1. 主動(dòng)維護技術(shù)及其優(yōu)勢
設備的維護修理是機械裝置正常工作的前提和保證，它主要是通過(guò)大家所熟悉的“擦拭、清掃、潤滑、調整、修理”等環(huán)節來(lái)對設備進(jìn)行護理，以維持設備的性能和技術(shù)狀況。一般性的維護只能消除設備表面上的異?，F象，而對設備內部的隱患性故障及根源就無(wú)能為力了。要想達到治標又治本，則需采用主動(dòng)維護技術(shù)，即對引起設備故障的根源性參數進(jìn)行識別，將其控制在一個(gè)合理的范圍內，使其不致成為引起設備重大故障的因素，切斷設備故障的源頭，從而減少或避免設備故障的發(fā)生。
1.1 設備維護技術(shù)的發(fā)展
在工業(yè)發(fā)展的早期階段，通常采用的是在設備損壞后再行拆卸或更換零部件的事后維修方式。這種維修實(shí)際上是完全無(wú)計劃的應急措施，帶有被迫停機的性質(zhì)。設備意外事故多，同時(shí)需要付出很大的維修費用和遭受生產(chǎn)停頓帶來(lái)的巨大損失，因而被后來(lái)產(chǎn)生的在損壞之前進(jìn)行的預防維修方式所取代。
預防維修方式本質(zhì)上是以時(shí)間為基礎的維修制度，它的特點(diǎn)是以年、季、月、旬（周）為周期，執行大、中、小修和檢查的檢修制度。由于要避免因維修間隔定的過(guò)長(cháng)，使設備未到預定的維修時(shí)間就已損壞，故所規定的時(shí)間間隔，一般總比各機器零部件額定壽命短，無(wú)疑這將增加例行維修的次數。預防維修方式雖然在一定程度上保證了機器的正常工作．但它不管被維修機器零部件的實(shí)際磨損程度如何，只要一到預定的使用期限，都要強制更換或維修，這不僅人為地增加了機器的停機次數和時(shí)間，導致產(chǎn)量降低并增加維修費用，而且還因頻繁拆卸而降低機器的實(shí)際工作年限。例如在70年代初期．我國對煤礦大型設備一律采用以時(shí)間為依據的維修制度．即大型設備必須按規定的檢修時(shí)間進(jìn)行檢修，井下移動(dòng)設備不管其狀態(tài)如何，一律在采完一個(gè)工作面后升井進(jìn)行解體檢修。這在當時(shí)保證設備使用安全性起到了一定作用，但浪費很大而且很不科學(xué)的。如根本不需要檢修的零部件，通過(guò)拆卸而不能復用或可靠度下降造成的損失和時(shí)間浪費是相當可觀(guān)的。事實(shí)證明，預防性維修的費用有1／3是浪費的。
70年代末以來(lái)，開(kāi)始采用對設備狀態(tài)進(jìn)行檢測的預知性維修方式。它是通過(guò)儀器監測機器失效的癥兆及其發(fā)展，在機器故障發(fā)生之前適時(shí)進(jìn)行維護。在以上的幾種維修方式中，以對間為基礎的預防性檢修制度，無(wú)疑比事后維修方式有了很大的進(jìn)步．但它和以狀態(tài)監測為基礎的預知性維護方式比較，有明顯的不足，即不能準確確定合理的檢修時(shí)機．從而不能充分發(fā)揮設備的潛力，造成人為的浪費。但是，預知性維護方式在延長(cháng)設備使用壽命方面也顯得無(wú)能為力。隨后，出現了新的設備維護策略——主動(dòng)預防性維護。
主動(dòng)維護是由美國俄克拉荷馬洲立大學(xué)FitCh博士所創(chuàng )立的，是新近發(fā)展起來(lái)的一種基于狀態(tài)檢測的機器維護維護策略，這種維護方式是在機器開(kāi)始發(fā)生失效（村料磨損和性能下降）之前采取的維護活動(dòng)。它通過(guò)監測可導致失效的系統根源性參數并及時(shí)糾正恨源性異常工況，以保持機器健康的工作狀態(tài)。
預知性維護和主動(dòng)維護都是以對系統工況監視為依據．但他們所監測的對象不同，預知性維護是監測反映材料磨損和性能下降的早期失效癥兆，如油液中的磨損特性和含量、振動(dòng)和噪音、溫度等。根據檢測的失效癥兆可以判斷失效程度和故障部位，雖然預知性維護不能準確預報發(fā)生故障的準確時(shí)間，但可預先警告維修人員，以便采取維修措施，避免發(fā)生嚴重停機事故。顯然，由于失效癥兆只有在材料發(fā)生磨損和性能下降以后才能檢測出來(lái)，因而預知性維護不能達到延長(cháng)元件壽命和降低故障出現頻率的目的，而只能減輕故障的嚴重性。
