機(jī)電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的運(yùn)用

孫亮亮

摘要：科技的持續(xù)發(fā)展促進(jìn)了機(jī)電設(shè)備的技術(shù)優(yōu)化，逐步實(shí)現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備自動化，為工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了強(qiáng)有力的驅(qū)動。然而在內(nèi)因及外因的雙重作用下，機(jī)電設(shè)備利用過程中易產(chǎn)生故障問題，因此，機(jī)電設(shè)備維修中需要通過故障診斷技術(shù)應(yīng)用價值發(fā)揮，依托于故障的快捷診斷實(shí)現(xiàn)故障的高效與妥善排除，以此保障機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行，防止工業(yè)企業(yè)因機(jī)電設(shè)備故障因素而出現(xiàn)人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失?；诖?，該文簡要闡述了機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)，分析了誘發(fā)機(jī)電設(shè)備故障的原因，介紹了幾種機(jī)電設(shè)備維修中常用的故障診斷技術(shù)，并總結(jié)了機(jī)電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理

中圖分類號：P694文獻(xiàn)標(biāo)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(tǒng)機(jī)電設(shè)備維修是以模糊理論作為故障診斷方法的應(yīng)用基礎(chǔ)，以設(shè)備數(shù)據(jù)分析為重點(diǎn)，所應(yīng)用的故障診斷技術(shù)主要是多傳感融合技術(shù)、特征矢量技術(shù)等，這些技術(shù)應(yīng)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(shí)現(xiàn)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(jié)果的精準(zhǔn)性。此外，診斷人員的理論知識深厚與否、綜合技術(shù)高低也是故障診斷的重要影響因子，因而機(jī)電設(shè)備維修中要科學(xué)選用故障診斷技術(shù)，明確故障診斷技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，從而精準(zhǔn)、快速實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備故障的排查與解決。

1 ?機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)

機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)是指通過檢測機(jī)電設(shè)備排查潛在的安全風(fēng)險因素，利用相匹配的故障診斷技術(shù)對機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行故障進(jìn)行處理與解決，從而使機(jī)電設(shè)備能夠在安全、穩(wěn)定的狀態(tài)下持續(xù)運(yùn)行[1]。相較于傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)而言，機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的優(yōu)勢在于無需拆卸機(jī)電設(shè)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(jī)電設(shè)備的故障檢測。同時，機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，既可實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全面檢測，也可對其承受力情況、性能特點(diǎn)展開精準(zhǔn)評價，利于為檢測人員的故障預(yù)防與處理提供可靠數(shù)據(jù)參考，可使機(jī)電設(shè)備檢測工作主動性更強(qiáng)、預(yù)防性更高。

2 ?機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生故障的原因

2.1超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)

機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)營過程中，若是設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)閾值被突破會影響設(shè)備的正常運(yùn)行[2]。比如：設(shè)備長時間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，便會使機(jī)電設(shè)備因疲勞應(yīng)用誘發(fā)故障問題，這會導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備無法正常發(fā)揮功能。

2.2零部件磨損老化

機(jī)電設(shè)備日常應(yīng)用中，機(jī)電設(shè)備運(yùn)行工時達(dá)到一定額度后，會在內(nèi)因及外因協(xié)同作用展現(xiàn)下導(dǎo)致部分零件出現(xiàn)磨損嚴(yán)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(fā)設(shè)備故障，從而影響其正常運(yùn)行。

2.3操作與維護(hù)不規(guī)范

機(jī)電設(shè)備應(yīng)用過程中，若是操控設(shè)備人員的操作行為不夠規(guī)范，會為設(shè)備留下安全隱患。同時，機(jī)電設(shè)備若未能定期維護(hù)與保養(yǎng)，或是所應(yīng)用維護(hù)保養(yǎng)方式不恰當(dāng)，也可能導(dǎo)致零部件受損，從而引發(fā)機(jī)電設(shè)備故障問題。

3 機(jī)電設(shè)備維修中常用的故障診斷技術(shù)

3.1振動診斷技術(shù)

振動診斷技術(shù)在機(jī)電設(shè)備維修中應(yīng)用率最高，主要用于機(jī)電設(shè)備零件受損變形或開裂后所引發(fā)的振動問題的處理[3]。此技術(shù)應(yīng)用過程中需要于機(jī)電設(shè)備的適合位置處加裝振動傳感器，通過此裝置記錄設(shè)備故障參數(shù)，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析后，以收集與處理后的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)繪制數(shù)據(jù)圖表，以這一圖表為依據(jù)診斷機(jī)電設(shè)備的故障問題，判斷設(shè)備故障點(diǎn)，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(jī)電設(shè)備出現(xiàn)異常振動情況的影響因素眾多，并且故障問題的表現(xiàn)也并不一致，因而利用振動診斷技術(shù)時存在一定難度。

3.2無損檢測診斷技術(shù)

