浅谈机电一体化设备故障的诊断

发表时间:2020/4/30   来源:《城镇建设》2020年2月5期   作者:宁朝雷
[导读] 机电一体化设备故障的合理诊断,可以及时发现设备中的问题
        摘要:机电一体化设备故障的合理诊断,可以及时发现设备中的问题,避免重大事故的发生。因此为了保证机电一体化设备的可靠运行,本文阐述了机电一体化设备故障诊断目的以及诊断原则,对机电一体化设备故障的诊断进行了探讨分析。

         关键词:机电一体化设备;故障;诊断;目的;原则;流程;技术;方法;要点

         机电一体化表示在机电设备动力、控制及信息处理等功能中融入电子技术,有效结合机械装置和软件及电子技术,组合为系统。诊断机电一体化设备的故障,能够动态监测机电一体化设备运行状态,同时可将其运行期间的各类问题及时发现,并将设备故障的具体发生位置准确找出。基于此,以下就机电一体化设备故障的诊断进行了探讨分析。
        
         1.机电一体化设备故障诊断目的及其诊断原则
         1.1机电一体化设备故障诊断目的。首先要使机电一体化设备尽快恢复顺利运行的状态;其次是保证整个机电一体化设备在运转环节能形成最高的效益;最后是对设备在后期养护维修成本进行科学控制。因此,做好设备故障的诊断工作,具有极其重要的作用。
         1.2机电一体化设备故障诊断原则。
         1.2.1在开启故障诊断环节后,要对目标设备的内外部构造、实际功能等加以调查、了解,参考设备所在的具体环境和设备当前表现出的工作状态,来判断故障的表现形式和严重程度。如果存在多种故障现象,工作人员要明确其彼此的关系,探寻各种故障的原由所在。
         1.2.2在对设备进行故障诊断时,要遵从先机后电、先外后内的原则。也就是要先对比较明显的、表象化的设备结构故障加以检测,其后再根据设备的功能性质对其内部的关键零件做深入查看。工作人员还需要先对设备的执行元件做检测排查,然后一步步向驱动元件递进。
二、机电一体化设备故障诊断流程及常用的故障诊断技术
         1、机电一体化设备故障诊断流程。机电设备故障前诊断。为使损失得到最大限度控制,机电设备健康状态下需对其故障问题予以重视,故障前诊断工作必不可少。将机电设备故障前诊断工作落实,可将故障隐患问题的高效解决,故障前诊断具体来说是智能检测机电设备元器件和工作状态,包含信号检测、状态识别、特征提取,得到诊断决策。在机电设备各组分工作情况获取并分析后,通过设备运行情况故障前诊断的落实,即可将故障的产生有效预防。机电设备故障后诊断。当机电设备有故障产生之后进行故障后诊断时,需将故障具备性质、发生程度、类别及属性等进一步明确,查明故障发生部位,并在多方面因素的综合下,给出初步诊断结果,对其产生原因进行判断,以便控制、调整及维护工作能够更好地开展。倘若能够落实故障前、后的诊断工作,那么机电设备故障诊断技术的可持续发展也就能够实现。
         2、机电一体化设备常见故障的诊断技术分析。(1)温度诊断技术。机电一体化设备出现故障的同时,其表面温度也总是会呈现出一定的反常特征,因此工作人员可以借助这种热信号来预估、判断设备零件可能存在的故障。在操作中,设备检测的技术人员可以把收集到的不同部位、不同零件的温度变化情况做成图表,从而根据对这些数据进行分析,判断出故障零件。(2)振动故障诊断技术。