主動(dòng)維護著(zhù)重在監測可能導致材料損壞的系統根源性參數，如油液污染度、物體的理化性能，以及溫度等。通過(guò)維護措施保證基本參數在容許值范圍內，以達到防止失效發(fā)生和延長(cháng)元件壽命的目的。
附圖所示的失效曲線(xiàn)給出了幾種維護（維修）方式的區別。主動(dòng)維護的目的是保持失效發(fā)生前的曲線(xiàn)水平段，并盡可能向右延伸，以延長(cháng)設備使用壽命。
表1列舉了上述幾種維護（維修）方式的技術(shù)措施，以及與人體健康維護的比較。就液壓系統而言，其主動(dòng)維護工作中的污染監測類(lèi)似于人體血液中膽固醇含量的檢測，當膽固醇得到控制，心臟病發(fā)作的可能性就減小。
表1 幾種不同維護（維修）方式的比較
維修策略 所需技術(shù) 和人體相似之處
主動(dòng)性維修 故障根源（例如污染）的監控和修復 利用飲食的調整監控膽固醇和血壓
預測性維修 振動(dòng)、熱、錯位、磨損碎片的監控 利用EKG或者超聲波探測心臟疾病。
預防性維修 周期性的部件更換 旁路或移植手術(shù)
事后維修 大量的維修預算 心臟病發(fā)作
主動(dòng)維護是對維修方式的根本變革，它不是針對系統材料和性能一類(lèi)的失效而采取的維護活動(dòng)，而是為防止這類(lèi)失效的發(fā)生而采取的預防措施。它的目的是最大限度地延長(cháng)設備和元件的使用壽命。
1.2 主動(dòng)維護的作用
大型設備維護費用是一項十分龐大的開(kāi)支，據美國國家統計局統計，1980年美國在設備維修上花費約2460億美元。據福布斯雜志報道，由于不適當的維修、不必要的維修或過(guò)剩維修所造成的維修浪費在維修費用中所占有的比例，保守估計也在30%左右(在上述2460億美元中，據專(zhuān)家分析，約750億美元是由于維修方式不當而造成浪費的)。采用主動(dòng)維護技術(shù)，則可避免多余的維修，具有顯著(zhù)的節約效果。
表2所示為采取主動(dòng)維護與其它幾種維護方式的費用比較。
表2 各種維護方式的費用比較
維修方式 事后維修 預防維修 預知維修 主動(dòng)維護
費用（美圓/Kw/年） 18 13 8 0.1
由此可見(jiàn)，實(shí)施主動(dòng)維護有著(zhù)顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。通過(guò)實(shí)施主動(dòng)維護可以減少機器的故障率，減少元部件、油液的消耗，減少不必要的維修和停機時(shí)間，以及因此帶來(lái)的巨大的停產(chǎn)損失。
由此可見(jiàn)，液壓系統的失效根源主要是流體的污染，其次流體泄漏、流體理化性能變化、氣蝕、過(guò)熱以及系統過(guò)載等均可導致系統的失效。其中流體污染是系統失效的最主要根源，而且與其它失效根源有著(zhù)直接的聯(lián)系。例如，流體污染引起其理化性能劣化，污染磨損引起系統泄漏和過(guò)熱等，最終導致機器的工作可靠性大大降低。因此，流體的污染度監測與控制是液壓系統主動(dòng)維護的關(guān)鍵技術(shù)措施。
對于液壓設備實(shí)施主動(dòng)維護通常有三個(gè)步驟：
（1） 確定為達到預期的機器壽命所需的系統清潔度等級（即目標清潔度）；
（2） 為達到系統目標清潔度選擇和改善污染控制裝置；
（3） 對系統油液污染度進(jìn)行有效的監控，如果超過(guò)允許范圍，及時(shí)采取糾正措施，使其達到目標清潔度。
簡(jiǎn)單而言，液壓設備的主動(dòng)維護就是在正常工作期內，將系統目標潔凈度控制在一定數值內，使油液污染不至于發(fā)展成導致系統問(wèn)題的故障源。因此，要定期檢測系統潔凈度的數值變化，在系統發(fā)生故障之前，采取措施，消除隱患，從而達到主動(dòng)維護的目的。液壓系統的主動(dòng)維護涉及到目標清潔度的設定、污染度檢測技術(shù)、過(guò)濾系統的設置和維護、系統的清洗等污染控制技術(shù)，是污染控制技術(shù)的一個(gè)典型和綜合應用。
1. 污染控制和主動(dòng)維護的智能化
