機電設備維修中故障診斷技術的運用

孫亮亮

摘要：科技的持續發展促進了機電設備的技術優化，逐步實現了機電設備自動化，為工業產業的發展產生了強有力的驅動。然而在內因及外因的雙重作用下，機電設備利用過程中易產生故障問題，因此，機電設備維修中需要通過故障診斷技術應用價值發揮，依托于故障的快捷診斷實現故障的高效與妥善排除，以此保障機電設備的正常運行，防止工業企業因機電設備故障因素而出現人員傷亡及經濟損失。基于此，該文簡要闡述了機電設備故障診斷技術，分析了誘發機電設備故障的原因，介紹了幾種機電設備維修中常用的故障診斷技術，并總結了機電設備維修中故障診斷技術的應用要點。

關鍵詞：機電設備故障診斷專家系統數據處理

中圖分類號：P694文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2021）11（c）-0000-00

Abstract： The continuous development of science and technology has promoted the technical optimization of mechanical and electrical equipment， and gradually realized the automation of mechanical and electrical equipment， which has generated a strong drive for the development of industrial industry. However， under the dual role of internal and external causes， mechanical and electrical equipment is prone to failure in the process of utilization. Therefore， mechanical and electrical equipment maintenance needs to give play to the application value of fault diagnosis technology， relying on the quick diagnosis of faults to achieve efficient and proper troubleshooting of faults， so as to ensure the normal operation of mechanical and electrical equipment. Prevent industrial enterprises due to mechanical and electrical equipment failure factors and human casualties and economic losses. Based on this， the paper briefly expounds the fault diagnosis technology of mechanical and electrical equipment， analyzes the cause of inducing the fault of mechanical and electrical equipment， introduces several commonly used fault diagnosis technology in the maintenance of mechanical and electrical equipment， and summarizes the application of fault diagnosis technology in the maintenance of mechanical and electrical equipment.

Key Words：Electromechanical equipment; Fault diagnosis; Expert system; The data processing

傳統機電設備維修是以模糊理論作為故障診斷方法的應用基礎，以設備數據分析為重點，所應用的故障診斷技術主要是多傳感融合技術、特征矢量技術等，這些技術應用過程中易受外部因素干擾，若是傳感器可靠性不佳、無法實現完整與全面的信號收集，或是存在電磁場干擾均會影響診斷結果的精準性。此外，診斷人員的理論知識深厚與否、綜合技術高低也是故障診斷的重要影響因子，因而機電設備維修中要科學選用故障診斷技術，明確故障診斷技術應用要點，從而精準、快速實現機電設備故障的排查與解決。

1 ?機電設備故障診斷技術

機電設備故障診斷技術是指通過檢測機電設備排查潛在的安全風險因素，利用相匹配的故障診斷技術對機電設備的運行故障進行處理與解決，從而使機電設備能夠在安全、穩定的狀態下持續運行[1]。相較于傳統故障診斷技術而言，機電設備故障診斷技術的優勢在于無需拆卸機電設備，可在相對簡化的檢測流程支持下，快捷化、低工作量的完成機電設備的故障檢測。同時，機電設備故障診斷技術的應用，既可實現機電設備運行狀態的全面檢測，也可對其承受力情況、性能特點展開精準評價，利于為檢測人員的故障預防與處理提供可靠數據參考，可使機電設備檢測工作主動性更強、預防性更高。

2 ?機電設備產生故障的原因

2.1超負荷運轉

機電設備生產運營過程中，若是設備的設計參數閾值被突破會影響設備的正常運行[2]。比如：設備長時間超負荷運轉，便會使機電設備因疲勞應用誘發故障問題，這會導致機電設備無法正常發揮功能。

2.2零部件磨損老化

機電設備日常應用中，機電設備運行工時達到一定額度后，會在內因及外因協同作用展現下導致部分零件出現磨損嚴重或老化變形問題，若未能及時處理與更換這些零件，可能會引發設備故障，從而影響其正常運行。

