孟文朝
金达科技股份有限公司 河北省沧州市 061001
摘要：目前机电一体化进程在各个行业得以推广，还依赖于其具有较强的故障诊断技术。故障诊断技术可以通过自诊断功能，在设备遇到运行故障时可以自动切断电源，发出报警信号，这极大的提高机电一体化设备的可维修率，降低维修成本，达到可持续循环使用的功能，提高系统的故障诊断能力，是设备功能的重要体现。
关键词：机电一体化设备；故障诊断技术；流程；方法
1机电一体化设备故障特点分析
机电一体化设备是由传统的机械设备与微电子控制电路组成。因此其故障特点也可以从4个部分来讨论。（1）传统机械设备在生产过程中是一个动态的过程，每一次机械动作都具有随机性、离散性以及模糊特性，因此实际故障具有相当高的隐蔽性的特点，其检测难度大、具有误导性。（2）机电一体化设备的功能是持续更新的。目前机电一体化设备在实际生产加工过程中并不是处于一成不变的状态，随着生产加工项目的变化，加工工艺的要求也随之改变。这就要求机电一体化设备去改变系统功能，完成新技术的更迭。而往往设备的故障诊断系统并不能实时随着生产加工系统新技术的变化做出及时的更新。长期以往就会导致诊断系统的故障报警功能混乱，增加维修人员维护与修理的难度。（3）机电一体化设备一般都较为复杂，具有零部件多，功能强大的特点。而每一个子功能部件是相互联系，密不可分的。往往一个部件的故障会导致与之相关联其他部件的功能失常，使得故障诊断系统很难分辨出最初出错的部件，出现报错紊乱的问题。因此其故障诊断大部分不能确定给出具体的故障零件位置，导致设备检测工作人员的作业难度加大，需要花大量时间去排查所有可能部件，并进行进一步的确认。（4）机电一体化设备大部分产生的故障是微小故障，这些故障存在间歇性，有些在短时间内并不会在生产加工过程中显现出来，更不会通过报警系统显示，容易进一步延缓故障发现的时机。例如，在煤炭开采时，称重系统的规格要求是100±5kg，但由于质量测量相关的传感器老化的原因，质量测量精度下降，容易出现+3kg的误差。而这个误差是在工艺要求范围内的，系统并不会通过故障检测报警显示出来，长期开采生产过程中会提高煤炭原料质量，无形中增加了生产成本。
2机电一体化设备故障诊断技术目的
机电一体化故障诊断技术，在诊断技术的运用下可将机电一体化设备中的潜在问题及时发现，并将其故障出现的具体原因找出，帮助技术人员将机电一体化设备的具体故障位置在最短时间内找出并消除，为设备提供正常运转、持续生产方面的保障。对于机电一体化设备而言，其故障诊断的目的主要包含下述四点：其一，能将设备中潜在或是即将发生的故障及时发现、找出，最大限度降低设备的损失；其二，能将设备潜在或已经发生的故障适时找出，有利于设备故障维修时间的缩短，同时能使设备维修质量与效果得到提升；其三，能将设备的运行与工作始终维持在良好状态；其四，可为设备的正常运行提供保障，有助于企业正常生产的实现。
3机电一体化设备常见故障诊断技术
3.1振动故障诊断技术
该技术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。
3.2油液磨屑分析故障诊断技术
该项检测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发生磨损的具体位置准确找出。
3.3红外测温故障诊断技术
红外测温故障诊断技术表示在对设备不同部位温度进行检测的基础上，对设备运行状况进行判断。该项诊断技术通过现代化测量仪器的运用，能支持远距离操作，即便是不与设备接触也可对设备不同部位温度进行探测，具有极为可观的测量准确率。
3.4Y射线扫描故障诊断技术
设备故障诊断技术中，属于新兴技术的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。
4机电一体化设备故障诊断方法
在分析机电一体化设备故障时，因其具有独特特点的缘故，需有机结合机、电，积极转变思维方式。首先，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。
5机电一体化设备故障诊断流程
（1）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。（2）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。
6结语
综上所述，如何有效维护机电一体化设备，是目前故障诊断技术的重要议题。针对这一议题，给出故障诊断技术的相关分析，并详细介绍机电一体化设备的故障特点。另外，在深入了解相关理论知识、熟练掌握实践经验的基础上，还需将机电设备故障前检测、故障后诊断妥善落实，将其可能产生的故障问题妥善解决，为机电设备的正常运行提供可靠保障。
参考文献
[1]机电一体化设备的故障维修特点及可靠性分析[J].肖高忠.内燃机与配件.2020(06)
[2]机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].陆生寿.时代汽车.2021(09)