試析機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)

黃駿++郭長(zhǎng)城++陸家峰

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，信息一體化處理技術(shù)也就是電子信息技術(shù)在機(jī)電一體化設(shè)備中實(shí)現(xiàn)了高度應(yīng)用。然而任何一項(xiàng)技術(shù)都不可能盡善盡美，設(shè)備故障在具體的應(yīng)用中時(shí)有發(fā)生，只有不斷地提升設(shè)備故障的診斷技術(shù)，逐步提高設(shè)備維修依據(jù)的準(zhǔn)確性，才能不斷降低機(jī)電設(shè)備的故障率，才能促進(jìn)機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；設(shè)備故障；診斷技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.150

信號(hào)交換技術(shù)、傳感設(shè)備技術(shù)、傳輸接口技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)電子技術(shù)、裝備機(jī)械技術(shù)以及電工技術(shù)共同構(gòu)成機(jī)電一體化技術(shù)，因此機(jī)電一體化技術(shù)是在實(shí)踐中應(yīng)用起來(lái)的綜合性的多項(xiàng)技術(shù)融合。機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況要定期和實(shí)時(shí)的做出判斷和評(píng)價(jià)，這便是機(jī)電設(shè)備的故障診斷。在正常的機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中各個(gè)零部件出現(xiàn)受力磨損的情況在所難免，磨損的零部件再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行如果沒有經(jīng)過(guò)維護(hù)和診斷便會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的機(jī)械設(shè)備故障造成不可設(shè)想的后果。

1 關(guān)于故障診斷表現(xiàn)在機(jī)械一體化設(shè)備之上的特點(diǎn)

1.1 零部件較多

零部件較多是機(jī)電一體化設(shè)備的主要特點(diǎn)，因此機(jī)電一體化設(shè)備是多重零件和技術(shù)元素的集合，這樣各部件的銜接功能便起到了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵作用，所以只有較高的銜接功能才能適應(yīng)復(fù)雜的機(jī)電一體設(shè)備運(yùn)行要求。在日常運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備診斷時(shí)，要想迅速找出零部件故障和確定零部件故障原因來(lái)檢修機(jī)電一體設(shè)備是十分困難的工作。因?yàn)橐饳C(jī)電一體化設(shè)備故障的原因有很多其中最無(wú)法判斷、也較難確定設(shè)備故障原因的便是存在質(zhì)量問題的機(jī)械設(shè)備零件故障。另外在檢測(cè)中由于在短時(shí)間內(nèi)很多故障問題不明顯，暫時(shí)不影響機(jī)電一體化設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)所以沒出現(xiàn)報(bào)警判斷。

1.2 更新速度較快

在目前的機(jī)電一體化設(shè)備市場(chǎng)上，機(jī)電一體化技術(shù)更新速度極快，較快的設(shè)備零部件和技術(shù)淘汰率給機(jī)械設(shè)備的維護(hù)帶來(lái)了較高的難度，另外如果檢修人員受到學(xué)習(xí)和各種條件限制對(duì)于新的技術(shù)要點(diǎn)如果不能及時(shí)掌握就會(huì)降低自身很短設(shè)備故障的能力和技術(shù)水平，這樣機(jī)電一體化設(shè)備對(duì)維修的技術(shù)專家和設(shè)備的使用壽命要求都提出了新的挑戰(zhàn)。

2 關(guān)于診斷機(jī)電一體化設(shè)備的原則和目的

2.1 關(guān)于診斷機(jī)械設(shè)備故障的目的

一方面提高機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)是對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行故障診斷的直接目的也是根本目的，另一個(gè)方面及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障通過(guò)良好的檢測(cè)故障手段能夠保證機(jī)電設(shè)備得到及時(shí)的修理，從而大大降低機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的概率，發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益 并將損失降低至最小?？傊ㄟ^(guò)診斷機(jī)械故障和實(shí)時(shí)檢測(cè)工作能夠預(yù)防和診斷即將發(fā)生和已經(jīng)發(fā)生的設(shè)備故障問題，設(shè)備后期的維修工作離不開診斷和檢測(cè)所提供的依據(jù)和信息的準(zhǔn)確性，這樣有利于減少時(shí)間和人力的成本消耗。

