摘要：状态维修是20 世纪70 年代兴起的一种设备维修模式，这种模式通过检测设备的运行状况来评判设备运行的可靠性，进而判断设备是否需要进行维修和零件更换。状态维修相对于先前隔一段固定时间维修一次的维修方式来说有很多优点，比如能够节省人力物力，能够让设备发挥最大效益，也能减少一些由于维修而造成的维修性故障等。本文分析了状态维修机械设备的可靠性和检测更换策略。
关键词：状态维修；机械设备；可靠性；检测更换策略
科技的进步和集成化、快速化的生产需求使得如今的机械设备更加复杂，精度要求更高，因此设备维修时所需的时间更长，维修经费也增多。如果等到设备不能运行再进行维修，一方面会增大经济损失，另一方面，没有预计到的设备损害可能导致爆炸、危险品泄露等重大事故。因此需要保证设备能够正常安全运行，不出现突发性故障。在此前提下，减少维修次数，使机械设备尽可能运行更长时间能够明显的提升经济效益。状态维修模式在当今的机械设备现状下体现了很大的优势，世界各个国家在多年的研究应用中也证明了这种方法的有效性。
1 状态维修机械设备的可靠性
所有的机械设备在出现问题前都会有一些先兆，比如异常振动和声音等。机械设备由正常运行状态到非正常运行状态有一个过程，机械设备正常运行到了故障萌发点时，表示设备已经出现问题，但是问题没有表现出来；继续运行到了P点，即潜在故障点后，设备表现出明显的异常；如果继续运行到达F点，即故障点，则机械设备失去了运行能力，必须要进行维修才能继续运行。状态维修的思想是通过检测设备的运行状态，来评估设备需要检修的时间，使得设备在失去运行能力前，能够尽可能的运行更多时间，增加经济效益。状态维修是以可靠性为中心的维修方式，其核心是设备运行状态的检测和潜在故障的判断。现代检测水平的进步使得机械设备的运行状况能够得到更充分的了解，在此基础上能够预测出设备的运行趋势，确定设备出现问题的区域和原因。机械设备是否可靠，主要体现在设备的运行是否稳定、运行时能否一直满足精度要求、零件能否长时间使用以及是否能够有效的完成规定任务等。对机械设备进行的状态维修，其核心就是以可靠性为基础的维修。要评估进行维修的合理时间，就要在对机械设备的状态进行检测的基础上，分析其运行状况的可靠性，根据分析结果来确定是否需要维修以及进行什么程度的维修工作。可靠性量度R 表明在一定的工作条件和预计的工作时间内，机械设备和零件达到工作要求的概率。R 是一个关于时间的函数，根据设定需要达到的可靠性量度值R 的大小，可以求出设备工作的临界时间T。若工作时间小于T，则设备在此时间内是可靠的；若工作时间大于T，则设备需要进行维修，以避免发生故障而出现一系列问题。通过对上面3 个参数的分析，可以确定机械设备需要进行维护和零件更换的时间，从而实现状态维修。如果设备发生的故障不能保证设备运行的安全，则要减短隐患检查周期，增加机械设备故障检查的频度，以确保设备安全可用，使设备的故障率维持在一个比较低的水平，达到设备安全运行的原则性要求。机械设备的可用度可以用隐患检查周期内的平均可用度来估量，机械设备的平均可用度与其隐患检查周期存在特定的函数反比关系。根据用户需求的机械设备在运行期间要达到的可用度，即可确定相对应的隐患检查周期。
2 检测更换策略
