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机电一体化设备的故障诊断技术研究宋智深

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第13期作者：宋智深

[导读] 摘要：随着现代社会的发展，我国机电设备企业也在不断变化和进步。

        杭州西子智能停车股份有限公司浙江杭州 311199
        摘要：随着现代社会的发展，我国机电设备企业也在不断变化和进步。机电一体化设备作为我国企业经济发展的重要内容，其不断科学、专业的创新性发展能够对我国经济发展产生积极的促进作用。机电一体化设备一直被人们所重视，为企业管理带来更科学的效果和更便捷的操作过程。
        关键词：机电一体化；故障诊断；技术分析；措施研究
        1机电一体化设备的内涵及优势
        机电一体化技术作为一门科学的综合性技术，其包括信息技术、控制技术、系统工程管理、计算机技术、自动化控制应用等多种学科内容。目前随着我国经济社会和科学技术的不断进步，在众多行业和领域中得到广泛应用。在智能制造行业中应用机电一体化设备具有明显的优势。
        1.1能够提升生产准确性
        随着社会技术的不断发展，我国工业化进程也在持续加快，对于机电设备的精确度提出了更加严格地要求。应用机电一体化设备能够有效提高设备设计制造的精确程度，帮助工作人员提升制造效率，对于各项设计参数和质量进行有效的把控。
        1.2能够显著降低劳动成本
        应用机电一体化设备能够有效地避免传统的人力操作带来的制造与管理误差问题，用机械化作业取代人工劳作，减轻了工作人员的工作强度。同时，机电一体化设备与计算机技术有效结合，能够充分工程管理质量，降低次品率，帮助企业通过更少的经济投入，带来更高的经济效益。
        1.3能够改善工艺流程
        机电一体化设备的出现，不仅为企业提供了更广泛的改善空间，而且能够为其创新、优化智能管理流程提供技术支持。企业可以运用机电一体化设备，对智能制造与管理的生产方式和生产流程进行改进，促进企业升级改造，提升市场竞争力。
        2机电一体化设备的故障特点及故障原因
        2.1故障特点
        机电一体化设备的正常运用与企业的生产有很紧密地联系，会影响到企业的正常生产和发展。机电一体化设备在使用的过程中设备故障特点有：①机电一体化设备有很大的概率在使用的时候发生零件磨损故障。机电一体化设备内囊括包含大量零部件支持设备运行生产使用，零部件运转过程中相互影响磨损，磨损之后的设备很容易产生故障。②机电设备一体化设备发生故障具备突发性与隐藏性特点，由于设备内部需要大量的电子产品支撑设备运转生产，在故障发生之前一般都没有预兆。一旦发生故障之后，电子设备就会瞬间停止运行。③机电一体化设备现有报警体系不完善导致设备即使存在故障，也很难被发现，而且不能全面反应故障的发生部位、发生具体情况等，只有等待维修确定故障结果。④机电一体化设备还会同时发生多种故障，这些故障并不是简单的重复相加，而是彼此相互影响相互制约的。
        2.2故障原因
        机电一体化设备出现的故障的原因可以概括为以下几点：①机械性磨损。在机电一体化设备中包含有大量的机械零件，零件之间相互接触，在系统运行过程中会产生磨损，造成故障的发生，如机械锁的故障就是因机械磨损造成的。此外，机械系统在装配时存在的误差是导致机械零部件接触磨损的主要原因。除此之外还有一种受力磨损类型，即系统荷载和相关要求的标准荷载不符合，因受力不均匀导致机械性磨损。因磨损导致的故障一般很难被修复，通常需要更换机械零部件，因为磨损对设备会造成极大的伤害。②电气线路老化。机电一体化设备的重要组成部分之一就是电力系统，该系统和诸多机电设备的运行息息相关。在经过长期运行之后，一部分电子元件会因电流和电压的冲击出现老化或是氧化现象。而电气线路在老化后则会出现绝缘性能降低的情况，容易发生短路故障或是被大电压击穿。③液压元件密封问题。机电一体化设备在长期运行的过程中，其液压元件会在压力和交变荷载的影响下出现密封下降的现象，发生泄漏堵塞液压管路，引发系统故障。④人为因素。