2.2 關(guān)于機(jī)電設(shè)備診斷故障的原則

首先，要仔細(xì)認(rèn)真了解關(guān)于機(jī)電一體化設(shè)備的參數(shù)和性能，在診斷之前就要正確理解相關(guān)的概念；其次，診斷時(shí)機(jī)電一體設(shè)備的各部件之間、人為因素以及工作環(huán)境都是檢測(cè)和診斷人員應(yīng)該具體分析的問題，通過(guò)排除層層因素的困擾最后找到已經(jīng)存在的或者未來(lái)可能存在的故障；最后，檢測(cè)原則可遵循先外后內(nèi)的順序，物理層面影響設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的因素可先排查，設(shè)備的其它元件和零部件排查可緊隨其后，這樣可以大大降低元件因物理因素而遭受不必要的損耗。

3 診斷機(jī)電一體化設(shè)備故障的技術(shù)和方法

3.1 設(shè)備油液磨損需要準(zhǔn)確識(shí)別

這種識(shí)別技術(shù)在診斷和檢測(cè)中應(yīng)用較為常見也很直觀，發(fā)生油液磨損的位置主要通過(guò)油液對(duì)設(shè)備的運(yùn)行影響、機(jī)械設(shè)備自身的物理狀態(tài)和油液具體成分來(lái)判斷和確定。

3.2 分類檢測(cè)故障技術(shù)

非破壞性和破壞性故障是對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行和零部件檢測(cè)的主要分類。在針對(duì)故障檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)具體的故障分類有助于檢測(cè)和維修人員迅速判斷故障的原因和位置，這樣對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行影響較大的問題便能得到優(yōu)先處理，不必要的損失便盡可能的減少。

3.3 檢測(cè)設(shè)備參數(shù)的技術(shù)

固定的參數(shù)是每一個(gè)機(jī)電一體化設(shè)備的特點(diǎn)，固有的參數(shù)會(huì)伴隨每一個(gè)零部件。設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生的振動(dòng)頻率和相關(guān)數(shù)據(jù)是正常參數(shù)和零部件損害程度的判斷依據(jù)，這項(xiàng)技術(shù)由于其簡(jiǎn)便的操作性和較高的準(zhǔn)確率是一項(xiàng)特別值得應(yīng)用和推廣的技術(shù)。

3.4 在線和離線診斷技術(shù)

設(shè)備出現(xiàn)故障以后會(huì)可以采用離線診斷。隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，目前在線診斷對(duì)于發(fā)現(xiàn)故障的時(shí)效性來(lái)講更加的實(shí)用和可靠，模型解析法、信號(hào)處理法等是診斷故障的在線技術(shù)的具體方法，這其中不需要運(yùn)用數(shù)學(xué)模型的方法更為便捷是應(yīng)用較多也是越來(lái)越值得推廣的方法。

3.5 專家系統(tǒng)診斷故障

檢測(cè)故障的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、推林分析系統(tǒng)和用戶界面系統(tǒng)共同構(gòu)成了專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分。通過(guò)應(yīng)用專家系統(tǒng)，機(jī)電一體化設(shè)備建設(shè)水平便能夠獲得進(jìn)一步的增強(qiáng)。專家系統(tǒng)診斷故障本質(zhì)上是信息技術(shù)手段進(jìn)行診斷和檢測(cè)的應(yīng)用，這種技術(shù)和手段的應(yīng)用以新型的、智能的機(jī)電設(shè)備一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)的設(shè)備在故障排查中的效率和準(zhǔn)確性明顯上升，物力和人力的支出明顯的減少，截至目前專家系統(tǒng)診斷故障技術(shù)是最先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電設(shè)備維修人員通過(guò)及時(shí)有效的診斷故障技術(shù)應(yīng)用能夠迅速判斷發(fā)生故障的部位或者原因，只有及時(shí)地維護(hù)設(shè)備才能提高設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)保障，將經(jīng)濟(jì)效益最大化。在人工智能和信息技術(shù)迅速發(fā)展和應(yīng)用的態(tài)勢(shì)下，電子信息檢驗(yàn)技術(shù)正逐步取代了經(jīng)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，為機(jī)電設(shè)備技術(shù)水平的前進(jìn)和社會(huì)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

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