前面與大家分享了不少有關伺服液壓系統(tǒng)的相關內容，今天我們將穆格公司帶給我們的“減少伺服液壓設備停機時間的10個技巧” 及相關案例與大家分享。本篇內容為*公開刊物中英文原文翻譯，如有偏差之處請大家海涵。*文章來源：Mobium/PDF/Rev.-, January 2014, Id. CDL39921-en維持可靠液壓系統(tǒng)的關鍵因素是液壓油的清潔度。這是一個最基本的概念，但多年的經(jīng)驗表明，雖然“清潔”一詞對不同的人來說有不同的含義，但對于設備中包含液壓系統(tǒng)的公司而言，這是一個關鍵話題。對于許多已經(jīng)投資伺服控制組件的公司來說，伺服閥是最重要的，它是控制速度與位移的關鍵，即使在高溫和7*24小時全天候運行等惡劣環(huán)境中，也需要保持伺服閥的運行。伺服閥由精密的零件組成，其制造公差非常嚴格。為了滿足設備的性能目標和確保設備達到預期的產(chǎn)品質量或生產(chǎn)量，保持伺服閥的精度非常關鍵。致力于保持液壓油清潔是維護生產(chǎn)設備的第一步。“清潔”的含義是什么？ISO 4406規(guī)定了一種基于不同尺寸顆粒數(shù)量的清潔度測量系統(tǒng)。對于伺服閥，專家建議采用兩個ISO 4406清潔度標準。- 第一個標準使閥門在保持“平均”磨損率的情況下能夠按照設計工作。伺服閥的推薦“正常使用”標準為：14/11（ISO 4406: 1987）或17/14/11（ISO 4406: 1999）。
- 第二個標準更加嚴格，使閥門具備更長的使用壽命：13/10（ISO 4406: 1987）或16/13/10（ISO 4406: 1999）。
如果液壓傳動系統(tǒng)是設備不可分割的一部分，原始設備制造商（OEM）則必須提供能夠保持以上級別清潔度的過濾設備。如果使用集中式系統(tǒng)，應向過濾專家詢問確定是否滿足這些要求。2、定期對油品進行分析
采用激光微粒計數(shù)技術能夠明顯降低分析成本。每月要求進行1次分析。在連續(xù)3次分析合格后，緩慢增加每次分析之間的間隔時間。每季度應至少分析1次。設備制造商可以提供必要的連接裝置以幫助進行微粒測試，并且在合適的區(qū)域提供連接裝置，從而為分析過程提供幫助。如果這些連接裝置是可選項，用戶應把這些連接裝置在設備詢價時標示出來。但如果您的系統(tǒng)中沒有安裝在線水檢測設備，還應進行水含量分析。3、再次檢查對油的分析
當微粒尺寸有高度變異性時，激光計數(shù)的精度可能會變差。這是由于較小的微粒可能躲在較大的微粒后面而不被發(fā)現(xiàn)，避開激光計數(shù)。所以應至少每年使用一次鐵譜方法驗證分析結果。貼片計數(shù)時，技術人員使液體流過貼片并且對不同尺寸的微粒進行計數(shù)。貼片計數(shù)方法可以檢測直徑2μm及更大尺寸的微粒。設備制造商應在過濾器的下游位置放置接入點，以便于進行油品取樣。過濾器的最佳位置應盡量靠近伺服閥或執(zhí)行機構。4、使用合適的過濾組件
確保您使用的濾芯可以將液體過濾到所需的標準。如果全流量濾芯不能滿足您的系統(tǒng)要求，請考慮添加腎循環(huán)過濾系統(tǒng)(見技巧8)。一些采購部門只注重濾芯尺寸或過濾精度，而不了解您需要ISO標準。在這種情況下，他們會采購比較廉價的過濾器。在安裝之前應檢查過濾器，以確保其符合要求。5、確保液壓系統(tǒng)中安裝了呼吸器
液壓系統(tǒng)中的水污染會引發(fā)很多問題。它可能影響油液的物理和化學性質。除腐蝕外，依賴液壓油進行潤滑的部件也可能會因此縮短使用壽命。進入液壓系統(tǒng)的水可能來自不同地方，最簡單的應對方式是在液壓系統(tǒng)中安裝空氣呼吸器。空氣呼吸器維護不當會導致油液污染。所有液壓系統(tǒng)的油箱中都需要配置一個呼吸器以過濾空氣。在某些情況下，工人們很容易忽略掉呼吸器的用途，比如有時由于呼吸器堵塞而影響系統(tǒng)運行，尤其是在有許多污垢和灰塵的工作環(huán)境中，工人們很可能就會移除呼吸器。許多呼吸器被用于不同的特定環(huán)境（其中包括一體化除濕系統(tǒng)，它有助于防止水進入油箱或曲軸箱）。設備制造商通常只會提供一個適合于標準工業(yè)環(huán)境的呼吸器。如果您正計劃購買新機器，請與制造商一起檢查特定大氣環(huán)境狀況，以確保您安裝符合應用需要的呼吸器。以上只是防止油液進水的許多預防性維護步驟之一。如果水已經(jīng)進入油液，也有其它各種方法可用于除水，但這么做只會讓你花費更多成本。6、換油時需要進行油箱排空，清潔和沖洗
