機電一體化設備故障診斷及維護保養分析

韓英明

1 機電一體化設備故障檢測原理

機電一體化設備在針對自身的故障進行檢測時，為了保證檢測的結果具有準確性和有效性，需要在實踐中及時采取有針對性的措施，這樣才能夠保證最終的檢測效果。而一般故障檢測這一環節基本上都是在機電一體化設備故障診斷之后才開始進行的，需要對診斷的技術或者技巧性有一定的認識和了解[2]。在診斷開始之前，就需要對機電一體化設備的整個框架有一定的了解和認識，同時還要在實踐中采取有針對性的措施，實現對整個結構功能性模塊圖紙的分析和認識。

2 機電一體化設備故障診斷的特征

機電一體化設備是多層網絡結構組成的，有設備層以及自動化和控制層，由于機電一體化設備自身有著特殊性，所以設備故障就有著鮮明特點。機電一體化設備的零件數量比較多，這也就使得在設備故障發生的時候比較復雜，設備的各部件間都有著緊密的銜接聯系，從而促進設備正常運行。機電一體化設備故障的診斷時候，實現迅速診斷是存在著難度的，設備故障產生的因素也比較多，判斷故障的真實源頭在短時間內就存在著難度。

再者，機電一體化設備故障的診斷的目的性特點也較為鮮明。機電設備的運行中出現了故障問題，在進行診斷的時候主要是采用相應技術，最大效率的找到機電設備的故障所在，從而針對性的解決，最大程度的減少對生產造成的影響。

3 常見機電設備故障的分類

常見的設備故障可分為機械故障和電氣故障。導致機械故障的原因可能是機床定位精度超差、機械傳動反向間隙大、造成失動量變動不平穩、機床主軸軸向徑向跳動精度超差、機床導軌位置精度超差、絲杠螺母副精度下降及溫升等[2]。在機床的特性下降時，雖然機床會繼續工作，但是會生產出不合格的產品。因此，如果出現故障或者機床特性下降時，必須用儀器進行檢測，判斷產生誤差的原因。電氣故障可以分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指由電子器件、印刷電路板、電線電纜、接插件等出現非正常現象甚至損壞造成的故障，軟件故障通過調整某些數據或者修改某些程序就可以解決。

4 機電設備故障診斷方法

4.1 設備運行中的故障處理

設備在運行過程中會提供各種參數來反應運行狀態，這些參數可作為對設備故障診斷的依據，同時也可以預報設備的運行狀態。通常把設備反應出來的參數轉變成容易測量、容易處理和記錄的物理量，這些物理量統稱為信號。首先要對搜集的信號進行處理，去掉誤差較大的數據，對隨機誤差和系統誤差進行分析處理。如果不存在系統誤差，那么設備不會有太大的故障。動態信號可以分為確定信號和非確定信號，確定信號可以用數學方法進行處理[3]，同時確定信號又可以分為連續信號和離散信號兩大類。連續信號具有連續性，它在任意的時刻都有確定的函數值與之對應，對于連續信號特別是周期信號最常采用的方法是頻譜分析。頻譜分析是對周期函數采用幅值譜、相位譜、功率譜等技術，其基本的數學手段是傅立葉變換。離散信號常用方法是方差分析法。

4.2 機電一體化設備故障診斷方法

在分析機電一體化設備的故障的原因時，首先要對機電一體化設備的構成、功能、特點注意事項等做一個全面的了解。根據各個組成部分的結構特點和功能特性，分析推斷每個部分可能出現的故障，然后根據故障現象找出與其相關的部分，層層分析，找出真正的原因。常用的故障診斷方法有5 種，分別是信息比較診斷法、參數變化診斷法、模擬實驗診斷法、函數診斷法、故障樹分析法。信息比較診斷法是指將采樣與標準數據庫中的數據進行比較，如果超限則設備存在故障；參數變化診斷法是設定一個閾值，如果參數在閾值以下時，設備運轉正常，一旦超過閾值，則發生異常；模擬實驗診斷法是指對不太明白故障發生原因的設備采用模擬方式找問題；函數診斷法是指當故障現象和故障原因存在著函數關系式時，通過對設備運行參數的計算，預測出發生故障的原因；故障樹分析法是一種由結果推出原因的分析方法，在故障診斷分析中應用十分多。

5 機電一體化設備維護保養

機電設備的保養是為了提高設備的使用壽命，減少開支，提高企業生產效益。根據保養工作量的大小可以分為3類：即日常保養，一級保養，二級保養。日常保養主要是清洗和檢查；一級保養是普遍進行清洗，潤滑，對零件進行拆卸清潔；二級保養是指對設備內部進行清洗和潤滑，并且局部檢查和調整。

此外，機能檢查主要是查漏、防塵和耐高溫、高速、高壓的情況檢測。在生產過程中，做好日常檢查是十分重要的，其主要是檢查精度和機能。精度檢查是將設計精度和實際加工精度對比，為維修提供依據。機能檢查主要是查漏、防塵和耐高溫、高速、高壓的情況檢測。

6 結語

通過對機電一體化設備診斷故障的應用能有效保障生產的安全，提高機電一體化設備的整體應用效率。故障診斷技術的科學應用下，能起到協調的作用，保障機電設備的穩定運行。未來對機電一體化設備的應用會愈來愈廣泛，做好機電一體化設備故障診斷工作也就比較關鍵。