机电一体化设备的故障诊断技术分析

机电一体化设备的故障诊断技术分析

冯英龙

西安航天动力试验技术研究所 陕西 西安 710100

摘要：机电一体化设备故障诊断的重点工作内容就是加强对设备运行过程的控制。如果设备处于异常运行状态，则容易引发故障，造成设备运行终止，甚至会损坏设备内部的零部件。因此，维护人员要及时判断故障位置、明确故障类型、分析故障原因并处理故障问题。只有明确故障出现的位置和时间点，才可以精准处理故障问题，保证设备正常运行。

关键词：机电一体化；设备故障；诊断技术；研究分析

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。现在机电一体化设备的故障诊断技术应用极为广泛，制造业生产应用的机电一体化设备，化工生产应用的机电一体化设备，印染纺织生产应用的机电一体化设备，如此等等，设备故障诊断技术师出多门，内容繁多，从国家制定的机电设备故障诊断技术规程来看，不同行业的标准也不一样，同种设备由于用途不同、生产线不同，故障诊断技术的参数标准也不一样，总的来看，机电一体化设备故障诊断技术理论还建立在初期阶段，尚形不成完善的理论体系，可以说，不完善的理论体系对机电一体化设备故障诊断技术的创新有一定的影响。

1.2机电设备故障诊断技术应用水平较低。一是机电设备维修技术人员对生产设备的特殊性能不能足够的把握，对设备功能和故障诊断系统模块框图不熟悉，设备故障隐患提示信息的分析能力有限。二是诊断方法不科学。不能很好梳理诊断拓扑结构，对故障指示灯、故障代码、报警声等故障信息判断有误，相关检测仪器的读数不精确。三是综合诊断判断能力较低。由于一体化机电设备自动化程度高，员工使用时间短，缺乏故障诊断经验等，造成机电设备故障诊断技术应用水平较低，效率不高。

1.3设备故障诊断时常存在判断有误的状况。目前，生产企业投入应用的机电一体化设备主要有两大版块构成，一是动力机电设备；二是操作控制装置仪器设备。动力设备包括动力机组、传动控制、生产执行以及质量检测设备。操作控制装置仪器设备包括各类的仪表、操作按钮、警示灯、故障代码显示器、报警装置等各类磁、光、电、气、液、机传感器元件。

二、机电一体化设备的故障诊断技术方法与维护措施分析

2.1故障编码法

在实际工作中，电流过大就会导致电路元器件一直处在过量的电流状态下。故障编码法可以利用输出设备达到系统的相关要求，之后在于输入模拟信号相结合，利用信息技术对参数数据进行控制，将这一故障以故障编码法的形式输送和保存到随机存储器中，对整个过程中进行实时跟踪和检测，将系统极限当做参考，并将指示灯置于开启状态，利用分析模拟量而研究实际值。分析过程中，如果实际值与极限值相似或者接近，就说明机电一体化设备系统是正常运行，如果实际值与极限值存在较大差异，就说明系统出现了故障。所以，必须以实际情况为依据，通过相应的逻辑关系，有效控制机电一体化设备障碍，防止电路元器件的设备负载过大，防止造成整个控制系统发生故障，甚至会引发二次危险。

2.2完善机电一体化故障诊断理论体系

机电一体化设备故障诊断技术发展的不足，很大程度上是由于缺乏完善的理论体系作为支撑，要能结合故障诊断的实践操作及时的总结经验，逐渐形成系统化的故障诊断理论体系。结合诊断技术的理论，可靠性是重要参数，在规定条件完成规定功能的能力，之间也是理论实现转化的关键。机电一体化故障诊断操作中，相关诊断人员就要能从工作实践当中对相关的知识经验灵活运用，将培训当中以及书籍中的理论和设备诊断实践操作相结合，注重故障诊断方法的创新，提高自身的业务能力的同时，逐步完善技术理论，这样才能有助于故障诊断技术的良好发展。

2.3设备运行中的故障处理

设备在运行过程中会提供各种参数来反应运行状态，这些参数可作为对设备故障诊断的依据，同时也可以预报设备的运行状态。通常把设备反应出来的参数转变成容易测量、容易处理和记录的物理量，这些物理量统称为信号。首先要对搜集的信号进行处理，去掉误差较大的数据，对随机误差和系统误差进行分析处理。如果不存在系统误差，那么设备不会有太大的故障。动态信号可以分为确定信号和非确定信号，确定信号可以用数学方法进行处理，同时确定信号又可以分为连续信号和离散信号两大类。连续信号具有连续性，它在任意的时刻都有确定的函数值与之对应，对于连续信号特别是周期信号最常采用的方法是频谱分析。频谱分析是对周期函数采用幅值谱、相位谱、功率谱等技术，其基本的数学手段是傅立叶变换。离散信号常用方法是方差分析法。

2.4监测技术，加强质量监督与管理

在机电一体化设备系统中安装报警监测系统，避免机电一体化设备装置遭受非法窃取或者破坏，影响系统的安全稳定运行。就机电一体化设备传输系统是否通过相关的鉴定进行严格监督，如果盲目的使用必然会导致设备运行过程中存在一定的安全隐患，不仅造成人员的安全事故问题，而且还会增加维修的费用，最终使人们的利益受到损害。安装报警监控装置之后，一旦机电一体化设备出现故障，就可以借助探测器所监测到的振动机热能，将报警信号传输到监控中心，以便采取相应措施及时处理。

2.5机电一体化设备维护保养等级

依据机电设备性能劣化因素，可设置三个等级的机电一体化设备维护保养方案。常规保养主要包括零部件检查、灰尘清理、润滑处理、螺丝紧固等。一级保养主要是在普通清洗、紧固、润滑及零部件拆卸的基础上，将整体零部件进行全面拆除。并调整零部件间隙。二级保养主要为内部保养。即将机电一体化设备局部解体检查，根据检查情况，开展内部清洗、润滑及间隙调整工作。

2.6充分注重故障诊断事前预测

机电一体化设备故障诊断的要注重事前预测，这是减少机电设备故障诊断中失误的重要举措。相关机电一体化故障诊断工作人员，要能充分注重和自身的经验以及理论知识相结合，从实践中灵活运用理论知识，做好机电设备的维护检修工作。机电一体化设备在运行前对设备的零件的完好性进行检查，这是事前诊断预测的重要工作。通过事前预测就能避免设备在故障下运行，有助于延长机电一体化设备的使用寿命，对故障诊断人员来说也减轻了工作上的压力负担。

三、结语

　　综上所述，为了保证机电一体化设备可以正常地运行，就应当有效地诊断以及处理机电一体化设备工作过程中的故障问题，进而避免机电一体化设备的顺利运行受到故障的制约作用。与此同时，应当持续地健全机电一体化设备故障诊断技术。只有这样，才可以促进我国机电一体化设备故障诊断技术的不断发展。

参考文献：

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