关于机电一体化设备故障诊断技术的研究

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年4月第10期   作者:张智宇 王彪 郝嘉伟
[导读] 机电一体化的技术和设备目前主要应用于制造业领域内,一旦机
       张智宇 王彪 郝嘉伟

       中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院有限公司
       内蒙古 呼和浩特010010
       摘要:机电一体化的技术和设备目前主要应用于制造业领域内,一旦机电设备发生故障,就会对生产制造造成损害,不解决机电设备出现的共性问题,优化和改进现有的机电设备,那么一体化进程必将遭受到重大的挫折,其应用和创新必将受到波及,导致我国智能化发展道路受阻。因此,机电一体化的技术与设备要同时发展并积极创新,不仅要研发其机电技术和设备,还要探索出先进的故障诊断技术措施,以应对设备故障发生的情况。
       关键词:机电一体化;故障;问题;诊断技术
一、目前机电一体化设备故障诊断技术存在的问题
       1.1设备故障诊断技术理论缺乏完善的体系
       现阶段我国在机电一体化设备的故障诊断技术上正在不断完善,同时在企业当中的应用范围也越来越宽泛,相关的制造生产单位对机电一体化设备的应用程度越来越高化工生产当中所使用的机电一体化设备、纺织生产、企业使用的机电一体化设备等,这些设备类型相对比较复杂并且类型多种多样,从我国国家制定出的机电设备故障诊断技术纲要当中可以看出,在不同的机电一体化设备处于不同的行业工作的标准也各有不同,因为各种设备的内部构成差异较大,在实际的工作过程当中的实际用途以及生产流程也存在着较大的差异,所以在对机电一体化设备的故障诊断工作当中,所需要设定的参数标准也各有不同,整体上来分析机电一体化设备的故障诊断技术,不管是在建立的初期阶段还是处于理论体系的完善阶段,可以说不完善的理论体系,对于机电一体化设备故障诊断技术的创新有着一定的影响。
       1.2机电设备故障诊断技术应用水平较低
       在当前我国各大生产企业当中,对机电一体化设备的维护工作一直没有得到充分落实,其中一个非常重要的原因是因为机械设备故障诊断技术的应用层次较低,相关的工作人员在设备故障诊断工作当中,不能对关键性技术加以充分的掌握,同时对设备的整个工作流程以及故障系统的框架掌握程度不足,对设备故障隐患的提示信息不能进行充分的了解;另一方面是对设备的故障诊断方法不正确,不能有效的分析和判断故障产生的具体区域位置,对故障检测仪器的参数读取不精确。相关的设备故障检修工作人员在对设备故障的判断能力上相对较低。因为很多机电一体化设备在整个结构构成上比较复杂,自动化程度较高,相关的工作人员在维护工作当中所使用的时间较短,严重缺少对故障判断的经验等,这方面问题直接造成了机电设备故障诊断技术无法得到充分的落实,因此对整个设备故障的诊断程度不足。
二、机电一体化设备的常见故障分类
       现在企业中所使用的机电一体化设备结构复杂,所使用的零部件比较多,并且设备的技术含量也很高,所以对于机电一体化设备的故障排查相对困难。机电一体化设备相对机械设备又比较容易出现故障。依据常见故障问题我们可以做出以下几种分类:损坏型的故障,这类的故障一般是指机电设备的零部件出现断裂、点蚀、拉伤等等问题;退化型的故障是指由于长时间使用机电一体化设备,机器出现老化、变质、磨损等问题;松脱型的故障是指设备的一些螺丝、螺栓等部件出现松动的问题;失调型故障是指机电设备使用的压力比较高,或者零件之间的间隙很大没有调整到合适的比例等等问题;堵塞或者渗漏型故障是指机电设备发生漏气或者漏水,零件出现堵塞等问题;性能衰退或者设备功能失效的故障是指设备不再具备特定的功能或者性能有所下降等等。
三、机电一体化设备的可靠性分析和对策
       3.1机电一体化设备的可靠性分析
       机电一体化设备具有十分复杂的结构,其自动化功能非常强大,在各类系统中都能适用,因此大量不同规格和种类的电力、电子器件集中在机电一体化设备系统中,想要安全、稳定的运行必须要保证设备的可靠性。

