機械電氣一體化設備安裝技術要點研究

史兆娜 劉廣慧

摘 要：一體化設備能夠實現自動化和智能化控制，提高生產效率和產品質量，降低人工成本和能源消耗，具有重要的意義和廣泛的應用前景。基于此，深入研究機械電氣一體化設備安裝技術要點，促進工業生產的智能化和自動化進程，以期能提高設備安裝質量和效率。

關鍵詞：機械電氣；一體化設計；設備安裝；技術要點

中圖分類號：TH-39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）11-0051-03

1 機械電氣一體化概述

1.1 機械電氣一體化的發展現狀

機械電氣一體化設備安裝技術是在工業生產過程中，機械設備與電氣控制系統的有機結合，形成集機械、電氣、控制于一體的設備系統。機械電氣一體化設備安裝采用一體化的安裝方法，將機械和電氣安裝工作整合在一起，通過協同作業和信息共享，可以更加高效地完成設備安裝任務。

機械電氣一體化技術在當前廣泛應用于制造業的各個領域，如機械制造、汽車制造、航空航天、能源等，不僅改善了設備的功能和性能，還提高了生產效率和產品質量。隨著科學技術的不斷進步，機械電氣一體化設備越來越智能化和自動化，通過集成傳感器、執行器和控制系統，設備可以實現自動調節、故障診斷和遠程監控等功能，提高生產效率和降低人工成本，機械電氣一體化設備與信息技術的融合也越來越緊密[1]。通過物聯網技術，設備之間可以實現數據交互和協同運行；通過云計算和大數據分析，可以對設備和生產過程進行監控和優化。

1.2 機械電氣一體化的發展趨勢

隨著人工智能和自動化機器等技術的不斷發展，機械電氣一體化設備將實現更高級的智能化和自動化能力，通過引入自學習和自適應控制算法，設備可以根據實時數據和環境條件進行智能決策和優化，提高生產效率和產品質量。對于機械電氣一體化設備，可靠性和安全性是非常重要的考慮因素，未來的發展趨勢將會集中在提高設備的可靠性和故障診斷能力，以及增強設備的網絡安全性，防止潛在的網絡攻擊和數據泄露。未來的機械電氣一體化系統將更加注重人機協作的能力，操作員和機械設備將更緊密地合作，實現高效的工作流程和任務分配[2]。例如，機器人和工人可以共同完成復雜的裝配任務，提高生產效率。

2 機械電氣一體化設備安裝技術要點探析

2.1 安裝前的關鍵準備

在安裝之前，需要對設備進行選型和工程設計，根據生產需求和現場情況確定最適合的設備型號和規格，并進行工程設計，包括設備的布置、電氣接線圖、管道布置等。在設備安裝之前，需要對安裝場地進行準備工作，場地應具備良好的基礎設施，如平整的地面、穩固的基礎、適當的排水系統等。根據設備的尺寸和質量，確保場地能夠容納和承受設備的安裝和運行。對于一些大型設備，可能需要進行基礎建設工作，包括打地基、澆筑混凝土底板、安裝地腳螺栓等。基礎建設的目的是提供設備安裝的穩定支撐和固定[3]。

2.2 設備基準線的調整

在設備安裝之前，需要測量和確定基準線的位置，可以使用水平儀和垂直儀等專用工具進行測量，以確定設備的水平和垂直方向。

設備的水平度是指設備水平面與地面的水平面之間的相對位置關系。調整設備水平度可以使用調整墊片、調整螺栓等方式，通過在設備底座或基礎上增減墊片或調整螺栓的緊固程度來實現。在調整過程中，可以通過水平儀等工具進行實時監測，以確保設備達到預期的水平度要求。

設備的垂直度是指設備豎直面與地面的垂直面之間的相對位置關系。調整設備垂直度可以使用調整螺栓、調整支撐腳等方式，通過調整設備底座或支撐腳的高度來實現。在調整過程中，可以使用垂直儀等工具進行監測，以確保設備達到預期的垂直度要求。

2.3 螺栓的安裝

螺栓的安裝是機械電氣一體化設備安裝過程中的重要環節之一，涉及設備的固定和連接，對設備的穩定性和安全性有著重要影響。根據設備的安裝要求和設計規范，選擇合適的螺栓。螺栓的規格要與設備的連接孔匹配，具有足夠的強度和承載能力。

在安裝螺栓之前，確保螺栓孔和連接孔的清潔和平整，清除孔內的雜物、灰塵和銹跡，檢查連接孔的尺寸和形狀是否符合要求。根據設備安裝順序和設計要求，確定螺栓的安裝順序。通常情況下，從中心到外圍逐步安裝螺栓，確保設備平穩、均勻地固定。

