2.柱塞桿與缸孔;3.滑靴與斜盤(pán))零件高速摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬與金屬產(chǎn)生接觸摩擦,發(fā)生粘結(jié)和切削,而且由于局部高溫,造成大尺寸金屬氧化物顆粒疲勞剝落,剝落的金屬顆粒因無(wú)法排出泵殼外而積存在GZYB渣油泵殼內(nèi)。因泵殼體充滿(mǎn)液壓油,沉積的金屬顆粒與液壓油混雜在一起隨泵主軸及缸體的轉(zhuǎn)動(dòng)又在殼體內(nèi)旋流漂移,造成泵內(nèi)軸承的加劇磨損。軸承磨損到一定程度后游隙增大,軸承游隙增大后軸承的回轉(zhuǎn)精度降低后,無(wú)法保證缸體與配流盤(pán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度,因此又破壞了泵三對(duì)摩擦副之間的靜液壓的平衡,被破壞的靜液壓支承(三對(duì)摩擦副)又會(huì)加速磨損。
2、影響泵軟壽命的因素
2.1、軸承的摩損是影響泵軟壽命的決定因素,泵用軸承是在特定運(yùn)轉(zhuǎn)條件下及特定軸向載荷摩擦力矩的特殊軸承。
渣油泵在工作壓力達(dá)到峰值壓力時(shí),其分布在泵缸體孔中360°內(nèi)分度圓中的九只柱塞中只有四只柱塞在向泵排口壓縮高壓力油而產(chǎn)生的偏載反作用力施加在主軸前端的圓柱滾子軸承160°區(qū)域內(nèi)上,這種現(xiàn)象使軸承承受主軸變形所產(chǎn)生的偏載荷力和多波峰式的突加沖擊載荷力,在這兩種外力作用下,軸承不可避免地存在邊界應(yīng)力集中即“偏載邊緣效應(yīng)”,這勢(shì)必降低軸承額定使用壽命,同時(shí)也對(duì)泵的軟壽命帶來(lái)影響。
2.2、油液污染，主要是人為造成的污染，當(dāng)更換液壓濾芯時(shí)沒(méi)有把濾筒內(nèi)的油液排凈或根本就不排出濾筒內(nèi)的油液就抽換濾芯，造成濾筒內(nèi)的污染物從濾筒的排口直接流入油箱。當(dāng)一個(gè)≧10μm顆粒進(jìn)入到泵中，就會(huì)造成配流面的一道劃痕，當(dāng)這道劃痕在高壓油液長(zhǎng)時(shí)間的沖刷下，就會(huì)演變成一道溝槽，就這么一道溝槽就會(huì)造成泵失效。
2.3、吸空,對(duì)泵軟壽命影響zui大的是泵吸入帶有空氣的油液,在此要糾正液壓界人員的一個(gè)錯(cuò)誤觀念,就是液壓管道不漏油不等于管道不漏空氣。當(dāng)油液管道及各部接頭處密封處于小的失效范圍內(nèi),管道在一個(gè)大氣壓環(huán)境下是不泄漏油液的,當(dāng)泵排量增大時(shí),泵吸油口S處就會(huì)出現(xiàn)虹吸現(xiàn)象,外部大氣壓高出泵吸油S口幾倍的大氣壓,泵吸油口就會(huì)從失效的部位吸入空氣。當(dāng)空氣進(jìn)入到泵配流區(qū)域從低壓區(qū)轉(zhuǎn)換到高壓區(qū)時(shí),在高壓油的擠壓作用下,氣泡爆炸破裂,就會(huì)對(duì)缸體配流面與配流盤(pán)間造成穴蝕現(xiàn)象。穴蝕嚴(yán)重時(shí)造成缸體配流面銅層間隔區(qū)竄通。另一種泵吸入空氣的原因是液壓油箱容積小或油箱內(nèi)間隔板設(shè)計(jì)不合理,當(dāng)液壓系統(tǒng)回油時(shí)所帶入到油液中的空氣氣泡還沒(méi)有被*消出時(shí)就被泵吸油口吸走了,也會(huì)照成上述病因。
2.4、撓性聯(lián)軸器不對(duì)稱(chēng)，電機(jī)軸與泵主軸不同軸度大于0.1mm時(shí)，高速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的振動(dòng)直接反應(yīng)到泵主軸軸承上，影響主軸前端軸承壽命。
2.5、多泵工作時(shí)的共振：大型液壓站群泵組工作時(shí)，每臺(tái)泵應(yīng)有自己?jiǎn)为?dú)的帶有減震座的泵架，泵架與泵架間隔必需有減震措施防止共振。
2.6、維修方式不當(dāng)，任何的不當(dāng)維修方式,都會(huì)造成泵的*損壞。泵的解體與裝配是一道精細(xì)而復(fù)雜的工作,工作人員必須在修泵前仔細(xì)閱讀所承修的泵,馬達(dá)的維修技術(shù)參數(shù),按規(guī)程調(diào)整靜承間隙。
3、高精度渣油泵在線監(jiān)測(cè)診斷與預(yù)知維修
