機電一體化設(shè)備的故障維修特點以及可靠性探討

王紅平

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，先進的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是機電一體化設(shè)備不斷地融合在了機械生產(chǎn)和人們的生活當(dāng)中，也對機電產(chǎn)品的使用性能、柔韌性能和穩(wěn)定可靠運行性能提出了新的要求，通常來說，機電一體化設(shè)備并不是普通的機械設(shè)備和電子產(chǎn)品，具有獨特的故障維修特點和可靠性特點，因此，傳統(tǒng)的故障診斷模式已經(jīng)滿足不了時代發(fā)展的需求。本文就機電一體化設(shè)備的故障維修特點及可靠性展開系統(tǒng)性的探討，希望能夠為類似的工程案例提供參考性意義。

關(guān)鍵詞：機電一體化；設(shè)備；故障；維修特點；可靠性

從專業(yè)的技術(shù)角度分析，機電一體化設(shè)備和其它普通設(shè)備具有本質(zhì)的區(qū)別，在很大程度上都是純機械和純電子設(shè)備，純機械和純電子設(shè)備是非常相近的，但是兩者的技術(shù)特點卻有著明顯的不同。因此，在進行機電一體化設(shè)備的故障排除時，不僅要靈活地運用傳統(tǒng)的故障排除技術(shù)，還應(yīng)該結(jié)合機電一體化設(shè)備的具體技術(shù)特點進行故障的診斷。機電一體化設(shè)備的機械和電子之間的有效結(jié)合保障了電氣設(shè)備的正常運行，有必要對機電一體化設(shè)備的故障維修特點及可靠性進行必要的探討和研究。

1. 機電一體化設(shè)備主要的故障維修特點

1.1 機電一體化設(shè)備機械故障的特點

通常情況下，機械設(shè)備發(fā)生故障的因素是多方面的，有的是單方面因素引發(fā)故障的發(fā)生，很多情況下則是復(fù)合因素的綜合作用，因此，在對機電一體化設(shè)備的故障進行分析時就需要謹慎地考慮各方面的因素。機械設(shè)備的轉(zhuǎn)動原理是不同的，那么在同一時間內(nèi)產(chǎn)生的機械數(shù)據(jù)則是存在差異的，機電一體化設(shè)備在本質(zhì)上就有顯著的特殊性，在對設(shè)備進行故障診斷的時候，并不能單純地對某一個點展開故障分析工作，而應(yīng)該站在整個系統(tǒng)的高度詳細地分析故障產(chǎn)生的原因，機電一體化設(shè)備故障的發(fā)生并不具有規(guī)律性，而是隨機發(fā)生的，呈現(xiàn)出不連續(xù)性和模糊性的特點。因此，在對機電一體化設(shè)備進行故障分析時，就需要結(jié)合多種故障情況進行綜合性分析。

1.2 機電一體化設(shè)備電子故障的特點

一般情況下，機電一體化設(shè)備都是由機械設(shè)備和電子設(shè)備兩部分組成的，在對機械故障原因進行分析時，還應(yīng)該兼顧對電子設(shè)備的故障進行系統(tǒng)性的診斷和分析，電子設(shè)備的故障通常具有突發(fā)性和隱蔽性特點，但是，由于受到環(huán)境因素的影響，使得機電一體化設(shè)備的故障除了在機械設(shè)備間距和電子設(shè)備之外，還具有其他故障特點，例如當(dāng)機電一體化設(shè)備的機械部分產(chǎn)生不運轉(zhuǎn)或者是不按制定動作進行轉(zhuǎn)動時，一般僅僅會考慮機械部分的故障而不考慮電子設(shè)備的故障因素，但是這類故障就是因為電子電氣部分發(fā)生故障生成的。

1.3 機電一體化設(shè)備常見故障分類

在實際應(yīng)用中，根據(jù)機電一體化設(shè)備出現(xiàn)的故障能夠?qū)C械零部件造成危害可以將其分為破壞性故障和非破壞性故障，對于破壞性故障，設(shè)備零部件損壞故障是比較常見的故障，損壞零部件甚至是機械車床發(fā)生故障的時候是不允許進行維修的，而應(yīng)該重新更換零部件，相對于非破壞性故障，則需要根據(jù)零部件發(fā)生的故障原因采取必要的維修措施進行修復(fù)；根據(jù)機電一體化設(shè)備的或然性特點，可以將設(shè)備的故障分為系統(tǒng)性故障和偶然性故障，設(shè)備的系統(tǒng)性故障主要是在一定的運行條件下所出現(xiàn)的不確定性故障，而隨機性故障則是在相同的運轉(zhuǎn)條件下所發(fā)生的設(shè)備故障，通常情況下，設(shè)備的隨機性故障在診斷和排除的時候是非常困難的，需要進行多次的試驗才能做出綜合性的分析，進而確保故障的有效排除；根據(jù)機電一體化設(shè)備是否能夠具有指示和報警功能，可以將故障分為診斷指標故障和無指標故障，通常情況下，先進的機電一體化設(shè)備都配置有自診斷程序，從而實現(xiàn)對整個設(shè)備的硬件和軟件進行監(jiān)控和管理，如果發(fā)生設(shè)備故障，設(shè)備則會在第一時間發(fā)出報警信號，并且在控制屏幕上進行顯示，然后結(jié)合故障診斷手冊對故障發(fā)生的原因進行系統(tǒng)性的分析，按照提示的解決步驟將事故排除。無診斷指示通常是由于診斷系統(tǒng)的不完善造成的，產(chǎn)生這種故障的主要原因是操作技術(shù)人員對技術(shù)的熟練程度不達標，相應(yīng)的技術(shù)水平還不到位，有待提高[1]。