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现代机电一体化设备的结构非常复杂，操作难度也出现了相应的提升，这对系统操作人员带来了不小的挑战。相关人员若是安全意识不足、操作技能掌握不熟练，很可能会因操作失误导致故障的发生。其五，工况环境因素。机电一体化设备包含大量的精密设备，对运行环境有着很高的要求，管理人员若是对系统运行管理不到位，就可能因温度、湿度、灰尘、酸碱度等因素造成系统故障。
        3机电一体化设备故障诊断技术
        3.1传统方法
        在过去，机电一体化设备故障的诊断常常是由具有丰富工作经验的技术人员通过观察、触摸、耳听等方法来进行的，据此判断机电设备是否存在故障。该方法虽然成本较大，但是诊断过程的可靠性很难保障，极易出现误诊的情况。而且由于缺少检测仪器，此类诊断方法对技术人员的专业素养有着极高的要求，不仅需要掌握设备的结构，还需具备丰富的实践经验，因此受到的限制较高。
        3.2现代技术方法
        ①专家系统技术。是在一个数据系统中集成所有专家的专业技能知识，据此对机电设备的状态进行检测并对故障做出判断，制定相应的故障排除方案。专家系统的本质是一种智能计算机程序，基于专家的知识技能通过推理解决一些高难度的问题。专家系统的一般结构包括知识库、人机接口、知识获取子系统、解释子系统、全局数据库、推理机等部分。其中知识库内存储着与需要解决问题相关的事实和规则。在实际运行的过程中，用户通过人机接口将诊断对象的相关信息传送到推理机，由推理机根据实际需求对知识库进行全面检索，形成诊断结果，反馈给用户。在诊断过程中，用户还可以针对性地提出相关问题，专家系统均可以进行回答。目前专家系统在许多领域都获得了广泛应用，尤其是在工业和商业领域，应用规模正在不断扩大。
        ②神经网络技术。该技术是以神经元的感知特性为基础，对不同特征的数据进行交叉处理，以此实现对故障的精准判断。在实际工作中，神经网络技术常常与其他算法综合应用，可以有效提高故障诊断的有效性。
        ③油液磨损识别技术。结合油液的实际成分分析设备运行的物理变化、影响，来确定机械设备的磨损程度。这项技术非常直观，因此在实际的诊断运用中非常普遍。
        ④离线或者是在线诊断技术，实离线诊断指的是定期或者是不定期地进行巡检，采集设备运行数据利用计算机分析，确定是否存在故障，这项技术具备很高的科技程度，但是无法及时处理突发故障。在线诊断是将诊断仪器和设备连接在一起监测设备的运行状态，在突发故障的捕捉和分析上灵活性更高。
        ⑤设备参数检测技术。设备参数是不确定的，设备故障发生之后部分参数也会相应发生改变，如电压、电路电功率等。因此使用专用仪器设备来检测设备参数，将检测到的设备参数和正常参数的比较明确故障范围和故障元件。这一项诊断技术具有很强的可操作性和准确性，因此被普遍提倡使用。
        ４结束语
        综上所述，机电设备的稳定工作与其故障解决和诊断程度息息相关。所以，企业要不断地对机电一体化设备的故障类型和安全问题进行检查、总结、剖析，根据问题原因归纳并提出正确合理的改善措施，使机电一体化设备的整体建设和管理更加的顺利。通过现代化技术，能够对机电一体化设备监测数据进行模型训练，并对机电一体化设备多发故障、隐蔽故障等进行测试验证，有效预测识别机电一体化设备运行故障。
        参考文献：
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        [3]许榅增. 机电一体化设备的故障诊断技术研究[J]. 中国新技术新产品, 2019, 000(011):61-62.
        [4]范少伟, 梁丽, 卢璐. 关于机电一体化设备故障诊断技术的研究[J]. 内燃机与配件, 2019(17).