機(jī)電設(shè)備維修與故障診斷技術(shù)

王偉軍

（廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西南寧 530007）

現(xiàn)如今，我國社會(huì)正在不斷發(fā)展，創(chuàng)造出了許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。與此同時(shí)，機(jī)電設(shè)備也隨著社會(huì)的進(jìn)步有了新的提高。在企業(yè)生產(chǎn)的過程中，機(jī)電設(shè)備維修工作是生產(chǎn)過程不可或缺的重要環(huán)節(jié)，機(jī)電設(shè)備的工作狀態(tài)會(huì)受到各種因素的影響，比如惡劣的環(huán)境會(huì)使機(jī)電設(shè)備因?yàn)槟Σ?、沖擊等原因出現(xiàn)故障問題，對機(jī)電設(shè)備故障問題的診斷和維修提出了更大的挑戰(zhàn)。所以，需要完善故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)提高故障診斷技術(shù)的效果，從而提高企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)更長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、機(jī)電設(shè)備維修在生產(chǎn)中的重要作用

隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)ψ陨硪蔡岢隽烁叩陌l(fā)展要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在我國企業(yè)生產(chǎn)過程中，需要運(yùn)用先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)，來保證機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而推動(dòng)生產(chǎn)效率的提升，保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。若機(jī)電設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)故障問題，會(huì)使整個(gè)生產(chǎn)程序的正常運(yùn)轉(zhuǎn)受到阻礙，導(dǎo)致生產(chǎn)鏈的斷裂，影響企業(yè)正常的生產(chǎn)效率，對企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。另外，故障的機(jī)電設(shè)備難以保障工作人員的人身安全，會(huì)影響工作人員正常的操作，并且機(jī)電設(shè)備的故障問題是隨機(jī)發(fā)生的，會(huì)產(chǎn)生許多突發(fā)狀況，工作人員難以及時(shí)應(yīng)對，這會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。所以，這就對工作人員的機(jī)電維修工作提出了更高水平的要求，不僅需要工作人員做到及時(shí)的維修工作，還需要提高機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)，這樣才能夠有效提高維修工作的效率，極大程度上降低因?yàn)闄C(jī)電故障導(dǎo)致的企業(yè)生產(chǎn)損失。所以，相關(guān)企業(yè)必須著重完善機(jī)電設(shè)備的維修工作，制定相關(guān)的操作規(guī)范和管理體系[1]。故障診斷技術(shù)作為機(jī)電設(shè)備維修的前置條件，診斷效率和質(zhì)量將直接影響機(jī)電設(shè)備的維修效率和效果。企業(yè)需要重視故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，針對機(jī)電設(shè)備的基本特征，采取相應(yīng)的故障診斷技術(shù)，以此提高診斷質(zhì)量與維修質(zhì)量。

綜上所述，機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及診斷技術(shù)的主要作用是：1.保證機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，例如：監(jiān)測機(jī)器振動(dòng)位移可以對旋轉(zhuǎn)零件和靜止零件之間的臨近接觸狀態(tài)發(fā)出報(bào)警；監(jiān)測振動(dòng)速度和加速度可以了解受力是否超過了極限；監(jiān)測溫度可以知曉強(qiáng)度是否降低和有無過熱損傷等。

2.隨時(shí)報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)的變化情況和惡化趨勢，例如：雖然振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)不能制止故障發(fā)生，但能在故障還處于初期和局部范圍時(shí)就發(fā)現(xiàn)并報(bào)告它的存在，以防止惡性事故的發(fā)生和繼發(fā)性損傷。

3.提供機(jī)器狀態(tài)的準(zhǔn)確描述。機(jī)器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)是決定機(jī)器小修、項(xiàng)修、大修的周期和內(nèi)容的依據(jù)，從而避免對機(jī)器不必要的拆卸。

4.故障報(bào)警。警告某種故障的臨近，特別是報(bào)警危及人身和設(shè)備安全的惡性事故。實(shí)施故障診斷技術(shù)可以保證設(shè)備安全、可靠、長周期、滿負(fù)荷地運(yùn)行。