每次換油時，你的系統(tǒng)都應該排空，油箱底部也應該清潔。換油過程會攪動微粒和碎片，將導致管道系統(tǒng)中的輸入性污染問題，從而在啟機時造成伺服閥故障。為了減少啟機問題，在換油時應將系統(tǒng)油液排凈，并且清潔油箱。在調試期間，啟機前應在伺服閥和比例閥位置上安裝沖洗板，從而繞過伺服閥，對液體進行清潔。如果沒有設置油箱清洗入口，會對后期維護不利。在購買新設備時，應明確這個要求并且查看設備圖紙，以確保油箱可以清潔且無需大量拆卸工作。設備制造商應在設計閥塊時，提供足夠的空間用來安裝沖洗板。如果在購買時設備制造商沒有考慮這些沖洗裝置，穆格當?shù)亟?jīng)銷商或技術支持人員可以應要求檢查機器并提供相應解決方案。7、過濾新油
不要認為新油是干凈的。在將新油加入油箱前，應加以過濾，使新油滿足系統(tǒng)要求。請記住：品牌新油的清潔度通常只是18/12，而不是精密設備運行所需的清潔度13/10或者14/11，因此品牌新油并沒有達到建議的ISO規(guī)定。同樣，設備制造商在出廠測試時也應達到同樣的清潔度標準。8、考慮使用腎循環(huán)過濾
安裝一個腎式循環(huán)過濾系統(tǒng)能夠把油清潔至微米級別（全流量系統(tǒng)中不一定可行），這是一個性價比很高的方式。它們可以是定制的某一特定設備，也可以是一個便攜式的設備，可用于將油液從一個設備循環(huán)到另一個設備。然而通常腎式循環(huán)并不是一個標準配置。如果能有一個可選的分接頭，將來用于連接腎式循環(huán)過濾系統(tǒng)，我們建議在購買新設備時考慮這個功能。了解造紙廠（案例分享）如何通過適當?shù)倪^濾實現(xiàn)零伺服閥失效率。9、用預測性維護程序監(jiān)控您的系統(tǒng)
許多公司長期記錄執(zhí)行機構（油缸）或系統(tǒng)行程中位或零位的控制電流值，以監(jiān)控伺服閥的性能。技術人員會設定允許電流的最大和最小值，并隨時跟蹤記錄伺服閥的性能。例如，額定控制信號10毫安（mA）的閥，可能在5毫安時使閉環(huán)回路系統(tǒng)保持零位位置。最大/最小允許限值可能是5 +/- 1.5毫安。如果電流超過既定限值，則請檢查伺服閥或系統(tǒng)中是否有污染或者檢查執(zhí)行機構和/或系統(tǒng)中的摩擦力。通過在新建或改造系統(tǒng)時確立的基準，工廠經(jīng)理可以隨時監(jiān)控設備及伺服閥的性能，預防可能的重大故障。10、減少伺服閥的型號擴展——努力實現(xiàn)一個適用于所有機器的理想目標，即單一型號。
許多公司通過使用不同廠家的伺服閥，得出了最佳的伺服閥配置模型和合理化數(shù)量。已經(jīng)成功地減少了停機時間，降低了成本，這個伺服閥以舊換新計劃有很多好處，包括：①.減少庫存
②.消除過時的閥門使維修程序更容易
③.減少獨特型號的數(shù)量
④.升級到最新的技術
⑤.使制定有效的庫存計劃更容易
以下為“造紙廠實現(xiàn)12年零閥門故障率”的案例。（案例來源為穆格公開網(wǎng)站）設備的壽命證明了清潔過濾系統(tǒng)的價值
當污染導致液壓系統(tǒng)故障時，由于閥門、泵和其他設備的更換，公司通常每小時損失5,000到13,000美元。而且這些數(shù)字還不包括維修和更換的費用——包括因停工而損壞的液壓元件、制造設備或正在進行的工作。相比之下，適當?shù)倪^濾系統(tǒng)和程序可以避免這種代價高昂的停機時間和潛在的設備損壞。這些步驟雖然相對簡單，但往往被忽視或沒有得到足夠的重視。其結果是浪費時間，損失生產(chǎn)力，有時還會造成設備或材料損失。避免這些問題的關鍵是設計、實施和維護清潔系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)維護方法。過濾系統(tǒng)有幾種不同的設計。本文考察了一種最佳的可用配置，并研究了美國東南部一 家大型造紙廠適當過濾所產(chǎn)生的結果。