3.1、本世紀(jì)初，以現(xiàn)代電子測(cè)試技術(shù)，計(jì)算機(jī)分析等*的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷儀器為基礎(chǔ)，采用超聲波泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)，紅外測(cè)溫技術(shù)，泵用軸承小波分析技術(shù)，對(duì)在線使用的泵進(jìn)行定期檢測(cè)診斷，根據(jù)所采集故障信號(hào)，繪制出泵在線工作性能曲線圖，做出評(píng)估報(bào)告。依據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果決定是否對(duì)泵進(jìn)行維修。從而確定泵的維修期，避免了預(yù)防維修中過(guò)剩維修，大大地降低成本。提高泵使用軟壽命，減少了故障停機(jī)損失。以技術(shù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修制度取代過(guò)去的定期維修制度。也取代了過(guò)去的人工巡回檢測(cè)即用手摸泵外殼的溫度與振動(dòng)，用耳聽(tīng)泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的噪聲是否比以前擴(kuò)大音量的老式方法。特別是以設(shè)備點(diǎn)檢個(gè)人經(jīng)驗(yàn)為主的技藝維修，而不是以*的檢測(cè)，科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)診斷的維修。
3.2、監(jiān)測(cè)及診斷裝置即為故障診斷手段。故障診斷手段可分為便攜式簡(jiǎn)易診斷和在線精密診斷兩大類(lèi)別。GZYB渣油泵故障的預(yù)兆主要參數(shù)是壓力降低，流量減少，溫度上升，變量速度超時(shí)，噪音上升與振動(dòng)增大，泵內(nèi)泄漏量超標(biāo)等。檢測(cè)不同參數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)GZYB渣油泵所反映出來(lái)的實(shí)際狀況，現(xiàn)場(chǎng)條件和精度要求的差異，選擇不同的測(cè)量方法和工具，儀器?？梢暂^快的從泵的外部直接檢測(cè)出泵內(nèi)部磨損情況，從而有效地防止了泵的故障發(fā)生，提高了主機(jī)的可靠性。
泵檢測(cè)還可以采用液壓測(cè)試儀檢測(cè)泵的總效率。液壓測(cè)試儀是由流量，壓力表和溫度計(jì)所組成，可聯(lián)接到泵的排口，通過(guò)調(diào)節(jié)儀器的各項(xiàng)功能檢測(cè)出泵排口在各級(jí)壓力下的流量，繪制出泵總效率曲線圖。泵總效率下降到72%時(shí)就必須下線修復(fù)。
測(cè)試儀與泵泄油口聯(lián)接檢測(cè)泵內(nèi)泄量。泵的泄漏量是隨在線使用時(shí)間而變化的，在固定的周期時(shí)間內(nèi)，測(cè)出泄漏量的變化就可相應(yīng)得知泵影響系統(tǒng)能否正常工作的運(yùn)行狀態(tài)變化，將泄漏量隨時(shí)間變化的曲線稱(chēng)為狀態(tài)曲線，作為泵工作狀態(tài)的評(píng)定指標(biāo)，可用以進(jìn)行故障預(yù)報(bào)和維修期的確定。
泵內(nèi)泄漏狀態(tài)曲線的繪制及分析。以泵運(yùn)行時(shí)間為橫座標(biāo)，內(nèi)泄量和容積效率為縱座標(biāo)，繪出泵泄漏曲線，泄漏量超出正常值的50%就必須下線修復(fù)。
3.3、查看電流值,冶金行業(yè)的大型液壓站都是由多臺(tái)渣油泵組成的液壓系統(tǒng)并配有配套的大型蓄能器組,如果其中有一臺(tái)泵內(nèi)泄漏量大或達(dá)不到工作壓力時(shí),對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)壓力及流量危害不能立即顯現(xiàn)出來(lái),點(diǎn)檢人員必須每日對(duì)工作的泵查看電流表上的電流值并做出記錄。如果泵群組其中的一臺(tái)泵工作壓力比另外的泵工作壓力低時(shí),壓力低的泵在電流表上顯示比正常工作的泵電流值低,即少做功的泵比正常做功的泵需用的電流低。
