機電一體化系統的故障特點與故障診斷方法研究

林森

摘? 要：產品在生產制造過程中，機電一體化非常重要，只有加強機電一體化的維護和管理，才能夠保證生產制造有條不亂。文章主要對機電一體化的故障特點以及原因進行分析，并對故障提出幾條診斷方法，對故障產生的原因進行深入分析，以期全面提高機電一體化的故障診斷和管理水平。

關鍵詞：機電一體化;故障特點;故障診斷;方法

引言

機電一體化的系統結構非常復雜，日常的維護和管理也具有一定難度。但是機電一體化系統能夠提高生產效率降低生產成本，所以生產制造業中機電一體化技術運用的范圍非常廣泛。文章主要對機電一體化的故障特點和原因進行論述，并對故障診斷方法進行研究。

一、 機電一體化系統的故障特點和原因

（一） 機械磨損

機電一體化系統當中，機械磨損很容易造成機電一體化故障。由于機械系統的裝置上向來是存在誤差的，所以制造的零部件和裝配之間也存在一定誤差，這兩種誤差碰撞在一起，很容易形成機械磨損，嚴重情況會直接導致受力部分的損壞。當機械之間的受力程度不均勻時，更容易引發機械性的磨損。

（二） 電氣線路老化

電氣線路是機電設備的基礎，機電一體化中電力系統不可缺少。經過長時間的運行，電子元件會受到電流和電壓的長期沖擊，氧化和老化現象不可避免。一旦電氣線路出現老化現象，線路的絕緣性能會明顯降低，一旦遇到比較大的電流或者電壓沖擊時，各種短路、斷路以及各種線路問題會接踵而來。

（三）液壓元件密封問題

造成液壓元件的密封性能逐漸降低的原因不是密封件本身質量優質的問題，也不是使用材料不當的問題，主要的問題是機電設備在運行過程中壓力和交變載荷會對液壓元件造成影響，時間一長，就會誘發密封性降低的情況。液壓元件的密封性一旦降低，常常會出現泄漏的狀況，這種狀況的產生很容易讓液壓管道被堵塞，引發整個機電系統的故障[1]。

（四）人為原因

機電一體化中使用的設備通常都比較先進，系統結構上結構上非常復雜，因此對系統操作人員的要求更加高。操作人員如果缺乏安全意識操作方法上不夠熟練，很容易讓整個系統出現問題。

（五）工作環境的影響

機電一體化出現故障的原因還有一層原因是工作環境的影響，工作環境也引發機電一體化系統出現故障。實際生產當中，溫度和灰塵度都會引起機電一體化的故障，工作人員對機電一體化系統保養方面的工作做的不到位，也是誘發機電一體化系統出現故障的一層原因，這種故障的影響之下系統的使用壽命也會縮短。

二、機電一體化系統的故障診斷方法

（一）傳統故障的診斷方法

對機電一體化系統進行診治的時候，傳統的診斷方法和中醫診斷病情一樣，具有雄厚經驗的老工作人員可以外部觀察以及聲音上進行判斷，對設備進行相應的進行處理，然后診斷設備中的故障。這種診斷方法一般花費不了多大成本，診斷起來也非常簡單[2]。實際生產制造過程中，通常不會采用傳統的方法，因為傳統的診斷方法不能對故障進行準確的定位，各種誤診現象時有發生。由于傳統的診斷方法沒有先進的檢測儀器作為支撐，加上這種診斷方法需要工作人員具備雄厚的診斷經驗對設備需要十分了解。所以在實際運行中，使用傳統診斷方法的概率非常小，一般都是在條件受到限制時不得已而為之的方法。

（二） 現代故障診斷方法

這種診斷方法主要是依據現代科技來診斷，通常都會采用大量的傳感器以及各種儀器來進行診斷，這種診斷不但速度非常快，而且效率比較高能夠準確檢測出系統中存在的主要問題。現代故障診斷方法，主要方法有三種，分別是下面幾種。

1、 專家系統技術

這種技術主要是一個數據系統當中聚集快樂很多專家研究出來的專業知識，這個系統里邊先是對系統的故障進行分析，然后根據專業知識將故障進行分類，并根據不同類型的故障進行分析列出故障診斷的方法。運用這項技術對機電一體化設備進行診斷，必須構建一個完備的專家知識庫，對設備進行一個提前預測，對未來可能出現的問題進行分析，將分析出來的原理整理到數據庫當中，一旦機電一體化出現故障的時候，可以打開數據庫進行對比分析從而達到診斷的目的。這種診斷可以將設備進行歸類，分成指示故障和無指示故障，前者可以通過查閱相關技術知識進行診斷，后者就需要運用自身經驗來判斷對故障進行排查。運用這項技術診斷的時候，可以先將整個系統結構檢查一遍，然后對故障的具體部位進行鎖定，然后檢查出故障的所在[3]。這種診斷方法雖然需要大量時間，但是診斷的準確性卻非常高。

2、 模糊技術

專家技術的優勢在于可以根據故障的特征數據對機電一體化系統進行診斷，但是系統出現故障的原因是多方面的，很多種情況綜合在一起導致出現的故障專家系統技術不一定能作出準確的判斷。這種情況之下，模糊技術就可以發揮作用。這種技術是為多種原因造成機械故障進行診斷的一種方法，診斷的時候運用合理的模糊規則，對各種故障原因進行分析，將機電一體化出現原因的狀況分為一級因素和二級因素，并將這些因素按照輕重進行劃分，然后運用一定的推理能力進行診斷。這種技術一般在機電一體化診斷過程中使用的概率也不高，但是因為這項技術能夠對設備中各種潛在的因素進行分析，所以機電一體化診斷技術中該項技術還是存在一定的地位。

3、 神經網絡技術

設備的診斷方法中，神經網絡出現的比較晚，是最近幾年才推出的一項故障診斷技術。這項技術主攻神經元，通過神經元的感知對不同數據進行處理，對故障的診斷有效性非常高。圣經網絡技術的運用，可以穿插其他各種不同的方法，這樣可以讓診斷的方法更加準確工作效率更加高。神經網絡技術能夠有效將故障診斷時間縮短，讓工作效率全面提高，減少維護保養方面的成本，能夠保證機電一體化正常運行。

4、 傳感器技術

機電一體化故障診斷中還可以利用傳感器技術來進行診斷，這種技術是對設備出現的故障進行分析后將數字化統計到計算機當中，然后對機電一體化設備進行檢測。將處理好的數據進行科學的分析，通過數據來了解設備產生故障的原因。這種技術需要對計算機當中的原始數據進行有效的核查，核查數據是否正確。對計算機當中的各項數據進行分類整理，然后將整理出來的信息數據作具體深刻的分析，分析之后再對照實際設備運行情況進行對比，通過對比再確定故障產生的真正原因。

結語

機電一體化系統在工業發展中發揮著巨大作用，伴隨社會的發展機械化的升級，機電一體化還會發揮更大的作用。但同時也表明，機電一體化在結構上將會更加復雜，整個故障診斷工作也會隨之變得更加困難。因此，未來發展中，要對機電一體化作出更加全面的診斷，從診斷過程中不斷吸取經驗，對故障診斷方法進行不斷完善，讓機電一體化能夠更加長期的發展。

參考文獻

[1]王龍.機電一體化系統的故障特點與故障診斷方法研究[J].科學技術創新，2016.

[2]鄭亮亮.機電一體化設備的故障診斷技術及可靠性分析[J].環球市場，2016.

[3]鄭凱.關于機電一體化設備的安裝調試及其故障診斷技術的應用分析[J].環球市場，2016.