2 機電一體化設(shè)備故障的診斷方法

機電一體化設(shè)備具有特殊性的特點，當(dāng)進行設(shè)備故障診斷時，維護技術(shù)人員需要積極地轉(zhuǎn)變思維模式，對機電一體化設(shè)備進行系統(tǒng)性分析，并對機電一體化設(shè)備的各個子系統(tǒng)的功能和組成了然于胸，綜合考慮各個子系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況，對設(shè)備故障可能出現(xiàn)的種類和造成的潛在影響進行系統(tǒng)性的分析。當(dāng)故障發(fā)生后，則需要根據(jù)設(shè)備運行的狀況對故障進行分析，理清楚不同故障形式之間的邏輯關(guān)系，確保設(shè)備的可靠性運轉(zhuǎn)，從而對設(shè)備發(fā)生故障的原因進行追根溯源的研究。在對機電一體化設(shè)備進行故障診斷的時候，還應(yīng)該注意一下內(nèi)容：首先要遵循先機后電的原則，一般情況下，機電一體化設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)都是非常直觀的，能夠通過肉眼對故障進行清晰的分析，例如常見的零部件斷裂、變形和卡死等事故現(xiàn)象；其次是要遵循先外后內(nèi)的原則，在進行故障診斷時，要從機電一體化設(shè)備的執(zhí)行元件到控制元件再到驅(qū)動元件進行全面的檢查，并最終找到導(dǎo)致故障發(fā)生的原因；最后還要遵循先干后葉的原則，這主要是需要對機電一體化設(shè)備的主要零部件進行系統(tǒng)性的分析，然后再對設(shè)備次要的零部件記性分析，本質(zhì)上是抓住重點內(nèi)容進行系統(tǒng)性的分析，尤其是要對機電一體化設(shè)備零件和設(shè)備接口部件進行重點的分析。

3. 機電一體化設(shè)備可靠性探討

3.1 機電一體化設(shè)備可靠性分析

機電一體化設(shè)備通常都具有自動操作的功能，組成結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，并且在不同的設(shè)備系統(tǒng)中具有的技術(shù)特點也是不同的，部分設(shè)備系統(tǒng)將各種電力和電力元器件進行了集中的布置，因此，機電一體化設(shè)備在系統(tǒng)的可靠性方面具有較高的技術(shù)要求，其設(shè)備所具有的可靠性也是比較復(fù)雜的，和外界環(huán)境因素、運行工況和運轉(zhuǎn)情況是相互影響、緊密結(jié)合的。如果要確保整個機電一體化設(shè)備具備理想的可靠性時，就需要對設(shè)備運行時的綜合因素進行系統(tǒng)性的分析，盡可能地避免設(shè)備零部件出現(xiàn)超負荷的現(xiàn)象。同時，維護技術(shù)人員還應(yīng)該對機電一體化設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)進行特別的重視，更好地保障設(shè)備運行的穩(wěn)定性。此外，還應(yīng)該注意電氣控制設(shè)備的電磁干擾現(xiàn)象，這是極為復(fù)雜的問題，通常情況下，電磁干擾源主要是由于電氣設(shè)備的控制引號引線過長，但是又沒有考慮必要的屏蔽隔離措施，或者是與強電電線一起布置，而沒有進行分類區(qū)分，那么電氣設(shè)備的信號就容易受到電磁噪聲的干擾而發(fā)出錯誤的信號，特別是對于高頻脈沖信號，更應(yīng)該予以充分的注意，從而保證整個系統(tǒng)的可靠性[2]。

3.2 提高機電一體化設(shè)備的可靠性的策略

為了有效地提高機電一體化設(shè)備的可靠性，可以采取以下的措施進行試驗研究：在設(shè)計方面，技術(shù)人員應(yīng)該選擇系統(tǒng)性能比較理想的零部件進行機電一體化設(shè)備的組裝，確保黨設(shè)備發(fā)生運行故障的時候，機器設(shè)備能夠及時地中斷運轉(zhuǎn)；二是要采取先進的容錯技術(shù)，對機電一體化設(shè)備的主要子系統(tǒng)進行預(yù)先的處理，提高整個系統(tǒng)的可靠性。

結(jié)語：

隨著先進科學(xué)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的機械故障診斷技術(shù)已經(jīng)不能夠滿足社會發(fā)展的需要，更無法滿足機械生產(chǎn)的要求，隨著各種新技術(shù)和新工藝的出現(xiàn)，機械設(shè)備逐步實現(xiàn)了智能化和自動化，從而極大地方便了機電一體化設(shè)備的故障診斷和可靠性分析，能夠顯著減少經(jīng)濟損失，實現(xiàn)理想的社會效益和經(jīng)濟效益。本文對機電一體化設(shè)備的故障特點及可靠性進行了詳細的分析，具有重要的現(xiàn)實參考價值。

參考文獻：

[1] 歐陽渝.機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)研究[J].科技風(fēng).2013（22）：13-13.

[2] 劉吉祥.機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2014（21）：86-86.