機(jī)電設(shè)備故障維修中，無損檢測診斷技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于對設(shè)備無損傷，可通過機(jī)電設(shè)備內(nèi)部元器件的檢測、連接及接觸情況分析而得出精準(zhǔn)的故障診斷結(jié)果，可就此判斷出故障發(fā)生程度，并針對性實(shí)施對應(yīng)性故障處理對策。無損檢測技術(shù)涵蓋技術(shù)類型眾多，常用的有超聲波、射線技術(shù)，還有磁粉技術(shù)、滲透技術(shù)，此外，渦流檢測技術(shù)也屬于無損檢測診斷技術(shù)的范疇[4]。

3.3紅外診斷技術(shù)

物體溫度于零度時便會產(chǎn)生紅外輻射能量，其溫度越高所散發(fā)的紅外輻射能量越高，紅外診斷技術(shù)便是利用這一原理，通過檢測紅外輻射能量高低判斷機(jī)電設(shè)備是否存在故障[5]。紅外診斷技術(shù)應(yīng)用時，先是依托于此技術(shù)得到機(jī)電設(shè)備熱量圖，而后通過信號轉(zhuǎn)換，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持下對機(jī)電設(shè)備的溫度分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與展示，從而根據(jù)溫度情況得出機(jī)電設(shè)備故障問題的判斷結(jié)果。機(jī)電設(shè)備故障診斷中，紅外診斷技術(shù)的應(yīng)用需要以紅外故障診斷設(shè)備作為支持。當(dāng)前階段，常用的紅外故障診斷設(shè)備主要有兩類，一類是紅外溫度測試設(shè)備，另一類是紅外熱像設(shè)備。

4 機(jī)電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1根據(jù)歷史故障記錄實(shí)現(xiàn)故障高效排查

機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)用過程中要注重于分析以往設(shè)備出現(xiàn)的故障問題，了解具體的故障點(diǎn)、故障現(xiàn)象以及故障解決對策。應(yīng)針對易出現(xiàn)故障的元器件、應(yīng)用系統(tǒng)展開重點(diǎn)監(jiān)測與維護(hù)，詳細(xì)檢查重要部件、關(guān)鍵連接節(jié)點(diǎn)，通過故障現(xiàn)象的詳細(xì)對比分析排查分析故障?？筛鶕?jù)以往相似故障表現(xiàn)而快捷確定故障點(diǎn)，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(shí)施，從而縮短機(jī)電設(shè)備停機(jī)時間，減少機(jī)電設(shè)備故障所帶來的不利影響。

4.2重點(diǎn)排查關(guān)鍵點(diǎn)位的溫度與壓力

作為機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要結(jié)構(gòu)，軸承、傳動裝置應(yīng)作為故障診斷技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)對象，需要在多元化故障診斷技術(shù)的應(yīng)用下全面檢測這些關(guān)鍵部位，實(shí)時動態(tài)地進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測與分析，通過與歷史數(shù)據(jù)的對比分析，快速判斷出機(jī)電設(shè)備存在的故障問題。通過針對重要結(jié)構(gòu)件實(shí)施溫度監(jiān)測、壓力檢測等診斷措施，可更具主動性地實(shí)現(xiàn)故障的高效診斷，提升故障診斷技術(shù)應(yīng)用與現(xiàn)代化機(jī)電設(shè)備故障維修需求的契合性，確保能于第一時間發(fā)現(xiàn)故障，并實(shí)現(xiàn)及時的故障處理與解決。

4.3應(yīng)用專家系統(tǒng)

機(jī)電設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件較為精密，因而故障診斷技術(shù)應(yīng)用中對診斷人員的專業(yè)知識及技能要求較高。為保障故障診斷技術(shù)的有效應(yīng)用，獲得更為精準(zhǔn)的故障診斷結(jié)果，可通過專家系統(tǒng)[6]的應(yīng)用，為故障排查提供豐富的經(jīng)驗(yàn)參照，可根據(jù)機(jī)電設(shè)備的綜合應(yīng)用狀況于最短時間內(nèi)排查出故障點(diǎn)，分析出故障原因，也可利用專家思維對機(jī)電設(shè)備故障展開分析與思考，從而實(shí)現(xiàn)故障預(yù)防與解決方案的合理制定。

4.4合理處理數(shù)據(jù)并把握維修重點(diǎn)

4.4.1加強(qiáng)故障診斷數(shù)據(jù)處理

機(jī)電設(shè)備故障診斷過程中，可依托于故障診斷數(shù)據(jù)的合理處理而實(shí)現(xiàn)故障的科學(xué)分析，并據(jù)此明確故障誘發(fā)原因，總結(jié)故障類型，了解故障特點(diǎn)，并針對性采取對應(yīng)性故障處理對策，制定契合性故障預(yù)防與維修處理方案，并可以數(shù)據(jù)為依據(jù)實(shí)現(xiàn)故障維修技術(shù)的逐步優(yōu)化，從而促進(jìn)機(jī)電設(shè)備檢修效率提升。