2.3操作與維護不規范

機電設備應用過程中，若是操控設備人員的操作行為不夠規范，會為設備留下安全隱患。同時，機電設備若未能定期維護與保養，或是所應用維護保養方式不恰當，也可能導致零部件受損，從而引發機電設備故障問題。

3 機電設備維修中常用的故障診斷技術

3.1振動診斷技術

振動診斷技術在機電設備維修中應用率最高，主要用于機電設備零件受損變形或開裂后所引發的振動問題的處理[3]。此技術應用過程中需要于機電設備的適合位置處加裝振動傳感器，通過此裝置記錄設備故障參數，對這些數據進行詳細分析后，以收集與處理后的數據為基礎繪制數據圖表，以這一圖表為依據診斷機電設備的故障問題，判斷設備故障點，了解元器件故障的具體成因，并針對性做出故障維修處理對策。由于機電設備出現異常振動情況的影響因素眾多，并且故障問題的表現也并不一致，因而利用振動診斷技術時存在一定難度。

3.2無損檢測診斷技術

機電設備故障維修中，無損檢測診斷技術的應用優勢在于對設備無損傷，可通過機電設備內部元器件的檢測、連接及接觸情況分析而得出精準的故障診斷結果，可就此判斷出故障發生程度，并針對性實施對應性故障處理對策。無損檢測技術涵蓋技術類型眾多，常用的有超聲波、射線技術，還有磁粉技術、滲透技術，此外，渦流檢測技術也屬于無損檢測診斷技術的范疇[4]。

3.3紅外診斷技術

物體溫度于零度時便會產生紅外輻射能量，其溫度越高所散發的紅外輻射能量越高，紅外診斷技術便是利用這一原理，通過檢測紅外輻射能量高低判斷機電設備是否存在故障[5]。紅外診斷技術應用時，先是依托于此技術得到機電設備熱量圖，而后通過信號轉換，在計算機系統支持下對機電設備的溫度分布情況進行統計與展示，從而根據溫度情況得出機電設備故障問題的判斷結果。機電設備故障診斷中，紅外診斷技術的應用需要以紅外故障診斷設備作為支持。當前階段，常用的紅外故障診斷設備主要有兩類，一類是紅外溫度測試設備，另一類是紅外熱像設備。

4 機電設備維修中故障診斷技術的應用要點

4.1根據歷史故障記錄實現故障高效排查

機電設備故障診斷技術應用過程中要注重于分析以往設備出現的故障問題，了解具體的故障點、故障現象以及故障解決對策。應針對易出現故障的元器件、應用系統展開重點監測與維護，詳細檢查重要部件、關鍵連接節點，通過故障現象的詳細對比分析排查分析故障。可根據以往相似故障表現而快捷確定故障點，并參照以往故障解決方式高效完成故障解決方案的制定與實施，從而縮短機電設備停機時間，減少機電設備故障所帶來的不利影響。

4.2重點排查關鍵點位的溫度與壓力

作為機電設備正常運轉的重要結構，軸承、傳動裝置應作為故障診斷技術應用的重點對象，需要在多元化故障診斷技術的應用下全面檢測這些關鍵部位，實時動態地進行數據監測與分析，通過與歷史數據的對比分析，快速判斷出機電設備存在的故障問題。通過針對重要結構件實施溫度監測、壓力檢測等診斷措施，可更具主動性地實現故障的高效診斷，提升故障診斷技術應用與現代化機電設備故障維修需求的契合性，確保能于第一時間發現故障，并實現及時的故障處理與解決。

4.3應用專家系統

機電設備的內部結構復雜、零部件較為精密，因而故障診斷技術應用中對診斷人員的專業知識及技能要求較高。為保障故障診斷技術的有效應用，獲得更為精準的故障診斷結果，可通過專家系統[6]的應用，為故障排查提供豐富的經驗參照，可根據機電設備的綜合應用狀況于最短時間內排查出故障點，分析出故障原因，也可利用專家思維對機電設備故障展開分析與思考，從而實現故障預防與解決方案的合理制定。

