基于多重檢測的卷煙設(shè)備預(yù)防性維修技術(shù)研究應(yīng)用

沈苗杰　張挺　方海林

摘 要：本文主要對目前使用的卷煙設(shè)備預(yù)防性維修開展技術(shù)研究，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際現(xiàn)狀，實(shí)施了紅外熱像儀技術(shù)、油液清潔度在線監(jiān)測技術(shù)、振動(dòng)信號的故障診斷技術(shù)和多點(diǎn)氣壓監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)等多重檢測手段，在降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備有效作業(yè)率上得到很大提升，給企業(yè)的制造生產(chǎn)降低了成本，提高收益。

關(guān)鍵詞：預(yù)防性維修；紅外熱像儀；油液清潔度；氣壓監(jiān)控；振動(dòng)信號

隨著煙草行業(yè)的飛速發(fā)展，卷煙制造廠更廣泛的采用高速卷煙設(shè)備生產(chǎn)卷煙，大大地提高了生產(chǎn)效率，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，高速卷煙設(shè)備在生產(chǎn)中越來越顯示出明顯的主導(dǎo)地位。卷煙設(shè)備通過PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制，其由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，氣動(dòng)系統(tǒng)等組成，在設(shè)備的高速運(yùn)行過程中，能夠滿足目前的生產(chǎn)需求，但隨時(shí)設(shè)備使用年限的增加，普通的維護(hù)保養(yǎng)無法滿足對設(shè)備預(yù)防維修，因此，我們對卷煙設(shè)備的預(yù)防維修技術(shù)進(jìn)行了研究，探索更多檢測手段保障設(shè)備的高質(zhì)量生產(chǎn)。

存在問題及分析

針對卷煙設(shè)備的維修維保過程中，卷煙企業(yè)在設(shè)備的突發(fā)故障預(yù)防上缺乏有效的、高質(zhì)量的維修技術(shù)和手段，尤其是針對大型馬達(dá)故障、油液質(zhì)量下降、振動(dòng)引起故障擴(kuò)大等影響整體設(shè)備的問題，需要較長時(shí)間進(jìn)行維修，已經(jīng)從根本上增加了企業(yè)在人力財(cái)力上的投入。另外不能有效的在生產(chǎn)過程中對這些問題進(jìn)行預(yù)防維修，對我們卷煙產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量也會(huì)造成影響。究其原因，我們在設(shè)備預(yù)防性維修上缺乏有效的方法和手段。所以，我們也是針對卷煙設(shè)備這類機(jī)型，開展了設(shè)備預(yù)防檢測手段的研究應(yīng)用。

預(yù)防維修技術(shù)研究設(shè)計(jì)

1、紅外熱像儀對電機(jī)、風(fēng)機(jī)、傳動(dòng)部件以及電路系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)防檢測和定期監(jiān)控。

紅外熱像儀應(yīng)用的范圍隨著人們對其認(rèn)識的加深而愈來愈廣泛：用紅外熱像儀可以十分快捷，探測電氣設(shè)備的不良接觸，以及過熱的機(jī)械部件，以免引起嚴(yán)重短路和火災(zāi)[1]。對于所有可以直接看見的設(shè)備，紅外熱成像都能夠確定所有連接點(diǎn)的熱隱患。對于那些由于屏蔽而無法直接看到的部分，則可以根據(jù)其熱量傳導(dǎo)到外面的部件上的情況，來發(fā)現(xiàn)其熱隱患，這種情況對傳統(tǒng)的方法來說，除了解檢查和清潔接頭外，是沒有其它的辦法。斷路器、導(dǎo)體、母線及其它部件的運(yùn)行測試，紅外熱成像產(chǎn)品是無法取代的。然而紅外熱成像產(chǎn)品可以很容易地探測到回路過載或三相負(fù)載的不平衡。

2、油液清潔度在線監(jiān)測技術(shù)

卷煙設(shè)備是高速、大型、傳動(dòng)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)，其主要潤滑形式采用集中潤滑方法，因此，潤滑油液的清潔度直接影響設(shè)備使用壽命，是制約設(shè)備效率發(fā)揮的重要因素。目前，卷煙設(shè)備潤滑油的維護(hù)主要采用定期維護(hù)為主，通過產(chǎn)品手冊定期清潔或更換潤滑油。由于缺少對設(shè)備磨合、磨損規(guī)律的認(rèn)識，缺少對潤滑油中雜質(zhì)顆粒認(rèn)知、產(chǎn)生機(jī)理以及危害程度的數(shù)據(jù)判斷，傳統(tǒng)的維保形式無法滿足卷煙生產(chǎn)企業(yè)對設(shè)備精準(zhǔn)維護(hù)的需要。

對此，油液清潔度在線監(jiān)測技術(shù)在卷煙設(shè)備上的應(yīng)用顯得尤為重要，該技術(shù)在設(shè)備回油管路上安裝油液監(jiān)測傳感器，通過電纜與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連，可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測管路中的油液狀況，該傳感器可實(shí)時(shí)在線準(zhǔn)確監(jiān)測4μm～25μm的雜質(zhì)顆粒[2]。由于卷煙機(jī)械傳動(dòng)副之間的安裝間隙通常在5μm～15μm之間，因此該監(jiān)測區(qū)域能夠準(zhǔn)確反映油液雜質(zhì)對設(shè)備產(chǎn)生的影響。為了判定油液清潔度狀況，根據(jù)ISO-4006污染度等級標(biāo)準(zhǔn)，劃分油液污染度等級。通過系統(tǒng)在線運(yùn)算，實(shí)時(shí)判定油液清潔度狀況，一旦污染等級提高，可實(shí)時(shí)報(bào)警，提醒技術(shù)人員對油液狀態(tài)進(jìn)行處理。