通常情况下,弱电电子器件组成的控制部分的性能决定着机电一体化设备主系统的可靠性,加之其本身具备较强的复杂性,因此设备检修、运转情况、工作条件、所在环境等会对机电一体化设备的可靠性造成影响。还有一些设备在应用的过程中对环境有严格的要求,所以,为了保障机电一体化设备能够安全、稳定的运行,需要对设备的情况进行综合性分析,避免在超负荷的条件下使用设备,采用正确的方法操作设备,同时还需要做好设备检修工作,及时更换容易损坏的零部件,从而保证机电一体化设备的可靠性。
       3.2机电一体化设备的可靠性提升对策
       第一,在设计机电一体化设备时,应该给设备安装性能好的元器件,从而保证设备的质量。如果设备发生故障,通常会进行断电处理,让设备停止运行,采用上文中介绍的诊断方法排除故障。第二,需要对设备的主要部位利用容错技术进行亢余处理,从而提高设备系统的可靠性,保证机电一体化设备能够安全、稳定的运行。第三,提高机电一体化设备的工作精度,从而提升设备的可靠性,同时,为降低设备发生故障的几率,减少错误发生,应该利用先进的装置对设备进行控制,进而有效提高设备运行的可靠性。
       3.3完善故障诊断技术理论
       理论是支撑实践的重要基础,同时也为提升机电一体化设备故障诊断可靠性提供科学依据。可靠性是机电一体化设备故障诊断技术要达到的重要指标之一,要求其能够在相应约束条件下实现规定功能。目前,由于我国机电一体化设备故障诊断技术理论不够完善,导致机电一体化设备故障诊断技术理论未能够与实践有效结合。对此,技术人员应在工作中活学活用,将其从各种渠道获得的理论知识与机电一体化设备实践操作经验进行有机结合,并在这种结合过程中推进诊断方法、思路、模式的创新,并创新故障事前预测机制,从整体上提升我国机电一体化设备故障诊断技术水平,完善机电一体化设备故障诊断技术理论,开创机电一体化设备故障诊断工作新纪元。
       3.4采用先进诊断技术
       随着社会经济的发展,各种先进的诊断技术也被不断提出,如先机后电方法。由于机械结构具有现实直观性,技术人员可直接看到设备存在的显著故障,包括打滑、断裂、变形等,因此,应以机械设备的检查作为重点。在检查过程中,首先要检查机械内部零件的运行情况,以及行程开关的使用情况。其次,要检查液压和气动装置的循环情况,坚持先外后内,主次分明的原则,了解设备电子元件是否出现故障问题。最后,依据设备运行的实际情况,诊断各组成元件是否存在故障问题,以此来提高设备运行可靠性,并及时发现其可能存在的故障,对故障关键节点进行重点检查,并合理优化配置,最大限度提高机电一体化设备故障诊断技术水平,确保机电一体化设备的良性运行。
       3.5创建与健全机电一体化设备的故障诊断系统
       目前,国内的机电一体化设备故障诊断技术缺少完善的与清楚的理论系统的支持,这导致国内机电一体化设备的工作效率不高,生产质量也比较低。为此,国内需要创建与健全机电设备的故障诊断系统,全面地归纳机电一体化设备故障诊断的实际应用方法,进而逐步地完善机电一体化设备的故障诊断系统,从而在将来在诊断机电一体化设备故障的情况下,可以使各种故障都具备完善的理论系统的支持。
结语:
       综上所述,虽然现阶段机电一体化设备的操作程序已经得到简化,但实际上机电设备的诊断和维修难度是有所提高的。机电设备一旦发生故障就会造成重大的经济损失。我国需要加大人力、物力、财力资源来进行诊断技术的研究,保障机电一体化设备的长长运行从而保障企业人员的生产安全避免安全事故的发生。
参考文献:
       [1]邹亮.关于机电一体化设备故障诊断技术的研究[J].科技创新与应用,2019,35:128.
       [2]钟国樑.机电一体化设备的故障诊断方法分析[J].科学之友,2019,02:49-50.
       [3]李萍.浅谈机电一体化设备的故障诊断方法[J].机械管理开发,2019,12:46-47.
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