在安裝螺栓時，需要控制螺栓的預緊力，即螺栓的緊固程度。預緊力應根據設備的要求和設計規范進行控制，既要保證螺栓的緊固，又要避免過度緊固導致螺栓斷裂或設備損壞[4]。

2.4 設備的安裝

設備安裝的過程中需要根據設備布置圖和設計要求，確定設備的安裝位置，考慮到設備的使用和維修需求，確保設備安裝地空間和周圍環境充足。要確保設備的安裝平整度，避免設備在運行過程中出現傾斜、晃動等問題，可以使用水平儀等工具對設備進行調整，確保設備水平度符合要求。在設備的安裝過程中，需保證設備之間的間隔符合要求。考慮到設備的使用和維修需求，確保設備之間的間隔足夠，便于操作和維護。注意根據設備的功能和設計要求，安裝連接管道和電纜，保證管道和電纜的連接牢固、密封良好，避免泄漏和故障。設備安裝完成后，還要進行安裝調試工作，包括設備的電氣連接、管道連接、儀表校驗等工作，確保設備能夠正常運行。

3 機械電氣一體化設備安裝調試中的常見問題

3.1 材料方面的問題

安裝過程中使用的材料如螺栓、管道、電纜等，如果質量不合格或使用假冒偽劣材料，會導致設備在運行過程中出現安全隱患或性能問題。材料的尺寸與設備設計要求不匹配，如螺栓長度不夠、管道接口尺寸不對等，會導致安裝困難或無法正確連接。管道連接、電纜穿墻等部位的密封不良，會導致泄漏、漏電等問題，影響設備的正常運行和安全性。安裝調試過程中，如果電纜的長度不足，無法達到設備連接的要求，需要重新調整布線或更換適合長度的電纜。某些設備在安裝過程中需要考慮到振動和沖擊的問題，使用彈性支承件可以減少設備受力和振動傳遞，如果彈性支承不足或質量不合格，也會導致設備振動過大或損壞[5]。

3.2 施工方面的問題

施工團隊未能按時完成所需工作，導致整個項目的進度延誤，這可能由于施工計劃不合理、人力資源不足或施工過程中遇到的困難等原因引起。施工過程中的質量問題可能導致設備的運行不穩定或存在安全隱患，如焊接接頭不牢固、電纜接線錯誤、管道連接處漏水等。施工人員如果存在施工誤差，導致設備的安裝位置不準確、布線錯誤或操作不便等，需要進行重新調整或修正。如果施工過程中存在安全隱患，會導致工人受傷或設備損壞，如未采取必要的安全措施、施工現場混亂等。機械電氣一體化設備的安裝調試需要多個施工團隊協同作業，如機械、電氣、自動化等，如果各方之間的協調不暢，可能導致施工沖突、進度延誤或質量問題。

4 機械電氣一體化設備的調試技術

4.1 設備安裝初期

在調試前，需確認設備安裝的完整性，包括機械部分和電氣部分是否安裝齊全，并檢查各部件的連接是否牢固。根據設備的安裝圖紙和技術要求，準備所需的工具、測試儀器和相關資料，并確保調試人員具備必要的技術知識和經驗，了解設備的各項參數和工作原理。做好連接電源和信號工作，確保機械電氣設備接入的電源電壓和頻率與設備要求一致。

電氣安全檢查要根據設備的接線圖和控制邏輯，正確連接電源線、信號線和地線，檢查電氣連接的接觸可靠性，確保沒有電氣短路、接觸不良或接線錯誤。調試電氣控制系統要按照設備的控制原理和操作流程，對電氣控制系統進行逐項測試和調試，并檢查電氣元件的工作狀態和參數設置，如接觸器、斷路器、變頻器等。對各個控制回路進行檢查，確保信號的傳遞和轉換正常，進行設備的手動和自動控制測試，驗證控制系統的可靠性和準確性。

4.2 設備安裝中期

在設備安裝中期，要仔細檢查所有電氣接線，確保與電氣圖紙一致，且處于正確的連接狀態。檢查電纜和終端的插接是否牢固，有沒有松動或脫落。檢查主電源供應是否與設備的電源需求匹配，確保電源穩定，并使用符合安全標準的電氣設備，如斷路器、隔離開關等。還需要校驗和校準設備的各種儀表，如壓力傳感器、溫度傳感器、流量計等，確保讀數準確，并與標準設備進行比較。如果在調試過程中發現任何問題或故障，如設備無法啟動、傳感器讀數異常或控制系統故障等，需及時進行故障排除和修復。

4.3 設備安裝后期

機械電氣一體化設備安裝后期的調試技術主要涉及設備的功能驗證和性能測試。對設備的各個功能進行驗證和測試，確保其能夠按照設計要求正常運行。例如：測試設備的運動控制、傳感器的檢測和反饋、各種執行器的操作等，逐個測試每個功能，并記錄測試結果。針對設備的性能指標進行測試，包括速度、精度、負載能力等，對設備的各項性能進行驗證，與設計要求進行比對，確保設備能夠達到預期的性能水平。