為了改善油液清潔度，常規(guī)方法是安裝油液過濾器，由于常規(guī)油液過濾器只能過濾50μm以上的大顆粒雜質(zhì)，過濾效果欠佳。而油液精密過濾器雖然可過濾1～20μm的雜質(zhì)，但是其流量限制無法滿足卷煙設(shè)備需求?？稍谠O(shè)備回油管路上安裝一種新型油液雜質(zhì)吸附裝置，該裝置可吸附多種材質(zhì)的金屬顆粒，且無顆粒大小限制，可切實(shí)有效提升油液清潔度。

3、振動(dòng)信號的故障診斷技術(shù)

在卷煙設(shè)備上安裝加速度傳感器，以監(jiān)測關(guān)鍵部位的振動(dòng)信號，然后通過計(jì)算機(jī)利用系統(tǒng)解析振動(dòng)信號，分析關(guān)鍵部位實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，可得出設(shè)備是否運(yùn)行正常，一旦有異常信號，可以對故障源、故障原因、故障嚴(yán)重程度做出預(yù)警，完成故障診斷過程。

基于振動(dòng)信號的故障診斷技術(shù)是在設(shè)備關(guān)鍵部位安裝加速度傳感器，設(shè)備開始運(yùn)行后，所有監(jiān)控測點(diǎn)，按照設(shè)計(jì)的監(jiān)控程序運(yùn)行，每個(gè)測點(diǎn)都會(huì)有相應(yīng)的運(yùn)行閾值，一旦某個(gè)測點(diǎn)的閾值被處罰，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行預(yù)警。并且預(yù)警設(shè)置可根據(jù)設(shè)備實(shí)際狀況修改，不斷完善后逐步確認(rèn)最佳閾值。通過傳感器，系統(tǒng)可監(jiān)測設(shè)備振動(dòng)趨勢、時(shí)域波形和振動(dòng)頻譜圖，通過振動(dòng)趨勢和時(shí)域波形，可分析得出設(shè)備運(yùn)行的整體狀況，通過頻譜圖，可分析低倍頻和高倍頻的振動(dòng)信號，排除異常干擾，得出真是的故障源和故障原因信息，最終作為故障診斷依據(jù)。

振動(dòng)信號故障診斷技術(shù)是卷煙設(shè)備預(yù)防性維修的重要理論支撐，隨著傳感技術(shù)和算法模型的不斷完善，診斷效果和準(zhǔn)確性正在逐步提升。

4、設(shè)備多點(diǎn)氣壓實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)

在卷煙設(shè)備上安全了氣壓檢測裝置，通過壓力傳感器對管路氣壓的進(jìn)行監(jiān)控，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過壓力轉(zhuǎn)換器，傳輸?shù)郊蒔LC控制器，通過程序的編制，完成模擬氣壓值的在線顯示，漏氣報(bào)警范圍的設(shè)置，氣壓不足停機(jī)的聯(lián)鎖等工作，達(dá)到了對各個(gè)重要點(diǎn)的氣壓監(jiān)控，是的設(shè)備平穩(wěn)的生產(chǎn)卷煙，同時(shí)，通過采集參數(shù)的不斷積累，建立工作氣壓的數(shù)據(jù)庫，在氣壓管路破裂、接頭漏氣、供給氣壓不足時(shí)，給操作維修人員提高最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，最終作為故障診斷依據(jù)。

氣壓的實(shí)施監(jiān)控對于卷煙設(shè)備具有重要的作用，不進(jìn)是對設(shè)備維修，更對產(chǎn)品的質(zhì)量具有重要的意義，而且隨著傳感器精度提高，體積變小，可以更多的采集設(shè)備的點(diǎn)位，使得故障預(yù)防更加全面準(zhǔn)確。

總結(jié)

通過半年的研究分析和應(yīng)用，以上的4項(xiàng)技術(shù)我們已經(jīng)使用到了卷煙設(shè)備上，并且取得了非常理想的效果，在3個(gè)月20套設(shè)備保養(yǎng)中，我們通過紅外熱像儀發(fā)現(xiàn)接線端子接觸不良過熱4次，氣壓報(bào)警漏氣等20余次，油液清晰度提醒2次，振動(dòng)報(bào)警3次，對于這次問題我們得到了很好的控制，后期，我們也會(huì)繼續(xù)精益求精，不斷更新和改進(jìn)這些檢測手段，將這些技術(shù)更加精確好用，努力推廣到類似的設(shè)備上。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊紅，何建宏，喻婭君.紅外熱像儀及其在建筑節(jié)能檢測中的應(yīng)用.新型建筑材料，2003.4

[2] 王應(yīng)高.汽輪機(jī)油的質(zhì)量監(jiān)督與管理[M] .北京： 國家電力公司 電化教育中心出版社， 1998