機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷及維護(hù)保養(yǎng)分析

韓英明

1 機(jī)電一體化設(shè)備故障檢測(cè)原理

機(jī)電一體化設(shè)備在針對(duì)自身的故障進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，為了保證檢測(cè)的結(jié)果具有準(zhǔn)確性和有效性，需要在實(shí)踐中及時(shí)采取有針對(duì)性的措施，這樣才能夠保證最終的檢測(cè)效果。而一般故障檢測(cè)這一環(huán)節(jié)基本上都是在機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷之后才開(kāi)始進(jìn)行的，需要對(duì)診斷的技術(shù)或者技巧性有一定的認(rèn)識(shí)和了解[2]。在診斷開(kāi)始之前，就需要對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的整個(gè)框架有一定的了解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)還要在實(shí)踐中采取有針對(duì)性的措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)功能性模塊圖紙的分析和認(rèn)識(shí)。

2 機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷的特征

機(jī)電一體化設(shè)備是多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成的，有設(shè)備層以及自動(dòng)化和控制層，由于機(jī)電一體化設(shè)備自身有著特殊性，所以設(shè)備故障就有著鮮明特點(diǎn)。機(jī)電一體化設(shè)備的零件數(shù)量比較多，這也就使得在設(shè)備故障發(fā)生的時(shí)候比較復(fù)雜，設(shè)備的各部件間都有著緊密的銜接聯(lián)系，從而促進(jìn)設(shè)備正常運(yùn)行。機(jī)電一體化設(shè)備故障的診斷時(shí)候，實(shí)現(xiàn)迅速診斷是存在著難度的，設(shè)備故障產(chǎn)生的因素也比較多，判斷故障的真實(shí)源頭在短時(shí)間內(nèi)就存在著難度。

再者，機(jī)電一體化設(shè)備故障的診斷的目的性特點(diǎn)也較為鮮明。機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行中出現(xiàn)了故障問(wèn)題，在進(jìn)行診斷的時(shí)候主要是采用相應(yīng)技術(shù)，最大效率的找到機(jī)電設(shè)備的故障所在，從而針對(duì)性的解決，最大程度的減少對(duì)生產(chǎn)造成的影響。

3 常見(jiàn)機(jī)電設(shè)備故障的分類(lèi)

常見(jiàn)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[2]。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(xiàn)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(guò)調(diào)整某些數(shù)據(jù)或者修改某些程序就可以解決。

4 機(jī)電設(shè)備故障診斷方法

4.1 設(shè)備運(yùn)行中的故障處理

設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)提供各種參數(shù)來(lái)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(lái)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(chēng)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(lèi)。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。

4.2 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(shù)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(kù)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(guò)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(wèn)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(guò)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(shù)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。

5 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(kāi)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(lèi)：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(rùn)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(rùn)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(guò)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)。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備診斷故障的應(yīng)用能有效保障生產(chǎn)的安全，提高機(jī)電一體化設(shè)備的整體應(yīng)用效率。故障診斷技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用下，能起到協(xié)調(diào)的作用，保障機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。未來(lái)對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用會(huì)愈來(lái)愈廣泛，做好機(jī)電一體化設(shè)備故障診斷工作也就比較關(guān)鍵。