機電一體化設(shè)備的故障診斷分析方法

李玉寬

摘 要：經(jīng)濟不斷發(fā)展，我們所處的社會也在不斷進步，而有關(guān)機電一體化的設(shè)備日漸在諸多行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。無疑地，科學合理地應(yīng)用機電一體化的設(shè)備對于社會發(fā)展是有利的。然而，機電一體化設(shè)備在具體應(yīng)用時，總會存在著一些安全故障方面的隱患，這勢必會影響到設(shè)備的正常運行效果。本文從機電一體化有關(guān)設(shè)備故障的診斷概述、機電一體化有關(guān)設(shè)備故障的診斷問題分析、機電一體化有關(guān)設(shè)備故障的診斷方法等三方面展開了論述。

關(guān)鍵詞：機電一體化；設(shè)備故障診斷；問題；分析方法

中圖分類號：TH165.3 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0238-02

伴隨著市場經(jīng)濟的日益飛速發(fā)展，機電一體化設(shè)備的相關(guān)產(chǎn)品正變得越來越普及，這也不可避免地令人們對于機電一體化的設(shè)備產(chǎn)品性能方面的要求變得越來越高。因此，相關(guān)的工作人員就必須對機電一體化的設(shè)備故障診斷進行具體分析，以便使設(shè)備能一直保持其最佳的運行狀態(tài)。

1 機電一體化有關(guān)設(shè)備故障的診斷概述

1.1 一體化系統(tǒng)及設(shè)備故障的概念敘述

機電一體化，即在機械裝置的主要功能、動力與處理信息以及控制等功能方面運用先進的電子信息技術(shù)，從而將其與電子信息化設(shè)計和軟件有效相結(jié)合的系統(tǒng)之總稱。它廣泛涉及到包括機械制造、電子以及信息處理等等在內(nèi)的諸多先進技術(shù)。而設(shè)備故障，一般是指設(shè)備的系統(tǒng)或是其內(nèi)部零件設(shè)備等失去其原本的工作效率，或是其在工作過程中降低了基本功能或是無法再繼續(xù)操作等。

1.2 一體化系統(tǒng)設(shè)備的故障診斷分析

故障診斷包含故障檢測與故障定位這兩個方面，它即指利用各檢查及測試的方法來發(fā)現(xiàn)設(shè)備所存在的故障并準確地找出該故障所在位置的整個過程。要對一體化系統(tǒng)的故障進行診斷，首要任務(wù)便是精準定位發(fā)生故障的所在區(qū)域，進而對該故障位置進行嚴格鎖定，再運用多種檢驗檢測方式來查明引發(fā)故障的詳細原因。

1.3 一體化系統(tǒng)設(shè)備的故障特征分析

鑒于一體化系統(tǒng)的繁雜情況，其故障也具有一定復(fù)雜性。具體而言，一體化系統(tǒng)設(shè)備的故障特征包括：①由于一體化系統(tǒng)的設(shè)備零部件很多，因此一體化系統(tǒng)在運行過程中更易導致磨損的情況；②一體化系統(tǒng)的設(shè)備自身診斷及檢測等功能較弱，因此其日常檢測時常常只檢測出來部分較簡單的故障；③一體化系統(tǒng)的設(shè)備報警功能還不完善，只顯示出部分的故障而非全部故障的情況；④就目前而言，從事一體化系統(tǒng)設(shè)備故障的檢測人員正呈現(xiàn)日趨下滑的趨勢，此情況也必然會在一定程度上使得一體化系統(tǒng)設(shè)備故障的診斷和檢測工作困難加劇。

2 機電一體化有關(guān)設(shè)備故障的診斷問題分析

2.1 故障診斷信息的準確性有待提高

機電一體化的設(shè)備構(gòu)成方面包含著動力、控制、執(zhí)與檢測單元以及機械本體等，而其系統(tǒng)的組成要素涵蓋著液、光、磁、機、氣等等。要知道，大多的機器多由機械與電子來構(gòu)成，一體化系統(tǒng)的故障時常發(fā)生多是因為故障因素與診斷信息之間的出入較大。比如因機械設(shè)備導致的故障而有關(guān)人員很可能會當做電子儀器出了故障。診斷故障時的信息不準會使得一體化系統(tǒng)設(shè)備中的真實存在的故障無法得到有效清除。

2.2 診斷故障的方式方法不夠成熟

國內(nèi)有關(guān)一體化系統(tǒng)的設(shè)備，在診斷故障時的方式方法起步晚、專業(yè)人才匱乏，從而導致我國的一體化系統(tǒng)設(shè)備在診斷故障方面處于明顯的被動地位。一來是因為國內(nèi)的一體化系統(tǒng)設(shè)備診斷故障的方式方法成熟較晚，二來是因為國內(nèi)的部分工業(yè)企業(yè)在應(yīng)用一體化系統(tǒng)的設(shè)備過程中不注重有關(guān)經(jīng)驗的積累與總結(jié)，這就導致部分已經(jīng)得到正確印證的良好方案無法收為己用，這樣也就難以找尋到真正成熟穩(wěn)定的方式方法來用于故障的診斷工作。

2.3 故障診斷精確度亟待加強

要知道，一體化系統(tǒng)需要我們不斷深入地去了解、去分析才行，而有關(guān)人員在一體化系統(tǒng)設(shè)備的實際操作時，常會出現(xiàn)故障診斷的準確度偏低的狀況。究其原因，多是因為相關(guān)人員對故障診斷各功能的模塊框圖還不夠熟悉，對于機電設(shè)備的有關(guān)性能也未思慮周全。相關(guān)人員只有精確維修以及適時解決一體化系統(tǒng)設(shè)備在使用過程中所遇到的困難與障礙，才能提高故障診斷的準確度，做到未雨綢繆、有備無患。

