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圖17上正常軸承為安靜如白噪音般的摩擦聲,超音波時域圖為                       2.4.4  超音波於自動注油的應用
                均勻且強度低;當磨損產生時如 圖17下,其聲響如破碎聲,
                                                                       自動注油器可設定週期與補油量,直接安裝在注油口,
                時域圖上可看出明顯的峰值變化。如同振動頻譜分析,其峰值
                                                                   依據設定值進行自動補油。實務上有其使用的限制與缺點:
                發生的頻率與諧波搭配運轉轉數可判斷出軸承損壞的部位。有
                                                                   軸承室若有堵塞而產生背壓時則可能無法確實注入。因此雖
                了這些音頻強度上的差異,再加上音色變化,可作為現場初步
                                                                   然可大幅減少手動補油的工作,卻增加了需要人工檢查自動
                判斷軸承故障程度的依據,進一步的做頻譜分析或振動量測可
                                                                   注油器是否正常運作的問題。
                得到更詳細的結果。
                                                                       自動注油器若輔以超音波檢測,就能將潤滑作業從定期
                                                                   保養提升到依狀態保養的程度,藉由超音波量測來判斷是否
                                                                   須補油,再以自動注油器補油到足夠為止,潤滑狀態也能即
                                                                   時監控。目前已有此類型的解決方案,但仍屬於發展初期,
                                                                   對於龐大的注油點必須建置資料收集與回傳的通訊設施,可
                                                                   挑選重要的設備做安裝測試,以期改善設備的可靠度並加強
                                                                   預知設備狀態的能力,減少緊急搶修的風險。


                                                                   3.  研究方法


                                                                   3.1  滑脂適用性與黏度更換
                                                                       PMOI並未明確規定馬達軸承適用的滑脂規範,因此各廠
                                                                   間除參考馬達供應商規格外,也會參考建廠時使用的滑脂持
                                                                   續沿用。以F14P5為例,延續過去建廠使用的滑脂Shell Gadus
                                                                   S2 V220 2,此款滑脂為鋰皂基增稠劑與礦物油基礎油,黏度
                                                                   220cSt(40˚C)與稠度NLGI 2級,並含有極壓添加劑。此滑脂為
                                                                   泛用型滑脂,原廠建議可用在機構活動軸承以及承受瞬間受
                          圖17、正常與磨損軸承之超音波強度圖        [23]
                                                                                                 [16]
                                                                   力之高負荷應用,如輸送帶滾輪軸承等 。
                                                                       一般而言風車與泵浦用的馬達軸承通常速度較高
                    軸承超音波與振動檢測的比較如 表8,振動除了軸承以
                                                                   (nd m 值,詳2.1.4)且負荷較輕,因此手冊皆建議採用黏度
                外,還能偵測如安裝、對心等其他問題,因此超音波無法取
                                                                   100cSt(40˚C)甚至更低黏度的規格,以減少廢熱與運轉能耗。
                代振動量測,但可作為潤滑保養的工具與故障診斷的初步篩
                                                                   盤點機械系統使用的馬達手冊          [18][19] ,建議使用Shell Gadus S2
                選以節省時間。超音波檢測在低速運轉的設備上,則有相對
                                                                   V100與Mobil UNIREX(皆為100cSt),為方便管理與考量過去使
                明顯的檢測能力(圖18)。
                                                                   用滑脂之相容性,建議皆更換為Shell Gadus S2 V100 。
                                                                                                           [17]
                           表8、超音波與振動檢測比較表                          3.2  保養週期與注油量
                                  超音波               振動                 不同應用的馬達所需的保養週期與注油量不盡相同,
                    預知性           極早                 早             可依據原廠設計手冊為基準值,再根據實際應用做調整。若
                    量測時間         快速、立即              較長
                    分析門檻          較低                較高             手冊無標示者,則可尋找類似應用的馬達做參考。如2.1.5所
                    檢測設備         軸承、潤滑        軸承、馬達安裝、其他狀況
                                                                   述,廠內應用主要為水泵與風車,偏向中低負載之高轉速應
                                                                   用,因此nd m 值為重要參考指標。
                                                                       補充油量可依據SKF手冊之定義,計算軸承內部容積之滑
                                                                   脂重量:0.005xDxB,其中D=軸承外徑,B=軸承厚度。一般
                                                                   以油槍保養時常用「幾下」為單位,因此可以秤重方式量測
                                                                   出10下的滑脂克數再除10,即可得每下之油量。

                                                                   3.3  保養手法

                                                                       以往保養時,不會開啟洩油孔。導致舊油無法順利排
                         圖18、低速軸承之振動與超音波檢測比較         [24]          出,長期下來新油不斷補入,軸承室與儲油空間仍會滿油,


                                                                                             FACILITY JOURNAL        09  2022  85
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