淺談機(jī)電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

劉亞軍

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)需求也日漸增加，給社會(huì)生產(chǎn)提出了更高的要求，擴(kuò)大生產(chǎn)成為關(guān)鍵，而機(jī)電設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用，使得社會(huì)生產(chǎn)的效率得到了快速的提升，同時(shí)也促進(jìn)了質(zhì)量的發(fā)展，極大的提升了企業(yè)經(jīng)效益，而一旦機(jī)電設(shè)備發(fā)生一些故障，就會(huì)給整個(gè)生產(chǎn)造成很大影響，阻斷了生產(chǎn)鏈條，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，嚴(yán)重的還會(huì)給人員的安全造成威脅，使企業(yè)蒙受較大的負(fù)面影響。而機(jī)電設(shè)備在使用過程中，其故障的發(fā)生一般都不固定，具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，有時(shí)會(huì)在正常工作的情況下突然發(fā)生，不僅不能夠及時(shí)的判斷故障，而且難以快速的進(jìn)行修復(fù)，無法保證生產(chǎn)鏈的持續(xù)進(jìn)行，使企業(yè)遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。文中針對(duì)機(jī)電設(shè)備開展檢查階段存在的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，并對(duì)如何進(jìn)一步提升機(jī)電設(shè)備維修故障診斷效率的措施進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電設(shè)備；維修；故障；診斷技術(shù)

在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，機(jī)電設(shè)備技術(shù)也獲得了很好的發(fā)展，其自動(dòng)化水平也不斷提升。為我國工業(yè)的發(fā)展注入力強(qiáng)大的動(dòng)力。而機(jī)電設(shè)備在使用過程中，常常會(huì)存在各種故障，這些故障的發(fā)生，給機(jī)電設(shè)備的正常使用造成很大的影響。因此，加強(qiáng)其故障診斷維修技術(shù)的研究具有非常重要的意義，是確保其功能發(fā)揮的關(guān)鍵。如果企業(yè)在使用機(jī)電設(shè)備的過程中發(fā)生故障問題，直接影響企業(yè)的工作的正常開展，同時(shí)對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，更甚者導(dǎo)致人員傷亡問題的出現(xiàn)。嚴(yán)重影響企業(yè)的健康發(fā)展。

1機(jī)電一體化設(shè)備的故障分析

機(jī)電一體化設(shè)備是指在機(jī)電設(shè)備結(jié)構(gòu)的主功能、信息處理功能、控制功能和動(dòng)力功能四方面引進(jìn)電子技術(shù)，將電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備有效的結(jié)合起來。機(jī)電一體化設(shè)備是企業(yè)加工生產(chǎn)中最重要的設(shè)備，它可以大幅度提高企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效益，如果其在生產(chǎn)過程中發(fā)生故障對(duì)企業(yè)的影響和損失非常大，所以提高機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)和做好對(duì)其日常維護(hù)保養(yǎng)是十分有必要的。

1.1 機(jī)械設(shè)備故障特點(diǎn)

機(jī)械設(shè)備的最大特點(diǎn)就是運(yùn)行過程動(dòng)態(tài)化，它會(huì)在不同的時(shí)段出現(xiàn)不同的測(cè)試數(shù)據(jù)，如果用檢測(cè)數(shù)據(jù)判斷機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)是不科學(xué)的。機(jī)械設(shè)備故障整體呈現(xiàn)模糊性、間歇性、連續(xù)性、離散型、突發(fā)性等特點(diǎn)，并且引發(fā)機(jī)械設(shè)備故障的原因多種多樣，有時(shí)會(huì)受多個(gè)因素的影響，因此很難判斷出引發(fā)故障的具體原因。

1.2 電子設(shè)備故障特點(diǎn)

電子設(shè)備本身制造就很精密，往往在電子設(shè)備故障中呈現(xiàn)出突發(fā)性、隱蔽性、敏感性等特點(diǎn)。機(jī)電一體化設(shè)備不僅具有機(jī)械設(shè)備、電子設(shè)備的故障特點(diǎn)，而且還有復(fù)雜性、交叉性、轉(zhuǎn)移性等特點(diǎn)。

1.3 常見機(jī)電設(shè)備故障的分類

常見的設(shè)備故障可分為機(jī)械故障和電氣故障。導(dǎo)致機(jī)械故障的原因可能是機(jī)床定位精度超差、機(jī)械傳動(dòng)反向間隙大、造成失動(dòng)量變動(dòng)不平穩(wěn)、機(jī)床主軸軸向徑向跳動(dòng)精度超差、機(jī)床導(dǎo)軌位置精度超差、絲杠螺母副精度下降及溫升等。在機(jī)床的特性下降時(shí)，雖然機(jī)床會(huì)繼續(xù)工作，但是會(huì)生產(chǎn)出不合格的產(chǎn)品。因此，如果出現(xiàn)故障或者機(jī)床特性下降時(shí)，必須用儀器進(jìn)行檢測(cè)，判斷產(chǎn)生誤差的原因。電氣故障可以分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指由電子器件、印刷電路板、電線電纜、接插件等出現(xiàn)非正?，F(xiàn)象甚至損壞造成的故障，軟件故障通過調(diào)整某些數(shù)據(jù)或者修改某些程序就可以解決。

