机电一体化设备的故障诊断技术探讨欧阳祖军--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

机电一体化设备的故障诊断技术探讨欧阳祖军

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：欧阳祖军戴建勇蒋新元

[导读] 摘要：现如今，机电设备在社会各个行业都有较广泛的应用，并且机电设备也逐渐向着大型化、自动化以及高精度化方向发展。

        三菱重工空调系统（上海）有限公司浙江省温州市 325000
        温州市蓝铭机电成套设备有限公司浙江省温州市 325000
        浙江瑞城电力科技有限公司浙江省温州市 323700
        摘要：现如今，机电设备在社会各个行业都有较广泛的应用，并且机电设备也逐渐向着大型化、自动化以及高精度化方向发展。在工业生产规模日渐扩大的背景下，机电系统的结构也变得越来越复杂，因此，机电一体化设备的结构也变得越来越复杂，如何对机电一体化设备出现的故障做出准确的诊断已经成为企业重点关注的问题。文章探究了机电一体化设备的故障诊断技术。
        关键词：机电一体化；设备；故障；诊断
        机电一体化设备的故障诊断技术重点是把握运行过程中的设备的状况，进而明确是不是正常地运行，以及诊断机电设备的故障问题。并且，还应当判断出现故障的实际现状，这重点涵盖故障的种类、故障的位置、故障的出现时间等等，继而确保机电设备的顺利运行，避免出现生产上的质量问题或安全事故。鉴于此，对机电一体化设备的故障诊断技术进行分析有着重大的现实作用。
        1.机电一体化设备的故障特性分析
        机电一体化系统中综合运用了微电子、机械、计算机和自动控制等技术，可以根据系统的需求进行目标组合与优化，实现对设备功能单元的合理配置。机电一体化设备中包括动力控制部分、机械本体和执行单元等，系统中涉及到电、气、磁和光等[2]。其中计算机起到控制设备动作的作用，而机械本体负责执行动作，只有两者协调合作，才能保障设备正常工作。机电一体化设备的故障特性有：（1）机械零件多并且易被磨损；（2）缺乏自动诊断能力；（3）没有明显具体的报警提示，部分故障有提示，而一些故障没有提示；（4）缺乏有经验的技术人员。机电一体化设备在企业机械加工中发挥着十分重要的作用，这种设备价格较高，机床的寿命是十分关键的因素。如果机电一体化设备出现故障，将给企业带来重大的损失。但是很多企业的管理者只看到该设备的效能，对于如何合理操作与维护设备并不关注，部分设备甚至经常处于超负荷运作状态，因此经常发生由于设备故障而停工的情况。因此，要想充分发挥机电一体化设备的效能，合理操作设备并定期进行维护保养，以及故障诊断是十分必要的。
        2.机电一体化设备的故障诊断技术分析
        机电设备发生故障通常是指运行过程中的设备存在异常运行、功能降低等情况，而诊断机电设备故障的意义在于：减少后期维修机电设备的成本；推动机电一体化设备的顺利运行的完好延续性；诊断机电一体化设备的故障。因此，诊断机电设备的故障具备重大的现实作用。
        2.1机电一体化设备的振动诊断技术
        振动诊断技术涵盖很多的具体诊断的技术，其重点是预防性的检测，当今主要应用精密诊断系统与简易诊断仪，两者具备异样的应用领域。其中，精密诊断系统是在精确地比较计算和统计数据之后探究故障的位置和原因所在，而对于简易诊断仪而言，其是借助方便携带的仪器放大机电一体化设备运行时候的振动信号，进而对机电设备是不是正常运行进行判断。
        2.2机电一体化设备的温度诊断技术
        机电一体化设备出现故障的情况下，常常会导致温度的不正常化，即会出现“热信号”，并且有的机电设备在出现故障前会存在“热信号”。为此，借助热信号能够对机电设备的故障与零件缺陷进行查找，这类似于借助温度计对体温进行测量。并且，检测机电设备的工作者能够制作搜集到的各个零件、各个位置的温度改变现状的图表，且分析这一系列的数据信息，从而对故障零件进行准确地判断与应对，防止经济损失的出现。
        2.3油液磨屑分析故障诊断技术
        对设备运行过程中的油液磨屑进行识别分析，通过了解油液的成分以及油液磨屑颗粒的形态来对设备的运行状况进行判断，这种检测技术一般用于机械润滑系统和液压系统中。该故障诊断技术可以根据油液颗粒的尺寸对机械设备的磨损情况进行判断，而磨损的类型可以根据油液颗粒的形状进行判断，也可以根据微粒的成分来判断机械磨损发生的具体位置。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        3.影响机电一体化设备故障诊断可靠性的因素