该技术表示的是在检测设备信息特点和振动参数的基础上,判断机电设备是否有故障产生,或是明辨设备工作状态是否正常。振动故障诊断及时在机械设备故障检测中的应用十分频繁,因机械设备会有强烈的震动产生于运行过程中,借助振动检测设备即可将速度和加速度等振动数据检测并获取,此时的振动检测设备可通过震动参数和信息对设备是否有故障产生或故障产生的位置进行判断,从而保障测量点位置选择的正确性。该技术具有操作简便的优势,可将运行状态清楚地检测出来,有利于故障检测与诊断中准确率的提升。(3)油液磨屑分析故障诊断技术。该技术在机械润滑与液压系统中的应用更为广泛,主要是识别、分析设备运行期间的油液磨屑之后,在将油液成分及油液磨屑颗粒形态了解之后,判断设备运行状况。该项故障诊断技术是将油液颗粒尺寸作为判断机械设备磨损情况的依据,结合油液颗粒形状能够对磨损类型进行判断,或是结合微粒成分将机械發生磨损的具体位置准确找出。(4)Y射线扫描故障诊断技术。Y射线诊断技术是在Y射线技术形成的设备图谱形状的运用下,对故障发生情况及位置进行检验。该项技术通常用于工艺设备的检测,在判断设备运行状况时,主要方法是分析扫描图谱的特点。
三、机电一体化设备故障诊断方法及其要点
         1、机电一体化设备故障诊断方法。机电一体化设备故障诊断应当深入分析、了解机电一体化设备,将各功能模块框图熟练把握,以各组成部分的功能、工作环境及组合形式为依据,对故障可能的形式及影响进行分析,必要时需进行故障树分析,以故障发生现象作为依据,层层细化分解,将故障形式逻辑关系与可靠性相关的因素找出,以便将故障实质及根源弄清。在分析诊断机电一体化设备时,主要方法包含压力检测诊断法、故障树分析法、温度检测诊断法、金相检测诊断法、噪声检测诊断法、时域模型分析法、振动检测诊断法等。具体诊断中,下述几点应当着重强调:其一,先机后电。机械结构具有直观性,打滑、断裂、卡死、变形等明显故障现象通过肉眼即可发现,因此首先入手于机械部分,对机械部分故障进行检查。通常而言,因机械工作特点的缘故,属于执行和驱动元件,磨损引起变形进而失效的情况极易产生;其二,先外后内,以执行元件→控制元件→驱动元件的顺序逐一检查,将故障源头找出;其三,先主干后枝叶。将主要部位当作首要分析对象,随后对次要部件进行分析,特别是接口部件、结合部零件需要重点进行分析。
   2、机电一体化设备故障诊断要点。(1)确定是否出现故障及其发生位置。机电一体化设备故障检测过程中,必须首先确定设备是否确实存在故障问题,并且找出发生故障的具体位置,借助定期向设备内部发送检测信号的方法,获取有效的检测信息,将其和诊断对象的原始资料做细致的比较,从其中发现二者的出入,并且通过分析不同判断出设备是不是出现了故障、故障出现在哪个位置。(2)确定故障类型。机电设备出现故障,往往是因为各种各样的原因,根据形成原因的不同,可以将故障分成损坏型、退化型、松脱型、失调型、堵塞或渗透型等等不同的故障类型,而当前所面对的障碍具体属于哪一类,则要结合具体的数据资料进行辨别。(3)确定故障修复的效果。在对故障进行处理后,工作人员还需要对故障位置的修复效果做检测,保证机电一体化设备已经回归正常状态。当机电一体化设备的工作状态相对稳定可靠时,在定期的设备检测工作中,员工可采取时序模型或滤波等工艺对机械进行长期跟踪了解,及时发现设备中可能存在的故障,当设备存在故障时,工作人员应该进一步采取数据处理、模式辨识等方法,对形成故障的原因、所在位置、具体类型做深入把握,并且设计出对应的检修方法,保证设备再次发挥作用。

结束语
          综上所述,机电一体化设备对于工业生产具有重要影响,但是机电一体化设备在运行中,由于受到各种因素的影响,会出现各种故障,严重影响工业生产进度与效益,因此对机电一体化设备故障诊断技术进行分析具有重要意义。
参考文献
[1]吴仲强等.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].设备管理与维修,2018(06)
[2]吴群波.机电一体化设备的故障诊断技术运用研究[J].南方农机,2018(23)
[3]肖海军.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].中国设备工程,2018(16)
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