搞设备管理,不懂可靠性怎么行

一个机械系统、一台设备,不管其原理如何先进,功能如何全面,精度如何高级,若故障频繁、可靠程度很差,不能在规定时间内可靠地工作,那么它的使用价值就低,经济效果就差。


随着科学技术的发展,设备的功能由单一转向多能,结构日趋复杂;采用新材料、新工艺、新技术后使不可靠的因素增多,可靠性水平降低;新设备又要考虑更恶劣的使用条件,增加了保证其使用可靠性的难度;一旦发生故障带来的危害往往很严重,维修费用很高。基于以上原因,必须对可靠性进行深入研究。


从设计规划、制造安装、使用维护到修理报废,可靠性始终是系统和设备的灵魂。其中设计制造决定固有可靠性,而使用维护保持使用可靠性。


可靠性是评价系统和设备好坏的主要指标之一。


提高可靠性的方法


提高可靠性的方法有两种:其一为故障预防,即抑制故障的产生;另一为故障容错,即利用冗余的零部件去屏蔽已发生的故障对整个设备的影响。


系统的可靠性


设备有大有小,小的本身自成为元件;而大的则是由很多元件组成部件、整机,形成一个系统。


系统是一个能够完成规定功能的综合体。组成系统的元件称单元,每个独立单元不仅要完成各自的规定功能,而且还要在系统中与其他单元发生联系。


根据单元在系统中的联接方式不同,可分为3类:


(1)串联系统


在组成系统的单元中只要有一个发生故障,系统就不能完成规定的功能,这种系统称为串联系统。大多数机械的传动系统均是串联系统。当串联系统由n个单元组成,它们的可靠度分别为R1、R2、…、Rn时,根据概率乘法定理,由于Ri≤1,单元数目愈多,系统的可靠度RS就愈低。可见,在满足规定功能的前提下,系统愈简单,可靠性愈高。


串联系统的可靠度低于任何一个单元的可靠度。若要提高一个单元的可靠度去改善串联系统的可靠度,就应当提高系统中可靠度最低的那个单元。


(2)并联系统


并联系统又称冗余系统,即系统中只要有一个单元没有失效,系统仍能维持工作。若几个单元同时投入运转,有一个出现故障,其他单元还能维持的称工作储备并联系统,例如多台发动机的飞机或轮船,我们常见的一用一备关键设备等。


并联系统的单元数目愈多,系统的可靠度愈高,但体积、质量、成本也增加。在设备系统中,并联系统因结构复杂、成本昂贵,用得较少,只有在可靠性要求高,且结构上允许时才使用,一般n=2或n=3。例如:载货汽车用双列后轮或备用轮;液压系统中滑阀操纵装置采用双重滑阀;静压轴承的油压系统采用备用系统等。


并联系统的可靠度大于每个单元的可靠度,这是在设备方案规划技术设计和布局安装过程中采用冗余技术的根据。若要提高系统的可靠性,需提高可靠度最大的单元的可靠度。


(3)混联系统


由串联及并联系统组合而成的系统称混联系统。


可靠性理论在维修中的应用


(1)提高系统和零部件的可靠性


在串联系统中,串联的单元愈多,可靠性愈差;反之,愈简单的机械愈可靠。因此,机械上可有可无的零部件应尽量不要,尽可能把几个零件合并成一个零件。


在并联系统中,并联的单元愈多,可靠性愈好。一般来说,非工作储备系统的可靠度高于工作储备系统。


不论串联或并联,提高其中任何一个零件的可靠度都能提高系统的可靠度。

提高可靠性的主要措施有:


1)在设计上,力求结构简单、传动链短、零件数少、调整环节少且简便、联接可靠。


2)尽可能采用独立的结构单元,分离方便,整个单元能迅速更换,有利于提高维修性,保证维修质量。


3)设法提高系统中最低可靠度零件的可靠度。


4)尽量选用可靠度高的标准件。


5)避免采用容易出现疏忽、维护和操作错误的结构。


6)结构布置要能直接检查和修理,如油画指示器位置应便于观察油面;要设置检查孔等。


7)合理规定维修期,维修期过长,可靠度下降,如润滑油变质、配合间隙过大。


8)必要时增加备用系统,如双列滚动轴承,重要的液体动压滑动轴承备有两套系统。


9)设置监测系统,及时报警故障,如进行温度监测、微裂纹监测。


10) 增加过载保护装置和自动停机装置。


(2)根据可靠性规律制定相应的维修制度


故障率呈正指数型的机械设备有明显的耗损故障期,应在它到来之前及时进行维修,这就是维修行业历来采用的定期检修制。


没有耗损故障期的设备,不仅没有必要定期检修,而且每次检修后出现早期故障反而降低了可靠性,像飞机这样的可修复的复杂系统没有耗损故障,因此不用定期检修。


故障率呈常数型的设备,其可靠性只受随机因素影响,定期检修不能预防随机故障。通过分析随机因素,尽量减少随机因素的发生概率或采用并联系统,就能够避免故障的产生。