4.4.2做出合理維修診斷應(yīng)對

故障診斷技術(shù)應(yīng)用過程中，要把握以下六點(diǎn)內(nèi)容，一是利用零部件更新、新材料應(yīng)用等簡單處理方式解決易發(fā)性故障。二是科學(xué)確定機(jī)電設(shè)備維修及預(yù)防性診斷周期。三是機(jī)電設(shè)備異常發(fā)生時應(yīng)立即中止設(shè)備運(yùn)行。四是突發(fā)性事故處理中應(yīng)于第一時間切斷事故部件的連接，以降低所產(chǎn)生的損失。五是溫度及壓強(qiáng)等方面出現(xiàn)突發(fā)性危險信號時，需要立即關(guān)停操作程序，防止意外事故發(fā)生。六是定期檢查與維護(hù)機(jī)電設(shè)備，及時針對排查出的問題實(shí)施妥善處理。

4.5確保故障診斷技術(shù)應(yīng)用流程規(guī)范落實(shí)

由于故障診斷技術(shù)應(yīng)用是機(jī)電設(shè)備維修的重點(diǎn)所在，因而需要做到技術(shù)應(yīng)用流程的科學(xué)梳理與規(guī)范實(shí)施。

4.5.1深入分析機(jī)電設(shè)備結(jié)構(gòu)

應(yīng)將機(jī)電設(shè)備結(jié)構(gòu)分析作為故障診斷技術(shù)落實(shí)的基礎(chǔ)，密切監(jiān)測機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況，了解設(shè)備工作狀態(tài)，通過檢測結(jié)果分析判斷故障點(diǎn)并確定故障所屬類型。比如：機(jī)電設(shè)備檢修中維修人員應(yīng)了解各個機(jī)械零件的性能及特點(diǎn)，并針對性利用不同故障診斷方法進(jìn)行故障排查，以此保障機(jī)電設(shè)備的安全與平穩(wěn)運(yùn)行。

4.5.2科學(xué)調(diào)試電氣系統(tǒng)

機(jī)電設(shè)備維修中，應(yīng)重視電氣系統(tǒng)調(diào)試工作，通過與其他機(jī)電產(chǎn)品功能的有機(jī)融合而增強(qiáng)電氣系統(tǒng)調(diào)試工作的有效性。針對由于多方因素導(dǎo)致的機(jī)電設(shè)備質(zhì)量降低問題，需要加大機(jī)電設(shè)備維護(hù)力度，以使之盡可能以正常的狀態(tài)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.6制訂科學(xué)全面的系統(tǒng)實(shí)施方案

由于機(jī)電設(shè)備維修工作復(fù)雜性較強(qiáng)，因而要在運(yùn)行環(huán)境把握、機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況了解的基礎(chǔ)上優(yōu)化與完善系統(tǒng)實(shí)施方案，通過故障應(yīng)用規(guī)范性提升，降低故障問題發(fā)生率。

4.6.1優(yōu)化技術(shù)、加強(qiáng)檢測、重視培訓(xùn)管理

機(jī)電設(shè)備維修過程中，應(yīng)結(jié)合機(jī)電設(shè)備狀態(tài)針對性調(diào)整設(shè)備診斷與維修技術(shù)，以增強(qiáng)故障診斷技術(shù)與機(jī)電設(shè)備維修工作需求間的契合性。同時，維修人員應(yīng)全面排查并合理調(diào)試電氣設(shè)備，注重于診斷檢修質(zhì)量的有效提升，應(yīng)加強(qiáng)對機(jī)電設(shè)備故障診斷人員的技術(shù)培訓(xùn)與管理，通過專業(yè)知識理論知識深化、診斷與維修技術(shù)提升，促進(jìn)機(jī)電設(shè)備維修質(zhì)效提高。

4.6.2規(guī)范操作、定期檢測、完善重要部件保護(hù)機(jī)制

機(jī)電設(shè)備應(yīng)用、診斷檢測、維修處理過程中，所有人員均要做到嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范，確保操作符合規(guī)定程序要求，以此降低各環(huán)節(jié)中誘發(fā)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(hù)檢測，確保故障隱患可得到及時發(fā)現(xiàn)。應(yīng)制定針對重要部件的保護(hù)機(jī)制，減少意外因素對零件性能展現(xiàn)帶來的影響。在細(xì)節(jié)把控的基礎(chǔ)上，通過精細(xì)診斷、有效維修保障機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效益的最大化發(fā)揮。

5結(jié)語

工業(yè)企業(yè)在日常管理中應(yīng)將機(jī)電設(shè)備維修作為重點(diǎn)，通過故障診斷技術(shù)的科學(xué)選擇與利用，在振動診斷技術(shù)、無損檢測診斷技術(shù)、紅外診斷技術(shù)的合理應(yīng)用下，快捷化、精準(zhǔn)性排查出機(jī)電設(shè)備的故障點(diǎn)、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(jī)電設(shè)備故障的及時排除。在故障診斷技術(shù)應(yīng)用過程中，要注重于技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)的把握，根據(jù)歷史故障記錄實(shí)現(xiàn)故障高效排查、重點(diǎn)排查關(guān)鍵點(diǎn)位的溫度與壓力、應(yīng)用專家系統(tǒng)、合理處理數(shù)據(jù)并把握維修重點(diǎn)、確保故障診斷技術(shù)應(yīng)用流程規(guī)范落實(shí)、制定科學(xué)全面的系統(tǒng)實(shí)施方案，從這幾方面著手保障故障診斷技術(shù)的有效應(yīng)用。

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