4.4合理處理數據并把握維修重點

4.4.1加強故障診斷數據處理

機電設備故障診斷過程中，可依托于故障診斷數據的合理處理而實現故障的科學分析，并據此明確故障誘發原因，總結故障類型，了解故障特點，并針對性采取對應性故障處理對策，制定契合性故障預防與維修處理方案，并可以數據為依據實現故障維修技術的逐步優化，從而促進機電設備檢修效率提升。

4.4.2做出合理維修診斷應對

故障診斷技術應用過程中，要把握以下六點內容，一是利用零部件更新、新材料應用等簡單處理方式解決易發性故障。二是科學確定機電設備維修及預防性診斷周期。三是機電設備異常發生時應立即中止設備運行。四是突發性事故處理中應于第一時間切斷事故部件的連接，以降低所產生的損失。五是溫度及壓強等方面出現突發性危險信號時，需要立即關停操作程序，防止意外事故發生。六是定期檢查與維護機電設備，及時針對排查出的問題實施妥善處理。

4.5確保故障診斷技術應用流程規范落實

由于故障診斷技術應用是機電設備維修的重點所在，因而需要做到技術應用流程的科學梳理與規范實施。

4.5.1深入分析機電設備結構

應將機電設備結構分析作為故障診斷技術落實的基礎，密切監測機電設備運行狀況，了解設備工作狀態，通過檢測結果分析判斷故障點并確定故障所屬類型。比如：機電設備檢修中維修人員應了解各個機械零件的性能及特點，并針對性利用不同故障診斷方法進行故障排查，以此保障機電設備的安全與平穩運行。

4.5.2科學調試電氣系統

機電設備維修中，應重視電氣系統調試工作，通過與其他機電產品功能的有機融合而增強電氣系統調試工作的有效性。針對由于多方因素導致的機電設備質量降低問題，需要加大機電設備維護力度，以使之盡可能以正常的狀態持續運轉。

4.6制訂科學全面的系統實施方案

由于機電設備維修工作復雜性較強，因而要在運行環境把握、機電設備運行狀況了解的基礎上優化與完善系統實施方案，通過故障應用規范性提升，降低故障問題發生率。

4.6.1優化技術、加強檢測、重視培訓管理

機電設備維修過程中，應結合機電設備狀態針對性調整設備診斷與維修技術，以增強故障診斷技術與機電設備維修工作需求間的契合性。同時，維修人員應全面排查并合理調試電氣設備，注重于診斷檢修質量的有效提升，應加強對機電設備故障診斷人員的技術培訓與管理，通過專業知識理論知識深化、診斷與維修技術提升，促進機電設備維修質效提高。

4.6.2規范操作、定期檢測、完善重要部件保護機制

機電設備應用、診斷檢測、維修處理過程中，所有人員均要做到嚴謹、規范，確保操作符合規定程序要求，以此降低各環節中誘發故障問題的隱患。同時，檢測人員需要通過定期性的故障診斷排查與維護檢測，確保故障隱患可得到及時發現。應制定針對重要部件的保護機制，減少意外因素對零件性能展現帶來的影響。在細節把控的基礎上，通過精細診斷、有效維修保障機電設備運行效益的最大化發揮。

5結語

工業企業在日常管理中應將機電設備維修作為重點，通過故障診斷技術的科學選擇與利用，在振動診斷技術、無損檢測診斷技術、紅外診斷技術的合理應用下，快捷化、精準性排查出機電設備的故障點、明確具體的故障原因，從而通過可行性維修解決方案的合理制定，做到機電設備故障的及時排除。在故障診斷技術應用過程中，要注重于技術應用要點的把握，根據歷史故障記錄實現故障高效排查、重點排查關鍵點位的溫度與壓力、應用專家系統、合理處理數據并把握維修重點、確保故障診斷技術應用流程規范落實、制定科學全面的系統實施方案，從這幾方面著手保障故障診斷技術的有效應用。

參考文獻

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[6] 吳青科，基于集成學習的機械設備故障診斷方法研究[D].成都：西南交通大學，2020.