1 预知维修技术：第 1部分
预知维修基础
1.1 维修体制 （ Maintenance philosophies）
? 故障即事后维修；
? 预防即定期 （ 基于时间的 ） 维修；
? 预知即视情 （ 基于状态的 ） 维修；
? 主动即防护维修 。
1.1.1 故障即事后（ breakdown or run
to failure）维修
? 允许机器出现故障, 在设备正好完全停车或
停车之后, 仅仅修理或更换损坏的零件 。
? 当 设备的停车 不影响生产并且不计人工和材
料的成本时, 这种方法是行之有效的 。
? 不断地在无计划的, 危机处理, 模式 下工作 。
维修活动 要求库存大量的备件 。
? 每天面对一长串未完成的任务和一大堆新的
夜间突然发生的紧急事情, 所以 员工常常过
度疲劳 。
1.1.2 预防即定期 （ preventive or time-
based） 维修
? 按照预先确定的以日历天数和机器运行时数
表示的时间间隔, 定期进行维修 。
? 在 严重问题发生之前 修理和更换损坏的设备 。
对于非连续运转的设备, 是一种好方法 。
? 有 足够的技能, 知识和时间 来完成预防维修
的任务 。
? 主要缺点是可能导致维修任务完成得太早或
太迟, 不是维修不足, 就是维修过剩 。
1.1.3 预知即视情（ predictive or
condition-based）维修
? 监测机器运行的状态, 如果检测到不良趋势,
则识别机器中容易发生故障的零件并确定维修
的时间 。
? 优点之一是可以 以系统安排的方式确定维修时
间 。 因为维修工作仅在需要时才进行, 所以 提
高了生产能力 。
? 可能的缺点是, 由于对机器劣化的不正确的评
价, 可能实际上增加维修工作量 。 为了跟踪振
动, 温度或润滑的不良趋势, 要求监测这些参
数的 专业设备, 并且对员工进行 培训 （ 或者雇
用有技能的员工 ） 。
1.1.4 主动即防护（ proactive or
prevention）维修
? 强调 对故障根原因的跟踪 。 分析每一个故障
并采取主动测量, 以保证这些故障不再发生 。
它利用以上介绍的和与根原因故障分析
（ RCFA） 相结合的全部预防 /预知维修技术 。
? RCFA检测和查明引起缺陷的问题 。 它保证采
用和执行适当的安装和修理技术, 也可以突
出 设备再设计和修改 的需要, 以避免这些问
题再次出现 。
? 以系统安排的方式制定设备修理的时间表,，
为了减少和消除重复发生的潜在问题, 需要
提出 改进措施 。
1.2 维修体制的进步（ evolution of
Maintenance philosophies）
? 事后维修在早期是实用的, 是被动的 。 直
到发生功能性故障才停止运转 。 随着原始
故障, 经常出现继发损坏 。
? 定期维修,又称为预防维修。在设备完成
一定的运转时数之后，即使没有功能失效
的证据，也要停止生产，进行大修。可能
有 维修的不足和过剩 。
? 预知维修和主动维修是普遍的。
流程工业迫切要求预知维修
? 在连续的 流程工业 中, 例如石油和燃气,
发电, 钢铁, 造纸, 水泥, 石化, 纺织,
铝及其他, 即使是很少的停机检修时间
也会造成巨大的损失 。 正是在这些情况
下, 采用预知维修要求是最强烈的 。
预知维修的效益（ benefits）
? 提高机器的生产率 。 消除由于设备意外故
障引起的工厂停机 。
? 延长大修的时间间隔 。 以, 当需要时, 为
基础, 制定维修活动时间表 。
? 在大修程序中, 减少, 当需要时打开, 检
查和修理的, 的数量 。 预知维修指出特殊
的缺陷并且由此可以使维修工作更集中,
而不是调查全部可能检测的问题 。
? 减少修理时间 。 在机器发生故障之前停机,
实际上没有继发损坏, 所以修理时间减少
了 。
? 增加机器寿命 。 维护良好的机器一般能持
续运行更长的时间
预知维修的效益（ benefits）续
?合理计划修理的资源 。 对设备缺陷的预知
减少了检测故障的时间, 从而也减少了故障
报告时间, 涉及调配员工, 获取正确的文件,
落实必要的备件, 加工和其他修理所需要的
项目 。
?提高产品质量 。 改进维修的综合作用是提
高产品质量 。 例如, 造纸机的振动直接影响
纸的质量 。
?节省维修成本 。 执行合理的维修计划可以
平均节省 20-25%的直接维修成本, 同时在
增加产量上又得到其两倍的值 。
1.3 工厂机器的分类和介绍