2.1存在的问题分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自2016年老线电炉技改以来，电炉底电极的拆装一直是整个电炉炉修期间的重点工程及难点工程，关系到电炉大修的节点时间，而在4月4日完成的电炉8#电炉炉修中成功的完成了甲方指定的底电极更换“4+4”（拆除4小时，安装4小时）任务。电炉底电极重达50t，安装在电炉下炉壳下部，通过24颗M64的螺栓连接在阳极环上。其拆装时间关系到电炉内部耐火砖的拆除（底电极拆除后才能拆除耐火砖）及恢复砌筑的时间（底电极安装后才能砌筑）。针对在实际施工时遇到的问题，第三分公司积极与甲方技术组沟通探讨，并成立底电极更换的QC小组进行专门的攻关，制定有效工艺，取得了卓越的效果。整个底电极更换过程中的施工难点在于：一是底电极由于冷却时间不够，采用液压拉伸器拆除螺栓过程中，底电极的高温将迅速传导至液压系统，导致液压系统无法建立有效的压力；导致液压拉伸器在拆除过程中只能连续拆除2-3颗螺栓就要更换液压油，极大的延长了拆除时间和效率，对液压拉伸器的液压泵也造成了极大的损坏。二是由于钢水未能出尽，形成冷钢，并与底电极粘连，底电极很难与炉体完全脱离。并且由于冷钢的粘连，底电极拆除时间无法确认，有时需要4个小时，有时需要8个小时才能完全拆除。三是由于配合安装的升级平台只能进行单轴方向进行调整，在静止状态下无法完成三维空间的全方位调整，使得底电极与阳极环的连接螺栓孔难以快速准确对位。
2.2针对上述的3个难点，第三分公司结合现场施工环境对各个施工难点一一进行了化解。一是作业过程中利用冰块冷却液压系统，确保液压系统的正常工作，同时将手动泵改为电动泵，用以提高施工效率；二是利用现场压缩空气管对底电极的连接螺栓进行强制冷却试验，迅速降低底电极的本体温度，降低底电极温度过高对连接螺栓拆除时间的影响；三是经过与生产工艺沟通，要求生产方在炉修前最后一炉钢的钢水全部出尽，然后使用氧枪对炉体内进行吹扫，尽可能的把炉体内结的冷钢吹扫干净，降低冷钢与底电极粘连的风险，减少底电极与炉体分离的时间。四是通过测量对底电极挂在阳极环上需要使用多长的钢丝绳进行计算，专门制造了3根等长的钢丝绳，运用等长的这3根钢丝绳将底电极挂设在阳极环的正下，使底电极处于自由状态下再向上顶升，基本消除了径向的位置偏差，完成底电极螺栓孔的快速定位。五是利用现场压缩空气管对底电极的连接螺栓进行强制冷却试验，迅速降低底电极的本体温度，降低底电极温度过高对连接螺栓拆除时间的影响；作业过程中利用冰块冷却液压系统，确保液压系统的正常工作，同时将手动泵改为电动泵，用以提高施工效率。通过测量对底电极挂在阳极环上需要使用多长的钢丝绳进行计算，专门制造了3根等长的钢丝绳，运用等长的这3根钢丝绳将底电极挂设在阳极环的正下，使底电极处于自由状态下再向上顶升，基本消除了径向的位置偏差，完成底电极螺栓孔的快速定位。如果还存在冷钢，现场在支架上使用3个100t的同步液压顶高进行强制顶升。通过上述对策措施，顺利地解决了3个难点，确保在8#炉底电极更换作业时成功的实现了“4+4”的作业时间，得到了甲方的一致认可。同时，创新的步伐仍在继续，2017年到2018年，针对底电极更换困难，第三分公司共确定了3个技术开发项目，为更进一步地提高底电极更换效率添砖加瓦。
状态维修模式经过多年的研究和发展，得到了广泛的应用。工业监测水平的提高和设备故障诊断经验的积累使得这种模式更加的安全可靠。随着状态维修理论和技术的更进一步发展、机械设备制造水平的持续提高，相信未来机械设备的使用寿命将会大大延长，创造出更多的经济利益。
参考文献：
[1]刘宝友，方伙同，魏金祥，王永亮.状态维修机械设备的可靠性和检测更换策略[J].机械工程学报，2016，42（3）：30-35.
[2]陈玉重.关于机械设备维修与检测的研究[J].科技致富向导，2017（27）：232，242.
[3]余华超，袁增庆.工程机械状态检测维修及其检测诊断技术[J].铁道工程学报，2017（2）：121-126.
论文作者:严晓翎
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签：电极论文; 机械设备论文; 设备论文; 时间论文; 螺栓论文; 状态论文; 电炉论文; 《基层建设》2018年第22期论文;