主動(dòng)維護的策略看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但就目前而言，在國內推廣應用卻很不理想。目前國內大多企業(yè)仍在實(shí)行按時(shí)間進(jìn)行大修、小修的預防性維修策略，與先進(jìn)國家的差距很大。這除了有思想上和管理上的原因外，技術(shù)手段不完善也是一個(gè)重要方面。
首先，目標清潔度如何確定就是一個(gè)問(wèn)題。一般是按照推薦值來(lái)確定，但實(shí)際工況千變萬(wàn)化，到底是否適用，怎樣調整合適？沒(méi)有明確的方法。目標清潔度定得太高，運行成本要提升，企業(yè)不愿意負擔，定得太低有不能達到預期得效果。
其次，目前對于過(guò)濾裝置的使用也存在很多問(wèn)題。如何選用過(guò)濾裝置，怎樣更換等等?，F在使用的過(guò)濾器大多帶有壓差指示和報警裝置，但是需要人工定時(shí)巡查，一些大型液壓站距離遠，站內環(huán)境差，容易漏查漏報。如果不能及時(shí)更換濾芯，就不能有效的控制油液污染度。一旦出現濾芯破裂的情況，過(guò)濾裝置本生就成了嚴重的污染源，其后果更不堪設想。此外，由于定時(shí)巡查耗時(shí)耗力，執行起來(lái)也比較困難。
第三點(diǎn)，要實(shí)現主動(dòng)維護必須隨時(shí)掌握系統的污染度變化情況。目前，我們還只能采取定時(shí)取樣檢測的方法。這就存在何時(shí)取樣，以及取樣的二次污染等問(wèn)題。同時(shí)這也是一個(gè)費時(shí)費力的工作，且受人為因數的影響很大。此外，由于不能及時(shí)掌握污染度的變化情況，目前我們更換濾芯也只能使根據壓差指示，而不是根據污染度變化，這不是造成浪費，就是延誤了更換時(shí)機。
由此可見(jiàn)，在目前條件下，主動(dòng)維護實(shí)施過(guò)程中，對人的因素過(guò)分依賴(lài)，受人為因素影響很大，對人的素質(zhì)要求極高，實(shí)際工作效果不理想。
要解決這些問(wèn)題，我們認為切實(shí)有效的辦法就是利用機電一體化技術(shù)，研究出經(jīng)濟實(shí)用的，可快速、準確地檢測油液污染度的在線(xiàn)式污染度傳感器，實(shí)現對系統油液污染度的在線(xiàn)檢測和集中監控，此外，發(fā)展能自動(dòng)切換的電控多聯(lián)過(guò)濾器，自動(dòng)清洗過(guò)濾器，以及智能污染控制軟件，進(jìn)而與液壓系統智能故障診斷系統相結合，開(kāi)發(fā)具有自學(xué)習功能的系統維護專(zhuān)家系統，徹底擺脫人為因素的不利影響，實(shí)現液壓系統污染控制和主動(dòng)維護的智能化和自動(dòng)化。
4．結束語(yǔ)
1)主動(dòng)維護技術(shù)的實(shí)質(zhì)在于“護”，而不在于“修”。它強調的是對設備故障的根源性參數進(jìn)行識別、監測和控制，避免故障的發(fā)生或延長(cháng)設備出現故障的期限，因而具有主動(dòng)和預防的作用。
2)主動(dòng)維護技術(shù)具有維護費用低、維護效果顯著(zhù)等獨特優(yōu)點(diǎn)，其推廣應用具有重要的經(jīng)濟價(jià)值和環(huán)保意義。
3)顆粒污染是液壓設備發(fā)生故障的主要根源性參數，對它進(jìn)行有效的監測和控制，使系統內液體的清潔度不超過(guò)關(guān)鍵元器件污染耐受度區間，可以顯著(zhù)提高液壓設備的使用壽命和工作可靠性，并降低多次維修和重新裝配對設備性能的影響。
4) 液壓系統的主動(dòng)維護就是要對系統油液的污染度進(jìn)行全面有效的控制，涉及到目標清潔度的設定、污染度檢測技術(shù)、過(guò)濾系統的設置和維護、系統的清洗等污染控制技術(shù)，是污染控制技術(shù)的一個(gè)典型和綜合應用。
5)目前主動(dòng)維護技術(shù)的應用還不理想，必須發(fā)展在線(xiàn)監測、自動(dòng)切換過(guò)濾器或自清洗過(guò)濾器等，實(shí)現污染控制和主動(dòng)維護的自動(dòng)化和智能化。
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