二、機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生故障的原因

（一）機(jī)電設(shè)備的超負(fù)荷工作

在實(shí)際的企業(yè)生產(chǎn)過程中需要依據(jù)正確的標(biāo)準(zhǔn)工作參數(shù)，科學(xué)合理地應(yīng)用機(jī)電設(shè)備進(jìn)行操作。如果在實(shí)際工作中對于機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用嚴(yán)重超過了機(jī)電設(shè)備所能承受的工作量，那么將會(huì)使機(jī)電設(shè)備難以承受該工作程序而損傷機(jī)電設(shè)備相關(guān)部件，嚴(yán)重阻礙維修工作的順利完成。所以，必須對機(jī)電設(shè)備的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和完善之后，才能適當(dāng)調(diào)整機(jī)電設(shè)備的工作量，這樣不僅能夠極大程度上提高機(jī)電設(shè)備的承受能力，還能有效推動(dòng)生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行[2]。

（二）機(jī)電設(shè)備的工作能力損耗

由于各種不同的因素影響，會(huì)對機(jī)電設(shè)備的各個(gè)部件造成損傷，導(dǎo)致一些機(jī)電設(shè)備功能受損，難以達(dá)到正常的運(yùn)行狀態(tài)，并且機(jī)電設(shè)備會(huì)因?yàn)殚L時(shí)間的摩擦運(yùn)行加大機(jī)電設(shè)備部件的消耗，使其間隙擴(kuò)大，出現(xiàn)松動(dòng)的現(xiàn)象，這會(huì)使機(jī)電設(shè)備難以發(fā)揮正常功能[3]。

（三）故障原因分析及其步驟

在機(jī)電設(shè)備的維修工作中，機(jī)電設(shè)備故障分析工作是其中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，能夠從源頭上查找故障發(fā)生的原因和類型，從而了解故障的性質(zhì)以及故障發(fā)生的機(jī)理。這對于故障的維修工作有莫大的好處，能夠從源頭上對故障進(jìn)行針對性的維修工作，并且有針對性地采取相關(guān)的保養(yǎng)措施來延長機(jī)電設(shè)備的使用壽命[4]。

故障的分析工作首先需要找尋故障出現(xiàn)的地點(diǎn)，根據(jù)出現(xiàn)損壞的部件位置來找尋故障發(fā)生的原因和故障機(jī)理。對故障原因的分析包含不同的分析方式，不僅能通過系統(tǒng)分析和結(jié)構(gòu)分析進(jìn)行診斷，還可以通過測試檢查其中出現(xiàn)的斷裂問題和磨損問題，所以故障診斷分析技術(shù)是一門綜合的應(yīng)用技術(shù)，其中會(huì)通過各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行整體的分析：

首先，需要進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查工作，了解故障是什么時(shí)候發(fā)生的，對出現(xiàn)損壞的機(jī)電設(shè)備部位進(jìn)行詳細(xì)的檢查和記錄，其次，通過現(xiàn)場勘測，進(jìn)行拍攝記錄，以及對比原來的設(shè)計(jì)圖樣，確定某部位也出現(xiàn)問題和故障，再次，制定相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告和維修報(bào)告，對故障情況進(jìn)行詳細(xì)的記錄，從而獲取維修報(bào)告，給維修工作提供理論依據(jù)，最后，對出現(xiàn)故障問題的部件進(jìn)行初步的檢測。

對故障產(chǎn)生的原因，從源頭上找尋問題發(fā)生的根本，并且探究故障機(jī)理，從而對故障部件進(jìn)行合理的檢查，運(yùn)用無損檢測技術(shù)，檢測機(jī)電設(shè)備的功能和部件是否正常，避免機(jī)電設(shè)備仍舊存在疲勞、斷裂的問題，從而初步判斷相關(guān)故障產(chǎn)生的原因以及故障機(jī)理[5]。

三、機(jī)電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)

（一）機(jī)電設(shè)備維修中振動(dòng)診斷技術(shù)

