曹仲丽 邵莹 郑玉瑞
景津环保股份有限公司 山东省德州市 253034
摘要：现代机械设备的机电一体化程度较高。虽然设备的运行效率和稳定性得到了显著提高，但长期运行后，机电设备由于自身磨损、部件温升等因素，可能会出现不同类型和不同程度的故障，直接影响电气设备的正常运行。鉴于此，做好故障原因分析和处理是非常必要的。
关键词：机械电气设备；故障原因；应急处理；策略
当机电设备发生故障时，需要专业人员对设备进行检查，确定故障的位置和原因，然后采用相应的技术排除故障。由于机械故障发生的部位和方法的不确定性，使得故障发生的部位也具有多样性。设备维修人员需要具备专业的电气知识，同时对设备的机械结构有深刻的了解，使机电设备能够恢复正常运行。
1电气系统的组成
从功能上分,电气系统主要有四个部分。(1)电源线路。在机械工程的实际生产中,常见的一种电气系统就是单线制的直流系统,这种电气系统主要是以电压作为基础进行划分的,如12V和24V的电气系统。另外,在电气系统中,电源的总开关、起动机等都是直流电源非常关键的部分。(2)仪表。在电气系统中有各类仪表,如电压表、冷却液温度表等,这些仪表在机械工程中都是非常重要的,每一种仪表都是有其特殊用途,在电气系统的实际运行中,要结合工程的需求,为系统提供不同的仪表。另外,机械工程中,各类仪表非常繁杂,除了上述仪表,还有车速表等比较高端的设备。(3)照明系统。在机械工程中设置照明系统,一方面是为了照明,因为一些生产作业要在夜间进行,这样的情况下照明系统是保证正常工作的重要基础。另一方面照明系统也是有一定的警报作用,若是在电气系统中,有设备出现了故障,照明系统就会采用信号警示的方式,将故障反馈给相关的人员。在照明系统中,工作灯、前后组合灯等,都是非常重要的设备。(4)指示器。这部分在机械工程中起到的作用就是提醒以及警示,若是工作人员在实际的生产中,出现操作成功或失败,都会由指示器发信号,通常情况下是与一些仪表组合的,可以保证人员在生产过程中的安全。
2机械电气设备故障分析
2.1 计算机械电气设备故障诊断幅值
在矿山机械电气设备故障分析中,首先要采集矿山机械电气设备故障信息。本文单独选用一个SVFESEFD作为分析单元的控制核心,利用采集单元采集机械电气设备故障数据。
针对采集到的故障信息进行故障诊断幅值的计算,假定机械电气设备故障诊断幅值为v,通过神经网络算法得出v的计算公式,如公式(1)所示:
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（1）
在公式(1)中:H指的是布拉格波长漂移量;指的是光纤有效弹光灵敏度;p指的是光纤有效弹光系数;h指的是初始布拉格波长;ah指的是布拉格波长应变量;bh指的是布拉格波长谐振频率;w指的是布拉格波长谐振矢量。通过机械电气设备故障诊断幅值,分析故障具体出现的位置,从而有针对性的进行重点排查。
2.2 计算机械电气设备故障区域概率密度
在明确故障出现位置的基础上,还需要进一步对故障产生的原因进行分析,为了最大程度加速机械电气设备故障分析的聚类能力,本文采用改进的MSER算法计算机械电气设备故障区域概率密度。设故障区域概率密度为f(x),则f(x)的概率密度,如公式(2)所示:
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（2）
在公式(2)中, φ为高斯核数;n指的是故障区域长度;h指的是故障区域宽度;d指的是为维数;x指的是区域内粒子数;i为实数。通过改进MSER算法得出的故障区域概率密度,找出概率密度极大的中心位置,以此为原点进行故障聚类,从而提高矿山机械电气设备故障分析的速度。
2.3 分析机械电气设备故障
在得出机械电气设备故障诊断幅值以及故障区域概率密度后,在实际分析机械电气设备故障时,下一步要对故障信息进行提取。考虑到机械电气设备的故障信息提取是在二维图像空间平面上进行,因此在得出概率密度极大的中心位置的基础上,将每个空间平面的核进行相乘,提取区域内电力设备故障。其计算公式,如公式(3)所示:
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（3）
在公式(3)中,c为归一化常数。也就是说在确定电力设备故障区域概率密度的基础上,将机械电气设备故障信息归一化处理,并结合二维图像空间平面自身的连续性特点,对故障信息进行有效提取,避免由于区域密度不均匀导致故障幅值低的问题。将提取出的故障信息导入振动分析仪通过诊断技术分析机械电气设备故障产生的原因。通过振动分析仪可以分析各种机械电气设备故障数据,包括:速度、加速度、位移等类型的振动幅值。还可以将故障数据转换成图形,波形图,FFT频谱图等等,这些图都便于工程专师进行下一步的数据分析,然后总结故障原因。
3应急处理策略
3.1切断电源
施工机械电气控制系统检修前，应先关闭整机电源。如果在导线与连接器连接时进行维修，一方面，线束和保险丝容易熔断损坏，另一方面会因短路而引起火灾。因此，在工程机械电气控制系统检修中，首先要注意的是切断整机电源。
3.2道岔故障处理
为妥善解决开关故障，做好故障应急处理，技术人员首先需要分析设备不能启动开关的原因，仔细观察开关情况，并对开关进行防尘保护。如发现开关烧坏，应将开关撬开，找到两相回路进行紧急处理，并用绝缘胶带将电路包紧；其次，在确定开关型号和型号后，安排人员采购，并根据生产计划，将适时停车更换开关；第三，当设备仍在运行时，若因故障不能按下开关，可采用强制断电的方法，在停机后仔细检查开关失灵的原因，更换损坏的部件，以保证开关的灵活性；最后，道岔故障应急处理是在特定情况下采取的特殊措施。为了保证处理质量，技术人员需要学习日常的处理措施，而且要定期检查开关的灵活性，判断开关触点是否烧坏或接触不良，以便及时处理潜在的问题，从而真正防止问题的发生。根据大量实践，经过科学处理，道岔故障概率可控制在12%以下，可有效减少因道岔故障引起的设备故障，为设备正常运行创造更理想的环境，处理效果理想。
3.3正确连接和拆卸端子连接器
拆卸线束时，不要拉动导线，而应抓住与其相连的接头。松开锁紧装置后，应拆开连接器，以免因用力过大而损坏导线和连接器；在修理防水连接器之前，应将连接器周围的水擦干，以免积水进入连接器。如果积水已进入连接器，则在重新连接连接器之前，必须擦干连接器；在连接端子连接器之前，必须检查端子是否生锈。如果端子生锈，用砂纸除锈。接线时，端子应平直，不得超出外边界。
结论
综上所述，如果机电设备发生故障，很容易对行业的生产造成非常不利的影响。造成机电设备故障的原因很多，在排除故障的过程中，维修人员应采用合理的方法找出机电设备故障的位置，并采取有针对性的方法加以消除，确保机电设备正常运行。维修人员必须具备足够的专业素质，也要有足够的工作经验，才能迅速有效地排除机电设备故障。
参考文献：
[1]李海峰.机械设备电气维修与故障排除技术及方法研究[J].内燃机与配件，2018(23):145-146.
[2]王越.设备电气维修与故障排除技术及方法[J].科学技术创新，2018(01):175-176.
[3]杨晓光.设备电气维修与故障排除技术及方法研究[J].中国高新技术企业，2019(4):72-73.
[4]徐伟忠.设备电气的维修与故障排除技术及方法探讨[J].南方农机，2019,46(7):73-74.