2機(jī)電設(shè)備維修類型分析

預(yù)防性維修工作，這主要是指在相關(guān)要求下，有計(jì)劃的對(duì)機(jī)電設(shè)備開展相應(yīng)的維修工作，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性維修的過程中必須要對(duì)設(shè)備的具體運(yùn)行情況進(jìn)行充分掌握，針對(duì)高發(fā)的故障階段實(shí)施重點(diǎn)的檢修。進(jìn)一步提升機(jī)電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，能夠有效控制事后維修給系統(tǒng)造成的不利影響。事后維修，主要是指設(shè)備此時(shí)已經(jīng)有故障問題的發(fā)生，現(xiàn)已影響到設(shè)備的正常工作，必須要研究分析故障，并及時(shí)的將故障解除，確保系統(tǒng)能夠及時(shí)進(jìn)行糾正，確保正常工作的開展。這種機(jī)電設(shè)備的維修工作不在計(jì)劃范圍之內(nèi)。改善維修。這種維修工作是指機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行階段，為有效控制機(jī)電設(shè)備時(shí)常出現(xiàn)的故障問題，以免影響生產(chǎn)，針對(duì)機(jī)電設(shè)備被先天性不足開展相關(guān)的維修工作，改進(jìn)和優(yōu)化機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局以及優(yōu)化機(jī)電設(shè)備的零部件，使其性能得到進(jìn)一步優(yōu)化，提升工作的穩(wěn)定性與可靠性。

3機(jī)電設(shè)備故障診斷方法

3.1設(shè)備運(yùn)行中的故障處理

設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)提供各種參數(shù)來反應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)，這些參數(shù)可作為對(duì)設(shè)備故障診斷的依據(jù)，同時(shí)也可以預(yù)報(bào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。通常把設(shè)備反應(yīng)出來的參數(shù)轉(zhuǎn)變成容易測(cè)量、容易處理和記錄的物理量，這些物理量統(tǒng)稱為信號(hào)。首先要對(duì)搜集的信號(hào)進(jìn)行處理，去掉誤差較大的數(shù)據(jù)，對(duì)隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差進(jìn)行分析處理。如果不存在系統(tǒng)誤差，那么設(shè)備不會(huì)有太大的故障。動(dòng)態(tài)信號(hào)可以分為確定信號(hào)和非確定信號(hào)，確定信號(hào)可以用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理[3]，同時(shí)確定信號(hào)又可以分為連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)兩大類。連續(xù)信號(hào)具有連續(xù)性，它在任意的時(shí)刻都有確定的函數(shù)值與之對(duì)應(yīng)，對(duì)于連續(xù)信號(hào)特別是周期信號(hào)最常采用的方法是頻譜分析。頻譜分析是對(duì)周期函數(shù)采用幅值譜、相位譜、功率譜等技術(shù)，其基本的數(shù)學(xué)手段是傅立葉變換。離散信號(hào)常用方法是方差分析法。

3.2機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷方法

在分析機(jī)電一體化設(shè)備的故障的原因時(shí)，首先要對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的構(gòu)成、功能、特點(diǎn)注意事項(xiàng)等做一個(gè)全面的了解。根據(jù)各個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特性，分析推斷每個(gè)部分可能出現(xiàn)的故障，然后根據(jù)故障現(xiàn)象找出與其相關(guān)的部分，層層分析，找出真正的原因。常用的故障診斷方法有5種，分別是信息比較診斷法、參數(shù)變化診斷法、模擬實(shí)驗(yàn)診斷法、函數(shù)診斷法、故障樹分析法。信息比較診斷法是指將采樣與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果超限則設(shè)備存在故障；參數(shù)變化診斷法是設(shè)定一個(gè)閾值，如果參數(shù)在閾值以下時(shí)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，一旦超過閾值，則發(fā)生異常；模擬實(shí)驗(yàn)診斷法是指對(duì)不太明白故障發(fā)生原因的設(shè)備采用模擬方式找問題；函數(shù)診斷法是指當(dāng)故障現(xiàn)象和故障原因存在著函數(shù)關(guān)系式時(shí)，通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算，預(yù)測(cè)出發(fā)生故障的原因；故障樹分析法是一種由結(jié)果推出原因的分析方法，在故障診斷分析中應(yīng)用十分多。

4機(jī)電一體化設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)

機(jī)電設(shè)備的保養(yǎng)是為了提高設(shè)備的使用壽命，減少開支，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。根據(jù)保養(yǎng)工作量的大小可以分為3類：即日常保養(yǎng)，一級(jí)保養(yǎng)，二級(jí)保養(yǎng)。日常保養(yǎng)主要是清洗和檢查；一級(jí)保養(yǎng)是普遍進(jìn)行清洗，潤滑，對(duì)零件進(jìn)行拆卸清潔；二級(jí)保養(yǎng)是指對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行清洗和潤滑，并且局部檢查和調(diào)整。此外，機(jī)能檢查主要是查漏、防塵和耐高溫、高速、高壓的情況檢測(cè)。在生產(chǎn)過程中，做好日常檢查是十分重要的，其主要是檢查精度和機(jī)能。精度檢查是將設(shè)計(jì)精度和實(shí)際加工精度對(duì)比，為維修提供依據(jù)。機(jī)能檢查主要是查漏、防塵和耐高溫、高速、高壓的情況檢測(cè)。

5結(jié)束語

綜上所述，隨著科技的快速發(fā)展，機(jī)電一體化設(shè)備也成為了社會(huì)發(fā)展的需要，機(jī)電產(chǎn)品在實(shí)際生活中也應(yīng)用的越來越廣。就機(jī)電一體化設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)來看，擁有一套完備的機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷方法是非常重要的。

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