1.3.1 维修策略（ maintenance strategy）
上述维修体制具有其各自的优缺点，并且
根据对工厂设备的危险程度分析来实施。
通常根据 危险程度 把设备分为以下类型,
● 关键；
● 基本；
● 一般 。
选定关键设备的依据
? 如果出故障, 则会 影响工厂的安全 ；
? 如果停机就会 削减生产过程 。
? 无备份 的机组和大功率机组 。
? 资本成本很高, 它们的修理要花费大量的资
金 （ 例如, 高速涡轮机械 ） 或者要花费很长
时间 。
? 多年的, 烈马,, 即一次非正常操作的最轻
微刺激就能损坏的机器 。
? 若运转良好, 就会 节约能量或提高生产率 的
机组 。
选定基本设备的依据
? 故障会 影响工厂的安全 ；
? 是工厂运行的基本机器, 如果停机就会 削减
一个基层单位的生产或部分流程 ；
? 不一定 具有可采购安装的 备件 ；
? 能够启动, 但是可能 影响生产过程 ；
? 某些 要求定时维修 的机器, 例如往复压气机；
? 这些机器要求 中等程度 的支出, 专业知识和
维修时间；
? 多年的, 烈马,, 即达到以往 规定的时间而
损坏 的机器, 例如, 在腐蚀性介质中工作的
离心鼓风机 。
选定一般设备的依据
? 故障 不影响工厂的安全 ；
? 对工厂的产品 不是关键的 ；
? 有已安装的备用品, 可以在要求时运转；
? 继发损坏不发生或者是极轻微的 。
一般可以对一般设备采用 故障维修体制 。
这些机器用不着永久安装的仪器即连续监测系
统, 通常用便携式仪器监测 。
1.4 预知维修的原理 （ Principle of
predictive maintenance）
? 预知维修 监测 机器的状态, 设备效率和其他
参数, 试图推出功能失效的大致时间 。
? 利用 最高性价比工具 的组合获取设备和工厂
系统的运转条件, 根据所采集的数据, 做出
维修的时间安排 。
? 预知维修 使用各种技术, 例如振动分析, 油
样和磨损残渣分析, 超声, 温度记录法, 性
能评估和其他技术评定设备的状态 。
? 实际上与 医学诊断技术 非常相像 。
图 1.2 预知维修
1.5 预知维修技术（ Predictive
maintenance techniques）
? 振动监测, 对于检测旋转机械的机械缺陷,
无疑是最有效的技术 。
? 声发射, 检测结构和管路的裂纹 。
? 油样分析, 检测轴承和齿轮的状态 。
? 微粒分析, 残渣提供零件劣化的信息 。
? 腐蚀监测, 超声厚度测量, 跟踪腐蚀磨损 。
? 温度记录法, 能检测发电机, 架空线路, 锅
炉, 不对中的联轴器中的热度和缺陷及许多
其它的缺陷 。
? 性能监测 。
1.6 振动分析（ vibration analysis） — 关键
的预知维修技术
1.6.1 振动分析（检测模式（ detection mode））
? 通过常规的，无论是按连续的原则还是以事
先安排的时间间隔，对机器振动的监测，在
非常严重和引起计划外停机的故障之前 识别
发展中的问题 。
? 常规的振动监测可以检测劣化或有缺陷的 轴
承, 机械松动,磨损或断裂的 齿轮 。振动监
测也可以在导致轴承或轴劣化之前，检测 不
对中和失衡 的状态。
振动分析系统的组成
? 传感器, 也称为信号拾取计；
? 信号分析仪 ；
? 分析 软件 ；
? 数据分析和存储 计算机 。
1.6.2 振动分析（诊断模式（ diagnosis mode））
? 按常规 检测异常的噪声和振动,进行振动
分析。为了准确地判定问题并且估计运转
时间，可以另外做 频谱分析 。
? 分析（诊断）模式的振动测量取决于设备
的 关键程度 。节省成本。
? 振动分析的另一个应用是作为 验收测试 来
证实正确地做了机器的修理工作。这种分
析可以证实在轴承或齿轮的安装上是否进
行了正确的维修，或者对中或平衡是否达
到了所要求的公差。
1.6.3 振动分析 —— 效益（ benefits）
? 识别不正确的维修,包括轴承的不正确的安装
和复位，轴的不准确的对中或转子的不精密的
平衡。因为几乎 80%的常见旋转设备的问题与
不对中和失衡有关，所以振动分析是用于减少
和消除重复出现的机器问题的一个重要的工具。
? 识别不正确的生产行为,例如超过设计指标地
使用设备（过高的温度、速度或负荷）。
? 明显地 提高设备的可靠性,包括精确的对中和
平衡，质量更好的安装和修理，不断降低的工
厂设备的平均振动级。