3 一體化系統(tǒng)有關(guān)設(shè)備故障的診斷方法分析

3.1 建立健全故障診斷的技術(shù)理論

建立健全故障診斷的技術(shù)理論是十分必要的。要知道，機電的有關(guān)設(shè)備在診斷故障時，可靠性是其重點參考依據(jù)。它是診斷故障的相關(guān)理論變成現(xiàn)實之關(guān)鍵。只有建立健全故障診斷的技術(shù)理論，有關(guān)人員不斷地加強自己在診斷故障方面的專業(yè)修養(yǎng)，并加強各自的故障診斷的技術(shù)理論的深入學習體會，才能使各自在診斷故障方面變得越來越專業(yè)化，由此也會使得一體化系統(tǒng)設(shè)備在診斷故障方面愈顯成熟化。

3.2 落實事前的診斷工作

做好了提前來預(yù)測故障，便能很好地去避免一體化系統(tǒng)的設(shè)備在診斷故障的過程中可能犯的錯誤。有關(guān)人員只需于設(shè)備真正運行前來完成查驗一體化系統(tǒng)設(shè)備各零件是否正常工作，而不必以技術(shù)手段真正地去維修機器。這也就是診斷故障的提前預(yù)測工作。診斷故障的提前預(yù)測工作不但達到了診斷故障的目標，而且也適時掃除了一體化系統(tǒng)設(shè)備所存在的故障，從而使有關(guān)人員的日常任務(wù)大為減輕。因而診斷故障的提前預(yù)測工作是預(yù)防一體化系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障的良法。為了更好地開展一體化系統(tǒng)的設(shè)備診斷故障的工作，有關(guān)人員就要切實遵循有效的方法。不妨以數(shù)控機床的故障診斷為例：若機電的有關(guān)設(shè)備在發(fā)生故障之前有所提示，那么有關(guān)人員便可以依據(jù)顯示的具體內(nèi)容來安排好故障的診斷工作。若機電的有關(guān)設(shè)備在發(fā)生故障之前沒有一定提示的話，那么有關(guān)人員可以利用各種檢測的手段或者已有的經(jīng)驗來進行具體的故障判斷。另外，若機電的設(shè)備屬于破壞性的故障，就必須要妥善嚴肅處理，否則的話，稍有不慎就會影響到機電一體化的設(shè)備機床，更有甚者，甚至會導致二次故障事故的發(fā)生。再者，認真鉆研機床的結(jié)構(gòu)圖與液壓的工作原理，深入了解機床的工作原理，并對其進行故障原因的深入分析。最后，按照液壓元件的難易程度來進行逐一的檢測，排查其具體的故障所在，倘若仍未能查出故障的話，則需要仔細檢查液壓缸的情況了。

3.3 引進并活用先進的診斷技術(shù)

用來診斷設(shè)備的技術(shù)有：①在未對診斷的設(shè)備進行測試時，一定要結(jié)合著實際設(shè)備的性質(zhì)與工況來選擇與設(shè)備狀態(tài)息息相關(guān)的最初的信號特征。②依據(jù)實情使用恰當方式來甄別出診斷信號中關(guān)于設(shè)備有關(guān)狀態(tài)的有效信息。③依據(jù)提取的有效信息來對設(shè)備的狀態(tài)進行具體識別，可稱之為狀態(tài)的診斷。④根據(jù)提取的有效信息及狀態(tài)的診斷，再深入分析設(shè)備運行的具體情況，預(yù)測出故障的產(chǎn)生原因及其即將發(fā)生的類型與位置。⑤依據(jù)設(shè)備的狀態(tài)和發(fā)展趨勢，制定相關(guān)的策略以保證設(shè)備能夠正常地運行下去。機電一體化設(shè)備的故障診斷分析方法有很多，諸如故障樹分析法、壓力檢測診斷法等等。工作人員通常采取的是先機后電的方法。而機械結(jié)構(gòu)較為直觀，我們常能很直觀地看到可諸如打滑、斷裂等多種故障的狀況。因此我們的重點便在于檢查有關(guān)的機械設(shè)備。對于機械內(nèi)部零件是否能正常運作及行程的開關(guān)可否接通自如、斷開正常等都是問題之關(guān)鍵所在。同時，液壓和氣動裝置能否正常循環(huán)也是診斷的主要內(nèi)容，之后再判斷電子部分存在的問題。采取先干后葉或先外后內(nèi)，依照主次有別之原則，首先來分析主要的元件，接著來分析次要的元件。最后時必須要對其各組成的元件進行各自的分析，以便提升各組成部元件的可靠性，若發(fā)現(xiàn)薄弱的環(huán)節(jié)與故障關(guān)鍵節(jié)點，那就要盡快地改善設(shè)計的方法，并進行合理地優(yōu)化配置。另外，當情況較為急迫時，便可對重要的組件采用冗余設(shè)計的方式。如此一來便可提高機電一體化設(shè)備的機械工作的精度。當然還可以采用更高科技的計算機與數(shù)字控制來取代傳統(tǒng)的控制方法。

4 小 結(jié)

基于一體化系統(tǒng)設(shè)備在企業(yè)中的廣泛運用，因此，如何使機電一體化設(shè)備運行更良好，如何更精準地對一體化系統(tǒng)設(shè)備的故障進行診斷和維修已越來越成為機電企業(yè)的重中之重。企業(yè)在日常生產(chǎn)中必須要對一體化系統(tǒng)設(shè)備的故障予以密切關(guān)注，以便可以有效地降低企業(yè)的不必要損失，從而實現(xiàn)企業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

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收稿日期：2018-6-13