机械电气设备的可靠性设计与安全技术

机械电气设备的可靠性设计与安全技术

张银涛 ,褚慧

身份证号码：370283199202208712；身份证号码：370811199003231822

摘要：随着现代科学技术的发展，机械设备的种类越来越多，功能也逐渐更新，已经成为现代生产必不可少的工具。为了保证生产安全和生产效率，采用电气安全控制系统有效地控制整个电气系统，优化配置和利用生产资源与管理资源十分有必要。但是，目前大部分行业使用的机械电气安全控制系统还处于初级控制阶段，线路比较复杂，在生产使用中各类事故频发，存在安全隐患的同时，制约了工作效率及经济效益的提升。本文就机械电气设备的可靠性设计与安全技术展开探讨。

关键词：机械；电气设备；可靠性设计；安全技术 

引言

机械电气设备在体现高效、便捷特点的同时，也带来了不少的安全问题和隐患，成为安全生产工作不可忽视的重点内容，既关系到到企业的稳定发展，也关系到人民群众的生命和财产安全。近年来，我国先后制定并出台了多个安全管理的制度及措施，并大力推动注册安全工程师执业资格制度，有效降低了重特大安全事故的发生率。但我国机电生产安全事故仍时有发生，消除机械电气事故隐患的关键在于科学预防，只要能够消除事故隐患就能降低并预防事故的发生，保持机电设备的安全正常运行。

1机械设备的组成

传统观点认为机械设备都是由原动机及传动装置、工作机械三块所构成。但随着相关技术的发展，电气控制设备大量地应用于机械领域，拓展了机械设备的组成内容。明确指出，机械设备并不如传统观念所认为的那样只由原动机、传动装置及工作机构所组成，而是由主机、驱动及检测显示、控制四个部分所组成。这其中，原动机包括了电动机、液压装置及气动装置，驱动部分则能够将电能转化为包括机械能在内的多种形式的能量，检测显示部件是新型机电设备上才具有的电气元件装置，控制部分则是能够将驱动、主机及检测显示设备组合在一起实现运行的控制装置。现代生产机械结构的改进、性能提高主要取决于电气控制及电力拖动技术的发展与更新。由于笼型异步电动机的结构相对简单、投入成本较少、使用维修方便，成为那些无需电气调速以及起步、制动次数较少的机械设备电力拖动方案的首选，只有那些起动、制动特别频繁，调整范围特别大的机械才会更多地选择交直流调速系统。对于具有电气调速要求的生产机械，则应当根据具体的调速技术要求选择最优传动方案，比如当调速范围在2～3之间时，就可以选择多速笼型异步电动机，而调整范围在3～10之间时，则更多的应当选择晶闸管电源直流传动系统等。

2机械电气设备的可靠性设计与安全技术 策略

2.1　强化机械电气工程维护

机械电气工程作业中的日常维修作业可以从维护保养和日常维修两个方面进行分析。电气工程线路维护根据电气机械设备的正常运行形式和各种电气工程线路的运行状况进行深入检查分析，确定各种易损电气线路的所在位置，并通过数据统计、日常检查维护确保每次电气工程事故发生时故障维修检修措施。图2为当下设备机械日常维护的基本流程。在电气维修过程中，要对维修电气工程的主体绝缘、接地和电气连接部件进行严格检查，使生产机械有正常的接地和高绝缘，没有虚连，以确保电气工程的完整性和操作员的安全。机械设备常见的电路故障主要集中在短路、断路和接触不良3个方面。对于故障问题，维修前需询问维修操作技术人员此次故障发生前后的操作，分析故障发生的根本原因。在这种紧急情况下，维修技术人员需要重新检查连接入口处的两根电线，找到一个熔断点重新进行连接，然后启动试机。再如，机械设备长期被动放置在恶劣的机械工作条件环境中，由于自动故障保护，很容易会造成机械电机自动保护控制系统自动断电。可见，在排查检修企业专用机器的内部电气工程时，了解故障发生前后的准备情况和实际使用情况，可以有效解决故障，提高工作效率。

2.2加强机械电气设备安全控制体系的设计

机械电气设备安全控制体系的设计要涉及到设备、系统及生产环节等众多内容，需要考虑的控制范围比较广泛。这就要求在实施可靠性设计时，充分考虑到各种要素，严格按设计要求进行可行性研究，在保证设备正常运行的同时保证安全性、可靠性。的视野开阔、思路活跃，充分思考并引进了机械电气设备可靠性及安全技术的最新成果，提出要做好消防系统设计、照明系统设计以及电力系统接地等工作。与此同时，强调必须做好机电设备的雷电、静电防护工作，这两种相对观察者静止的电荷聚集的结果，都极易造成设备或设施的损坏，甚至引发巨大的火灾或爆炸危害。针对静电安全保护，指出，可以通过取代易燃介质、降低蒸气混合物的浓度、加入抗静电添加剂、利用中和电荷等方式来进行控制。

2.3确保系统性能良好

在设计机械电气安全控制系统时，控制系统作为整个系统的控制中枢，是整个机械装置稳定运行的重要保证。设计时需以机械对电气安全控制系统的技术指标为依据，保证系统的各项性能和指标都符合设计要求，如安全控制系统的可靠性、抗干扰性、适应性及响应速度等。机械装置需要电气控制系统的控制才能完成机械动作，而电气控制系统需要机械的配合和协调才能实现对机械的整体控制，两者必须相互协调才能使电气系统和机械正常运转。在进行系统设计时，要想实现与机械动作的完美配合，电气传动的调速方式是关键，而电气的调速方式主要受电气安全控制系统使用的技术及经济指标影响。

2.4更新传统理念，实现现代化管理

电气工程产品是新一代技术不断发展的必然产物，其质量管理控制方法根据我国现代科学技术发展的要求不断优化，与我国经济社会发展的新水平相协调适应。在这个过程中，必须不断探索总结先进经验，积累电气生产技术发展的新规律，确保电气企业生产机器的正常稳定运行。在从事电气工程作业管理者的作业中，要求作业管理者必须树立认真负责的作业工作管理态度，减少各种工作失误，不断更新和探索学习新的工程管理作业理念，利用先进现代化的信息技术设备，制定一套适合自身实际业务要求发展的作业管理模式。电气工程需建立电子信息管理服务平台，录入所有管理工作流程及所有相关业务信息，实现电子化工程管理。电子化网络管理不仅有利于保障网络信息的安全可靠，还有利于及时监控网络设备存在的异常运行情况，充分利用网络资源，及时准确地发现设备故障。针对出现的故障，可考虑聘请监控系统相关专业技术人员进行维护和检查，以提高整体的工作效率。

结语

综上所述，机械电气安全控制系统的设计是一个系统性的工程，设计人员需站在宏观的角度去了解系统的实际使用需求，精准把握各个环节和相关要求。设计时需要使机械设计与电气控制系统相协调，最大限度地优化和利用生产资源与设计资源，为机械的稳定运行及系统的有效控制提供支持。

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