穆格公司建議工廠在所有液壓系統(tǒng)上保持至少ISO4406 14/11的清潔度。該級別使設備能夠連續(xù)使用至少9,000至10,000小時或大約15個月的“全天候”使用。更佳的下一級過濾ISO 13/10的清潔度使用戶能夠進一步延長維修間隔超過30,000小時。為了達到最低的ISO 14/11等級，穆格建議采用由五個過濾器組成的方案：離線、壓力管路、回流管路、通風口和補油傳輸。這在附帶的原理圖中顯示。- 離線，或腎環(huán)過濾器，需要一個再循環(huán)泵和一個3μm的過濾器。泵和過濾器的大小應該能夠使油箱中的油品每小時循環(huán)至少4到6次。這樣的循環(huán)可以去除系統(tǒng)中的大部分污染物。
- 第二個過濾器，用于壓力管線，是高壓管線上一個 15 微米的非旁通使用點過濾器。這個過濾器充當“最后的機會”過濾器，用于捕獲由性能惡化的泵產(chǎn)生的任何污染物。
- 第三個過濾器位于回流管線上，是一個三微米的過濾器。這個過濾器能去除由驅動負載的裝置引入系統(tǒng)的任何污染物。
- 第四個過濾器位于油箱的通風口上，可防止在油箱液位變化時引入空氣中的顆粒物。穆格建議在通風口上使用3μm的過濾器。
- 最后一臺過濾器位于轉運車上，用于防止新油中的污染物進入系統(tǒng)。新油并非清潔油，在注入油箱之前應過濾至3μm。
當穆格的一位銅廠客戶對其整個液壓系統(tǒng)進行了全面的更新改造后，伺服閥和比例閥的年維修量從每年200臺大幅下降至每年5臺。僅維修成本的降低就實現(xiàn)了每年超過75,000美元的節(jié)省，這還不包括因避免系統(tǒng)停機而節(jié)省的大量時間。
阿肯色州的一家造紙廠在1987年投產(chǎn)時，對壓延生產(chǎn)線采用了清潔系統(tǒng)方法。近12年后，該工廠從未發(fā)生過閥門故障，泵也花了7年多的時間才發(fā)生故障。向該工廠出售穆格閥的Air Draulics公司的Jim Vandever表示，自工廠開始運營以來，壓延線上共有36個閥門在運行。他說：“他們已經(jīng)運營了12年，從未對閥門進行過更換、清潔或任何操作。這應該是世界紀錄。”壓延生產(chǎn)線由兩臺機器組成，每臺機器有兩個輥子。每個滾輪上有九個穆格閥。閥門（更不用說系統(tǒng)中的泵）長壽命的關鍵是在每個輥子前放置一個由Pall Corp.制造的2μm過濾器。該工廠使用過濾器來保持油的清潔，但它們也可以指示生產(chǎn)線上其他地方的問題。過濾器使工廠避免了兩個主要問題，這兩個問題可能會對生產(chǎn)線上的每一臺設備——泵和閥門造成嚴重損壞。在一種情況下，活塞頭斷裂，黃銅金屬污染了系統(tǒng)。還有一次，一個金屬針從滾筒里出來，產(chǎn)生了金屬顆粒。如果沒有過濾器，這些顆粒會損壞閥門，迫使工廠更換系統(tǒng)中的泵。得益于適當?shù)倪^濾，該工廠更換泵的記錄幾乎與更換閥門的記錄一樣好。第一臺泵在連續(xù)運行七年后被更換，有些泵是原裝的。濾芯成本約為500美元。考慮到大顆粒的污染可能意味著更換機器上的所有閥門，更換成本很低。每個閥門的成本高達4000美元，總額可能高達72000美元。除了成本低于閥門外，與更換閥門相比，濾芯的更換相對簡單快捷。此外，工廠管理人員可能會確定污染已經(jīng)損壞了系統(tǒng)中某處的閥門，但他們可能不確定需要更換哪個或哪些閥門。查找損壞的閥門可能是一個困難而耗時的過程。
阿肯色州造紙廠整合了成功過濾計劃的所有三個要素——設計、實施和持續(xù)維護。結果既非同尋常，又具有重大的經(jīng)濟意義。通過采用清潔的系統(tǒng)方法進行液壓系統(tǒng)維護，其他公司的閥門可能無法使用12年，但他們可能會享受更長的閥門壽命、更低的維修成本、更少的系統(tǒng)停機時間和中斷的生產(chǎn)計劃、更高的生產(chǎn)率和更少的麻煩。
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