建筑機(jī)電設(shè)備故障診斷與維護(hù)保養(yǎng)方法探討

許小云 （福建省第五建筑工程公司，福建 泉州 362000）

0 前言

機(jī)電設(shè)備一般指機(jī)械、電器及電氣自動化設(shè)備，在建筑中一般指除土工、木工、鋼筋、泥水之外的機(jī)械、管道設(shè)備，與五金概念不同，機(jī)電設(shè)備多指能實(shí)現(xiàn)一定功能的成品機(jī)器?，F(xiàn)代建筑工業(yè)在社會生產(chǎn)活動中的價值突出，建筑機(jī)電設(shè)備的數(shù)目、類別也因此大為豐富，在實(shí)際工作中，各類機(jī)電設(shè)備可能由于種種原因出現(xiàn)故障，影響生產(chǎn)作業(yè)，甚至帶來安全隱患和事故，對此加以分析十分必要。

1 建筑機(jī)電設(shè)備故障診斷

1.1 建筑機(jī)電設(shè)備常見故障

機(jī)電設(shè)備故障情況雖然較多，但類型可以簡單劃分為機(jī)械故障、老化故障、破壞故障3種，機(jī)械故障是指內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)位移、精度不高以及電流電壓變化大導(dǎo)致的故障。老化故障是指機(jī)械設(shè)備長期使用后出現(xiàn)的設(shè)備、部件周期性磨損，這一問題通常難以避免。破壞故障是指設(shè)備在常規(guī)狀態(tài)下遭遇較大外荷載和沖擊破壞。比如用于建筑鉆孔作業(yè)的電動鋸，鋸條需要定期檢修，否則工作效率無法保證，存放時還要確保遠(yuǎn)離水源，防止造成進(jìn)水短路問題，工作參數(shù)方面要精準(zhǔn)把控，根據(jù)施工類型設(shè)定工作速度，上述任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能導(dǎo)致故障。

1.2 機(jī)電設(shè)備常見故障的診斷

目前建筑機(jī)電設(shè)備的故障診斷包括經(jīng)驗(yàn)式診斷（也稱觀察診斷）、現(xiàn)場拆卸診斷、智能診斷3種方式。經(jīng)驗(yàn)式診斷是目前較為常用的非常規(guī)診斷方法，該方式是利用大部分機(jī)電設(shè)備工作模式化的特點(diǎn)，根據(jù)其工作中的異常判斷故障類型，如機(jī)電一體化設(shè)備，在常規(guī)作業(yè)中發(fā)出較大的噪聲，可以判斷其齒輪嚙合、軸承潤滑等工作出現(xiàn)問題，給予針對性的處理往往能夠快速解決，但經(jīng)驗(yàn)式診斷帶有一定的盲目性，一般不建議廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)場拆卸診斷是一種較為科學(xué)的診斷方式，該方式主要是結(jié)合設(shè)備內(nèi)部實(shí)際情況展開診斷，利用閉路循環(huán)試驗(yàn)等科學(xué)方式提升診斷的科學(xué)性。如設(shè)備機(jī)械功率不足，可能是存在電阻過大問題，可以建立閉路電循環(huán)系統(tǒng)，保持電壓不變的情況下，了解輸出電流值，與標(biāo)準(zhǔn)值對照，如果差異過大，可以判斷系統(tǒng)導(dǎo)電構(gòu)件存在老化問題，給予更換即可。

智能診斷是一種基于系統(tǒng)記憶的模糊診斷法，是目前最先進(jìn)的診斷方式。在設(shè)備中內(nèi)置智能芯片，該芯片可以收集系統(tǒng)工作的關(guān)鍵參數(shù)（設(shè)定的默認(rèn)參數(shù)），生成一個數(shù)學(xué)模型，與默認(rèn)故障模型進(jìn)行匹配，相似度最高的模型即為當(dāng)前設(shè)備故障類型。如以電動機(jī)為對象，收集溫度、鉆速、噪音等參數(shù)，構(gòu)建一個標(biāo)準(zhǔn)模型，再收集各類故障下的工作參數(shù)，構(gòu)建若干故障模型，模型數(shù)目越多，后續(xù)診斷的效果越好。完成模型收集后，應(yīng)用K近鄰算法以及隨機(jī)森林法進(jìn)行高效率訓(xùn)練，使系統(tǒng)可以識別幾百甚至上千種故障，當(dāng)電動機(jī)出現(xiàn)異常時，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的故障匹配診斷。

2 建筑機(jī)電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)

2.1 機(jī)電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的主要對象

機(jī)電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的對象主要是設(shè)備的各個組成部分，這些構(gòu)件在工作中的重要性不盡相同，因此維護(hù)保養(yǎng)時也要區(qū)別對待。如建筑中常見的變壓器，維護(hù)、保養(yǎng)工作需要針對變壓器外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)共同進(jìn)行，對可能出現(xiàn)問題的構(gòu)件，則要擬定專門的維護(hù)保養(yǎng)方案，貫穿安裝、調(diào)試和使用整個過程[1]。此外，大部分建筑中的機(jī)電設(shè)備類別眾多，就建筑機(jī)電而言，包括電焊機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、彎曲機(jī)、切斷機(jī)、注漿機(jī)、攪拌機(jī)、閃光對焊機(jī)、沖孔機(jī)、拋光機(jī)、電動鋸等。在分析其維護(hù)保養(yǎng)時，要求根據(jù)工作性質(zhì)進(jìn)行設(shè)備劃分，能夠集中應(yīng)用類似原理進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)的設(shè)備歸入一類，以便于技術(shù)人員集中進(jìn)行處置。