3.4、測(cè)量泵殼溫度。高精度渣油泵內(nèi)泄漏量大，泵內(nèi)的摩擦副間隙增大造成壓力油泄漏，泄漏的壓力油轉(zhuǎn)變成熱能，事必造成泵殼同正常泵殼的溫度差別。如果泵內(nèi)軸承疲勞磨損，軸承發(fā)熱并伴有雜音，熱量就在泵殼外表處顯現(xiàn)出來(lái)，以上二種發(fā)熱現(xiàn)象采用“紅外線電子測(cè)溫儀”檢測(cè)對(duì)比，有問(wèn)題的泵殼表面溫度就會(huì)比正常工作的GZYB渣油泵殼溫度高。點(diǎn)檢人員應(yīng)每4h小時(shí)用“電子測(cè)溫儀”檢測(cè)一次泵主軸外部、泵殼體中部、泵后蓋處等三處溫度并在泵溫升曲線表上標(biāo)出溫度記錄，此溫度曲線表可與泵監(jiān)測(cè)診數(shù)據(jù)表同時(shí)提供給技術(shù)人員，便于技術(shù)人員對(duì)泵做出正確的判斷。
4、建立監(jiān)控與檢測(cè)維修制度
4.1、泵是整套液壓系統(tǒng)元件中價(jià)值z(mì)ui高的部件，如果不對(duì)泵進(jìn)行在線監(jiān)控與檢測(cè)就很難預(yù)測(cè)該泵何時(shí)需要什么樣的維護(hù)。如果不記錄和不分析所監(jiān)控泵的數(shù)據(jù)，幾乎就沒(méi)有可能對(duì)在線使用的泵能否按規(guī)定的服役期運(yùn)行做出準(zhǔn)確判斷。如果一臺(tái)泵出現(xiàn)可檢測(cè)的劣化跡象，在故障發(fā)生前有足夠時(shí)間可觀察到劣化程度，那么對(duì)泵進(jìn)行在線定期檢測(cè)就是合理的。加強(qiáng)維護(hù)保障，才能提高泵的使用壽命(利用率)。國(guó)外設(shè)備管理有一句名言：“維護(hù)是為了利用設(shè)備而進(jìn)行的故障管理”。所以建立以狀態(tài)檢測(cè)為基礎(chǔ)的定檢，定修制度，對(duì)在線使用的泵做到每日定時(shí)檢測(cè)，做出記錄，繪制壓力、溫度、噪音級(jí)、電流值等曲線表，對(duì)泵做出狀態(tài)識(shí)別及狀態(tài)趨勢(shì)分析，視情維修的維修方針。
4.2、建立預(yù)防維修。維修的基本手段包括檢測(cè)、保養(yǎng)、更換和調(diào)試。泵預(yù)防性維修就是定期對(duì)泵進(jìn)行在線沖洗，泵硬壽命每達(dá)到1500小時(shí)進(jìn)行一次沖洗，此方法是提高泵壽命的zui有效方法之一。
4.3、常用的維修方式是在預(yù)定時(shí)間進(jìn)行維修，舉一個(gè)典型例子，泵的軸承軟壽命是一萬(wàn)小時(shí)，但這個(gè)軟壽命只是個(gè)參考，可以延長(zhǎng)這個(gè)時(shí)間，但必須估計(jì)到這么延長(zhǎng)會(huì)增加泵的損壞風(fēng)險(xiǎn)。冶金行業(yè)液壓系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)是十分復(fù)雜的，尤其是污染的影響，評(píng)估需要豐富的經(jīng)驗(yàn)，但我們可根據(jù)泵的硬壽命，(硬壽命---設(shè)備已服役時(shí)間)適時(shí)的采用電腦軸承分析儀對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的三對(duì)摩擦副和滾動(dòng)軸承進(jìn)行檢測(cè)分析，針對(duì)摩擦副及軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中的工作狀態(tài)進(jìn)行正確判斷和分析，根據(jù)損壞趨勢(shì)來(lái)估計(jì)泵與軸承的剩余壽命，并及時(shí)作更換計(jì)劃，以避免突發(fā)事故帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。
4.4、GZYB渣油泵的失效概率隨泵的役齡而上升,應(yīng)從泵服役期開(kāi)始就建立相應(yīng)的記錄,記錄泵已達(dá)到的硬壽命及每次沖洗的間隔時(shí)間,軸承更換,維修測(cè)試結(jié)果,質(zhì)量驗(yàn)收等一整套維修工藝記錄。
4.5、設(shè)立專(zhuān)業(yè)的設(shè)備監(jiān)督人員，行使對(duì)設(shè)備運(yùn)行，保養(yǎng)，維修全過(guò)程的監(jiān)督職能，使設(shè)備的維修管理科學(xué)化，數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)設(shè)備維修“*”。
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