Τεχνικές συντήρησης βιομηχανικών υδραυλικών συστημάτων και αναβάθμιση υδραυλικής μηχανής Herion

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία βασίζεται στη μελέτη των τεχνικών συντήρησης των σύγχρονων υδραυλικών συστημάτων και δίνει ιδιαίτερο βάρος στον τρόπο εφαρμογής των μεθόδων συνεχούς παρακολούθησης και ελέγχου που χρησιμοποιούνται για την αξιόπιστη λειτουργία τους. Τα δυο βασικά μέρη της εργασίας περιγράφονται ακολούθως: Στο πρώτο μέρος τονίζεται η ανάγκη που υπάρχει στη βιομηχανία των υδραυλικών συστημάτων και γενικά στην παραγωγή, για ενσωμάτωση σύγχρονων μεθόδων συντήρησης που δρουν όχι μόνο διορθωτικά και προγνωστικά αλλά και ως εργαλεία διάγνωσης αστοχιών. Στα πλαίσια εφαρμογής τέτοιων προγραμμάτων συντήρησης καθίσταται απαραίτητη η εμφύτευση μεθόδων παρακολούθησης και ελέγχου των υδραυλικών συστημάτων, που συμβάλλουν στην βέλτιστη λειτουργία τους. Στη συνέχεια αναλύονται οι σύγχρονες τεχνικές παρακολούθησης και ελέγχου που βρίσκουν εφαρμογή στο πεδίο των υδραυλικών συστημάτων. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται η αναβάθμιση της υδραυλικής μηχανής Herion, που είναι εγκατεστημένη στο Εργαστήριο Στοιχείων Μηχανών, και η οποία πραγματοποιήθηκε με στόχο να αποτελέσει μελλοντικά μια πλατφόρμα για την προσομοίωση αστοχιών των υδραυλικών συστημάτων και βλαβών των επιμέρους εξαρτημάτων τους. Αναλύονται εκτενώς οι παρεμβάσεις που έγιναν στο υδραυλικό κύκλωμα για την εγκατάσταση των νέων υδραυλικών εξαρτημάτων αλλά και των αισθητηρίων οργάνων και περιγράφονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού. Μετά την ολοκλήρωση της αναβάθμισης μελετήθηκε έλεγχος της ρύπανσης του εργαζόμενου υγρού της μηχανής και προχωρήσαμε στην βελτίωση της ποιότητας του μέσω της διαδικασίας flushing.

The constant need of reducing manufacturing costs, while at the same time, operating the mechanical equipment at its maximum efficiency has led the industry to implement innovating maintenance techniques, as Reliability Centered Maintenance, and invest in methods that optimize Condition Monitoring. As the industrial hydraulic systems share a great hold in the manufacturing process, obtaining the best fitted monitoring technique, which ensures reliability and maximum production efficiency, is a matter of great importance. This diploma thesis is divided in two main parts. The issue of establishing an effective maintenance strategy, which can act not only as a diagnostic technology but also as a Root Cause Failure tool is addressed in the first part. Furthermore, an extensive analysis of the latest developed, available in the market, techniques for Condition Monitoring of Hydraulic Systems is presented. The second part, stands as a practical approach to the above theories. In the Laboratory of System & Design, of the National Technical University of Athens, we proceeded in the uprade of a simple hydraulic system, which is Herion. The upgrading of the hydraulic system took place so as to be used for simulating failures of hydraulic components and hydraulic systems. The upgrading procedure is described step by step, while both the new hydraulic components and the sensor technology equipment that were installed are analyzed and discussed. After the completion of the upgrade a case study on the fluid contamination of the hydraulic system was conducted, in which we checked the contamination level of the system. We concluded that the contamination level of the hydraulic fluid as very high and we flushed the system, by using an off-line unit, in order to acquire a certification according to ISO 4406:1999