2.2 機(jī)電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的方式

機(jī)電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的方式包括重點(diǎn)維護(hù)保養(yǎng)、周期維護(hù)保養(yǎng)、問題維護(hù)保養(yǎng)3種。重點(diǎn)維護(hù)保養(yǎng)是指精細(xì)劃分所有設(shè)備，選取其中容易出現(xiàn)問題的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)工作。周期維護(hù)保養(yǎng)是一種預(yù)防性的保養(yǎng)機(jī)制，在設(shè)備投入使用前、使用后進(jìn)行檢修，長期擱置時則延長檢修期限，但依然周期進(jìn)行，確保設(shè)備出現(xiàn)問題得到及時發(fā)現(xiàn)和提前處理。問題維護(hù)保養(yǎng)是傳統(tǒng)的工作方式，該方式主要針對出現(xiàn)問題的設(shè)備，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)零部件損害、性能異常時，給予專門處理。著眼于后續(xù)工作，重點(diǎn)維護(hù)保養(yǎng)、周期維護(hù)保養(yǎng)的價值更突出[2]。

變壓器是較為常見的建筑機(jī)電設(shè)備，廣泛應(yīng)用于供電作業(yè)。以變壓器的維護(hù)保養(yǎng)為例，在采買設(shè)備前，首先結(jié)合工作需求擬定采買目標(biāo)的規(guī)格、型號、額定電壓、電流等基本參數(shù)，之后通過正規(guī)渠道買入，并在入場安裝前給予核對，確保變壓器各項(xiàng)參數(shù)滿足需求，此外還要針對變壓器的絕緣皮、外觀、導(dǎo)線連接狀況等開展檢查，核對無誤再進(jìn)行安裝。安裝過程中，一般要求取吊裝方式，垂直起吊、垂直放置。安裝位置上，變壓器距門80～100cm，距墻面70～80cm。搭建臺架時，應(yīng)保持臺架立桿間距不超過1.5m，并使用三角形結(jié)構(gòu)保持臺架穩(wěn)定性。完成安裝后還要求進(jìn)行調(diào)試，通過調(diào)試了解變壓器的工作性能，調(diào)試過程中需要觀察的參數(shù)很多，以溫度觀察為例。某變壓器在標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)下溫度在50℃～75℃之間，如果溫度過高，表明變壓器內(nèi)部電阻過大，可能存在銹蝕等問題。調(diào)試過程一般分為如下4個階段。

第一階段為空載調(diào)試，一般持續(xù)運(yùn)行30min，記錄數(shù)據(jù)、關(guān)閉電源10min；第二階段為半負(fù)載，要求達(dá)到負(fù)載水平的50%，持續(xù)運(yùn)行40～60min，記錄數(shù)據(jù)、關(guān)閉電源10min，半負(fù)載調(diào)試需反復(fù)進(jìn)行至少3次；第三階段為高負(fù)載調(diào)試，要求達(dá)到負(fù)載水平的75%～80%，持續(xù)運(yùn)行40～60min，記錄數(shù)據(jù)、關(guān)閉電源10min，半負(fù)載調(diào)試也需反復(fù)進(jìn)行至少3次；最后一個階段為滿負(fù)載調(diào)試，要求達(dá)到負(fù)載水平的100%，持續(xù)運(yùn)行40～60min，記錄數(shù)據(jù)、關(guān)閉電源，滿負(fù)載調(diào)試進(jìn)行1次即可。完成調(diào)試后，分析所獲數(shù)據(jù)，取平均值與標(biāo)準(zhǔn)值對照，了解差異，如果差異小于2.5%，證明變壓器性能滿足使用需求，如果差異較大，不能投入使用[3]。

在變壓器投入工作中，維護(hù)保養(yǎng)工作應(yīng)繼續(xù)遵循重點(diǎn)進(jìn)行、周期進(jìn)行兩個基本原則。著眼于變壓器的基本檢測途徑，維護(hù)保養(yǎng)的觀察重點(diǎn)依然是外圍絕緣性能以及工作溫度，檢修間隔不宜超過2周。在故障診斷上，還可以應(yīng)用紅外感應(yīng)方式優(yōu)化工作流程。紅外感應(yīng)也被稱為紅外測溫技術(shù)，在現(xiàn)代變壓器檢測中已經(jīng)有所應(yīng)用，其優(yōu)勢包括使用方便、原理簡單，而且能夠獨(dú)立工作。設(shè)備的體積較小，屬于便攜裝置，檢測工作的核心原理是熱成像，檢測工作不需要在停電的情況下進(jìn)行，工作效率更高，也更安全，此外，檢測所獲信息已圖像的形式呈現(xiàn)，整體過程是可視化的，更有利于快速判斷問題。建筑中的其他機(jī)電設(shè)備也應(yīng)周期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，針對其可能出現(xiàn)的主要問題建立周期養(yǎng)護(hù)機(jī)制，尤其是一些核心構(gòu)件，包括電動機(jī)等，確保其性能優(yōu)良。

3 總結(jié)

通過分析建筑機(jī)電設(shè)備故障診斷與維護(hù)保養(yǎng)方法，獲取了相關(guān)理論，建筑機(jī)電設(shè)備類別多樣，其故障情況也不盡相同，可以根據(jù)故障情況進(jìn)行現(xiàn)場診斷，也可以應(yīng)用智能技術(shù)完成精準(zhǔn)診斷。保養(yǎng)方面，應(yīng)注意一些容易磨損破壞的構(gòu)件，建立周期保養(yǎng)制度，確保設(shè)備的使用價值。通過實(shí)例分析給出了變壓器的保養(yǎng)技巧，鑒于部分機(jī)電設(shè)備的通用性，可以作為后續(xù)工作的參考。