現(xiàn)如今，我國為了進(jìn)行科學(xué)合理的診斷和更準(zhǔn)確地獲得診斷數(shù)據(jù)，需要運(yùn)用到的診斷儀器包括固定式診斷儀器和便捷式診斷儀器，其工作原理是通過振動(dòng)進(jìn)行故障診斷，從而極大程度上對不同類型的故障問題進(jìn)行有針對性地診斷。固定式診斷儀器主要適用于連續(xù)的檢測環(huán)節(jié)，其通過振動(dòng)參數(shù)以及其他運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行故障的檢測和監(jiān)控，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的正常功能。便攜式診斷儀器是通過傳感器和測距儀兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，對儀器中存在的問題進(jìn)行檢測，不過使用該儀器，必須嚴(yán)格按照國際標(biāo)準(zhǔn)布置檢測點(diǎn)，并且還需要根據(jù)設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)的綜合分析，確定儀器的應(yīng)用方式[6]。

（二）機(jī)電設(shè)備維修中無損診斷技術(shù)

我國的機(jī)電設(shè)備無損診斷技術(shù)有了初步的發(fā)展，但是仍舊存在一些未完善的問題。在故障診斷技術(shù)的應(yīng)用中，無損診斷技術(shù)相比于其他的故障診斷技術(shù)，會(huì)受到各方面因素的影響。比如溫度的影響會(huì)導(dǎo)致無損診斷技術(shù)難以達(dá)到正常效果。此外，無損診斷技術(shù)對維修人員的專業(yè)技術(shù)和能力有著較高的要求，若維修人員缺乏相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，將導(dǎo)致無損診斷技術(shù)效果難以達(dá)到最大化。無損診斷技術(shù)需要在不損傷診斷對象、設(shè)備零部件的情況下對其進(jìn)行基礎(chǔ)的檢測，其表面的缺陷情況和內(nèi)部故障問題，對該技術(shù)的技術(shù)水平的要求相對較高，可能會(huì)在未來有很大的發(fā)展前景，但是現(xiàn)如今如果僅是應(yīng)用以往的檢測機(jī)械檢測，那么難以使無損診斷技術(shù)正常發(fā)揮作用，沒有綜合性的檢測儀器，難以高效完成相關(guān)工作。為了能夠使該技術(shù)的效果達(dá)到最大化，推動(dòng)檢測工作的順利進(jìn)行，就需要嚴(yán)格從被檢測對象的性質(zhì)、材質(zhì)和加工方法以及缺陷產(chǎn)生的原因入手，制定出合理的檢測方法，從而針對性地完成相應(yīng)的檢測工作。

（三）機(jī)電設(shè)備維修中紅外診斷技術(shù)

在機(jī)電設(shè)備的檢測過程中，會(huì)使用到紅外診斷技術(shù)，就是通過紅外線掃描機(jī)電設(shè)備獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，檢測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和儲(chǔ)存信息的狀態(tài)。一般情況下，紅外診斷儀器主要應(yīng)用紅外線攝像儀以及紅外測溫儀等相關(guān)設(shè)備，紅外診斷儀器能夠快速便捷地對面積較大的場地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而確保機(jī)電設(shè)備能夠根據(jù)合適的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷，保證數(shù)據(jù)信息的完整性[7]。

（四）綠色診斷技術(shù)的應(yīng)用

綠色診斷技術(shù)能夠在保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源的前提下，科學(xué)合理地進(jìn)行故障診斷工作，這也是綠色診斷技術(shù)中進(jìn)行的核心目標(biāo)。材料診斷技術(shù)以及工藝技術(shù)和清潔技術(shù)等能夠通過整體的維修技術(shù)達(dá)到整體的維修效果，弘揚(yáng)我國可持續(xù)發(fā)展的政策，推動(dòng)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，并且在很大程度上避免盲目維修、過度維修行為造成的環(huán)境污染和能源損耗問題，在滿足機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用基礎(chǔ)上，通過選擇環(huán)保型無污染性的材料，降低能源的損耗和環(huán)境的污染問題。為了更加便捷地大幅度進(jìn)行維修工作中的拆卸環(huán)節(jié)，提高資源利用率，就需要進(jìn)行模塊化的拆卸技術(shù)。另外，為了更好地提高維修效果，完善維修工作，就需要應(yīng)用虛擬維修技術(shù)，通過3D模擬對其中產(chǎn)生的問題進(jìn)行故障維修，從而提高維修工作的效率。