測試設備在不同工況下的運行穩定性和響應能力。如果在調試過程中發現任何問題或故障，如傳感器故障、控制系統故障或設備無法正常工作等，需要進行故障排除，通過仔細檢查設備的各個組件和系統，逐步排查故障原因，并及時進行修復。對設備進行負載測試，模擬實際工作條件下的負載情況，驗證設備在負載下的性能和穩定性，對設備的承載能力進行測試，檢查設備在最大負載下的工作狀態。

5 設備安裝過程中的質量控制措施

5.1 材料的合理選用和設備的質量控制

材料應符合設備設計要求，具有足夠的強度、耐磨性、耐腐蝕性等特性。在選擇材料時要考慮工作環境的特點，如溫度、濕度、化學物質等因素，以確保材料能夠承受相應的工作條件。在設備制造過程中，應進行嚴格的質量控制，確保設備符合設計規范和要求，包括材料的強度測試、工藝參數的控制、零部件的質量檢查等。

在生產過程中，應建立質量控制體系，包括員工培訓、工藝控制、質檢程序等，以確保設備的質量穩定可靠。設備的裝配過程需要控制每個環節的質量，并確保各個組件的正確安裝，要求裝配人員進行培訓，掌握正確的裝配方法和步驟，嚴格按照裝配圖紙和工藝要求進行裝配。裝配過程中需要進行檢查和測試，確保裝配質量符合要求。

在設備安裝過程中，還應定期進行檢測和檢驗，以確保設備的質量和性能，包括使用合適的測試設備和方法，對設備進行功能、性能、安全等方面的檢測和測試。例如：通過使用測量儀器、測試設備和試驗臺對設備進行各項參數的測量和驗證。

5.2 采用新技術提高工作效率和質量

采用新技術可以提高設備安裝過程中的工作效益和質量，可以使用3D打印技術制造出精確的零部件和模型，減少人工操作，提高裝配的精度和效率。3D打印還可以實現定制化設計，滿足特定要求。無人機用于勘測和測量工作，可以提供高精度的數據和圖像，幫助確定設備的安裝位置和拓撲結構。這些數據可以用于確定最佳的安裝方案，減少人力和時間成本。通過在設備和工作場所中部署傳感器，可以實時監測設備的運行狀態和性能參數。利用物聯網技術，這些數據可以傳輸到中央控制中心，實現實時監控和遠程診斷，減少故障和提高安裝質量。利用智能機器人和自動化裝配技術可以實現快速、準確的裝配操作，這些技術可以用于進行重復性高的任務，提高裝配效率和質量，并減少人力需求和錯誤率。

5.3 規范行業管理措施

確保所有參與設備安裝的人員具有相關的資質和培訓，如電氣工程師、電氣技術員等，要求安裝人員了解安裝標準、規范和法規。并對所使用的物料進行嚴格的管理，確保物料的質量和合規性，要求檢查物料的證書、規格、標識等，進行記錄和追溯。在設備安裝現場實施嚴格的管理措施，包括臨時用電管理、安全防護、環境保護等，確保施工現場的安全和有序，減少事故和損壞風險。還要進行全面的質量檢查和驗收，確保設備安裝符合要求，包括設備的安裝位置、固定方式、接線質量、接地效果等方面的檢查，以及相應的測試和調試工作。

6 結束語

機械電氣一體化設備安裝關鍵的技術要點包括設備選型、安裝步驟、接線與調試等方面，這些要點的掌握和應用能夠有效提高設備安裝的效率和質量，為工程項目的順利推進提供有力保障。機械電氣一體化設備安裝技術的研究和應用是一個不斷探索和進步的過程，需要持續關注新技術的發展趨勢，不斷更新知識和技能，以適應行業的變化和發展，還要積極參與相關領域的研究和創新，推動機械電氣一體化設備安裝技術的進步。

參考文獻

[1] 蔣太強，王曉文，孫振明，等.機械電氣一體化設備安裝技術要點研究[J].造紙裝備及材料，2023，52（5）：70-72.

[2] 王嘉辰.機械電氣一體化設備安裝技術要點分析[J].電子元器件與信息技術，2021，5（7）：85-86.

[3] 楊斌.機械電氣一體化設備安裝技術要點探析[J].設備管理與維修，2021（12）：73-74.

[4] 陳國.機械電氣一體化設備安裝的具體環節與技術研究[J].設備管理與維修，2019（14）：183-185.

[5] 楊興龍.機械電氣一體化設備安裝技術要點探究[J].現代鹽化工，2019，46（2）：86-87.