        影响机电一体化设备故障诊断可靠性的因素很多，同时一台设备中的电子元器件多种多样，要想对整台机器的可靠性影响因素进行分析还存在一定的难度，这个时候只能从具体的问题入手，以此提高整个机械设备的可靠性。影响机电一体化设备故障诊断可靠性的因素主要有。
        3.1元器件失效
        机电一体化设备中的基本构成单元之一就是元器件，而单个元器件的可靠性为整个设备的可靠性打下了基础。根据概率运算的准则，机械设备各组成部分的失效率之和构成了整个机械设备的失效率。因此，应该选择失效率较低的元器件产品，以降低机电一体化设备故障诊断的失效率。
        3.2元器件的组装和连接
        机电一体化设备中有十分复杂的控制系统，并且元器件纵横交错连接在一起，要想提高整个设备的可靠性，就需要正确进行元器件的组装和连接。设备如果某个插件出现接触不良，可能导致信号传输失灵，这也是设备产生故障的主要原因之一。同时，机电设备中的温度或者湿度有很大的变化，设备运行过程中粉尘的污染或者机械振动等都可能影响到故障检测的可靠性。
        3.3电磁影响
        机电一体化设备在运行过程中主要依靠电能工作，设备中必然会出现电磁能量的相互转换，这种电磁不仅影响到周围的环境，也影响到设备的制动、电源负载等多个方面。例如，数控机床等就是常见的机电一体化设备，这种自动化系统包含了软件、硬件、电力和机械等多个部分，如何处理电磁环境和电磁干扰就是该设备需要重点解决的问题。
        4.优化与完善机电一体化设备故障诊断技术的措施
        4.1提高机电一体化设备故障诊断技术的准确率
        有效和准确的机电设备故障诊断可以使维修的时间大大地减少，有助于经济损失的降低。为此，在机电一体化设备的故障诊断过程中，应当提高其准确性，实施有效的对策提升机电设备故障诊断率的提升。然而，在机电设备的故障诊断实践当中，故障的特点会影响到诊断的准确性，诊断机电设备故障非常复杂，其重点牵涉到机电制造技术、机电维护、机电安装等一系列的方面，而这一系列的方面存在问题会连续出现与间接出现。这对相关检测仪器的质量、功能、精密型的要求变高，从而确保检测仪器最小程度地制约机电设备故障的诊断准确性。
        4.2采用先进诊断技术
        工作人员可以采取先机后电的方法。因为机械结构具有现实直观性，我们可以通过肉眼看到显著的故障现象，如打滑、断裂、变形、碰撞和卡死等，所以检查机械设备是重点。检查机械内部零件是否能正常运作，或者行程开关能否自如接通与断开都是相当关键的问题。同时，液压和气动装置能否正常循环也是诊断的主要内容，之后再判断电子部分存在的问题。采取先干后叶或先外后内，按照主次有别的原则，先分析主要元件，再分析次要元件。最后必须对其各组成元件进行分析，提升各组成部元件的可靠性，发现薄弱环节和故障关键节点，改善设计方法，并合理优化配置。当然，如果遇到紧急情况也可以对重要组件采用冗余设计。这样能够提高机电一体化设备的机械工作精度。还可采用先进的计算机控制、数字控制代替传统控制方法。
        4.3重视机电一体化设备的故障渐变过程
        对于国内应用的传统的机电设备故障诊断技术而言，重点是基于电机的工作状况，其凭借是的是一定的知识与丰富的经验，然而不管经验怎样丰富，也较难实现机电设备工作过程中对各种故障的需要。尤其是各种机电设备零件间面临比较大的不同之处，这增加了诊断故障的困难，进而导致错误地判断故障情况出现。并且，机电设备故障的初期是最难诊断的时候，在机电设备故障不够明确的时候，因为机电设备的工作现状未曾出现显著的改变，这不利于准确和迅速地诊断故障。为此，对于机电一体化故障诊断技术来讲，需要清楚其渐变的过程，应当分析与统计各种情况，并且注重对不显著的故障问题进行概括与归纳。
        机电设备维修人员通过及时有效的诊断故障技术应用能够迅速判断发生故障的部位或者原因，只有及时地维护设备才能提高设备的正常运转保障，将经济效益最大化。在人工智能和信息技术迅速发展和应用的态势下，电子信息检验技术正逐步取代了经验检测技术，为机电设备技术水平的前进和社会的发展奠定了良好的基础。
        参考文献：
        [1]吴仲强，张寿安，郭玉龙.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（6）.
        [2]刘旭明.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].内燃机与配件，2017（19）：100-101.