四、機(jī)電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

（一）參考故障的記錄

機(jī)電設(shè)備的維修工作需要預(yù)先做好故障的詳細(xì)記錄，在進(jìn)行故障問題維修中依據(jù)詳細(xì)的故障記錄作出相應(yīng)維修方法的確定。根據(jù)機(jī)電設(shè)備故障的特點(diǎn)，追根溯源分析機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的原因和故障機(jī)理，從而總結(jié)出快速的維修方式，提高診斷工作和維修工作的效率，不過故障的記錄工作具有一定的局限性。

（二）壓力、溫度檢測

故障的維修診斷需要檢測機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，確定壓力、溫度出現(xiàn)的問題，從而快速有效地找尋故障所在處并及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)確維修工作。

（三）故障診斷的專家系統(tǒng)

為了能夠綜合性地對機(jī)電設(shè)備故障進(jìn)行分析和診斷，就需要通過高級的專家思維對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行綜合診斷。專家系統(tǒng)能夠有效快速地診斷出機(jī)電設(shè)備故障產(chǎn)生的原因和產(chǎn)生機(jī)理，從而根據(jù)數(shù)據(jù)信息做出針對性的分析和診斷。

五、提高機(jī)電設(shè)備維修故障診斷效率的措施

（一）增設(shè)負(fù)荷快速卸載裝置

在機(jī)電設(shè)備診斷故障中負(fù)荷快速卸載裝置是檢測機(jī)電設(shè)備負(fù)荷流數(shù)據(jù)的重要設(shè)備，通過該設(shè)備可以為電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供有效數(shù)據(jù)，確保電能的穩(wěn)定性?？偟膩碚f就是，通過負(fù)荷快速卸載裝置，安全減掉超出發(fā)電機(jī)容量的電荷。在機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行過程中，通常會(huì)出現(xiàn)超負(fù)荷的工作現(xiàn)象，應(yīng)用負(fù)荷快速卸載裝置能夠有效檢測超負(fù)荷現(xiàn)象的發(fā)生，利用電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，能夠有效優(yōu)化相關(guān)數(shù)據(jù)信息，保證維修人員對機(jī)電設(shè)備的工作情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，以免損傷正常的機(jī)電設(shè)備部件。這樣能夠極大程度上減少能源的消耗和資源的浪費(fèi)。

（二）增設(shè)電源快速切斷裝置

據(jù)調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，為了確保電源能夠正常應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備，就需要對電源狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，為了保障電源不會(huì)被損壞，需要設(shè)置電源快速切換裝置，從而對電源出現(xiàn)的問題進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測和監(jiān)控，通過增設(shè)電源快速切斷裝置，能夠有效避免電源故障、電源短路現(xiàn)象的發(fā)生，維持設(shè)備的正常運(yùn)行。

（三）注重機(jī)電設(shè)備的隱患

為了確保安全用電，避免出現(xiàn)機(jī)電設(shè)備短路、斷路的情況，就需要利用防酸、防腐蝕的電線，并且避免超負(fù)荷現(xiàn)象的發(fā)生，規(guī)范操作電線的連接和裝備的設(shè)置，避免因?yàn)榘惭b錯(cuò)誤使機(jī)電設(shè)備存在安全隱患，另外還需要相關(guān)人員定期對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測和檢查，確保零部件的完好。

六、結(jié)束語

在我國企業(yè)的生產(chǎn)過程中，最重要的生產(chǎn)設(shè)施就是機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用，所以必須完善相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備維修體系和診斷工作，通過科學(xué)合理的診斷技術(shù)和維修技術(shù)快速發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備存在的安全隱患和故障問題，及時(shí)進(jìn)行處理和解決，保障我國企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)更長遠(yuǎn)穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)效益。