机电一体化设备故障特点及诊断

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:王冬顺
[导读] 摘要:机电一体化技术是指在电气和机械设备的制造技术,综合技术结合计算机技术、信息技术、微电子技术、接口技术、传感器技术和信号交换装置,应用于生产实践。
        (山东金潮集团有限公司  山东招远  265400)
        摘要:机电一体化技术是指在电气和机械设备的制造技术,综合技术结合计算机技术、信息技术、微电子技术、接口技术、传感器技术和信号交换装置,应用于生产实践。设备故障诊断设备运行状态评价和判断过程中,正常运行的设备的各个部分,不可避免的会有一个力的磨损,在长时间过程中会出现的故障诊断与维修,如未能及时,往往会导致严重的后果。
        关键词:机电一体化;设备;故障诊断;技术
        1机电一体化设备的故障特点
        机电一体化设备主要包括机械本身,控制部分和执行单元等,涉及电,气,光,磁等,主要利用计算机,微电子,自动控制和机械技术,结合实际系统要求,科学配置设备功能单元。其中,计算机主要是控制设备的单元,而机器本身主要是执行计算机传达的运动指令。在设备运行过程中,只有有效地协调两者,才能保证设备的正常运行。机电设备故障的主要特点是:零件多,易磨损;缺乏明显的警报提示;缺乏自动诊断功能;多个故障同时发生。
        2机电一体化设备故障诊断原则
        2.1先检查机械设备的故障,再检查电子设备的故障
        首先,诊断机械设备的故障,并凭直觉体验观察机械设备的故障。例如,可以直接检测机械设备零件的磨损,设备的打滑、碰撞均能直接看出来。与电子设备的故障相比,机电设备的故障易于诊断。机电设备发生故障后,有必要观察设备以确定是否有故障。如果机电设备没有故障,再对电子设备进行检测。
        2.2先检查主要故障,后检查次要故障
        如果设备的重要部分发生故障,将严重影响整个设备的运行,并且维护极为困难。因此,应首先检查并分析设备的重要部分,然后再检查并分析设备的次要部分,确保没有故障。
        2.3先外后内
        先外后内主要是依照执行部件、控制部件、驱动部件的顺序来逐一检查设备故障,从而将故障的源头找出并及时进行维修。
        3影响机电一体化设备故障诊断可靠性的因素
        3.1元器件可靠性
        元器件是机电一体化设备的基本构成单元,其可靠性直接影响着设备整体的可靠性。采用概率运算准则可知,整体设备的失效率主要由各设备组成部分的失效率之和构成。应尽可能选用失效率较低的元器件产品,从而提高整体设备故障诊断的可靠性。
        3.2元器件的组装和连接
        由于机电一体化设备的控制系统具有较强的复杂性,各元器件纵横交错,想要有效提升整体设备的可靠性,应当确保元器件的连接与组装准确无误。若设备中任一插件出现接触不良的现象,则极易导致信息传输受阻,造成设备出现故障。在机电一体化设备中湿度或温度出现较大变化、设备运转时出现机械振动或受到粉尘污染等情况,均有可能导致设备故障诊断可靠性下降。
        3.3电磁影响
        电能是机电集成设备运行的必要条件。在设备运行过程中,例如电磁能量的相互转换。这种电磁波不仅会影响周围环境,还会影响设备的功率负载和制动。在机电一体化设备的故障诊断过程中,有必要集中精力解决电磁干扰和电磁环境问题,以有效提高其故障诊断的可靠性。
        4机电一体化设备常见故障诊断技术
        4.1振动故障诊断技术
        这项技术意味着在检测设备的信息特性和振动参数的基础上,判断机电设备是否有故障,或者清楚设备的工作状态是否正常。振动故障诊断在机械设备故障检测中的应用十分频繁,由于机械设备在运行过程中会产生强烈的振动,因此可以借助振动检测设备来检测并获取诸如速度和加速度之类的振动数据。此时,振动被测设备可以通过振动参数和信息来判断设备是否存在故障或故障位置,以确保测量点位置选择的正确性。该技术操作简便,可以清晰地检测运行状态,有助于提高故障检测与诊断的准确性。


        4.2油液磨屑分析故障诊断技术
        该检测技术在机械润滑和液压系统中得到了更广泛的应用,主要是识别、分析设备运行期间的油液磨屑之后,并在了解了油的成分和油性磨料残渣颗粒的形状之后,确定操作方法。这种故障诊断技术是基于油的颗粒大小来判断机械设备的磨损,结合油的颗粒形状来确定磨损的类型,或是结合微粒成分将机械发生磨损的具体位置准确找出。
        4.3红外测温故障诊断技术
        红外测温故障诊断技术表示在对设备不同部位温度进行检测的基础上,对设备运行状况进行判断。该项诊断技术通过现代化测量仪器的运用,能支持远距离操作,即便是不与设备接触也可对设备不同部位温度进行探测,具有极为可观的测量准确率。
        4.4Y射线扫描故障诊断技术
        设备故障诊断技术中,属于新兴技术的Y射线诊断技术,是在Y射线技术形成的设备图谱形状的运用下,对故障发生情况及位置进行检验。该项技术通常用于工艺设备的检测,在判断设备运行状况时,主要方法是分析扫描图谱的特点。
        5机电一体化设备故障诊断具体操作步骤和方式
        5.1机电一体化设备故障诊断具体操作步骤
        在机电设备故障诊断与分析的实际过程,与有序的具体操作步骤,有效维护总体技术框架,确保结果与机电一体化设备的诊断与维护操作标准一致。首先,技术人员对整个设备进行测试,根据设备的基本性能和结构对设备进行故障诊断和控制,保证设备在工艺过程中的完整有效的结合。集中诊断理论与操作方法相结合,保证测试信息符合实际要求,实现机电一体化设备运行状态的综合评价。只有提高设备的运行效率,才能在一定程度上保证设备的故障诊断。
        5.2机电一体化设备故障诊断具体操作方式
        在对机电一体化设备进行综合诊断和故障分析过程中,技术人员要遵循基本的操作步骤和控制流程,集中优化设备自身的独特性和性质的基本控制手段,确保能运行最优化的诊断机制和措施对机电一体化设备的问题进行一次性解决。特别要注意的是,无论是何种故障诊断方式,技术人员要在操作前确保其匹配不同的故障类型和基本问题。技术人员只有提升故障的诊断水平,才能从根本上促进整套技术结构的有序进行。
        首先,在检验机制应用的过程中对系统故障发生的偶然性和持续性进行诊断,也就是说,结合机电一体化设备的偶然性故障和系统性故障进行分析和处理。
        一方面,偶然性故障的发生较为意外,这主要是由于一些不确定因素的影响。对于此类不确定因素,技术人员应制定临时应急计划,以确保能够及时处理故障问题。在故障排除过程中,技术人员必须使用测试仪器实时控制机电设备,以减少因意外故障而造成的经济损失。另一方面,技术人员应全面管理和控制机电设备的系统故障,以减少出现问题的可能性。
        其次,技术人员应分析机电设备的故障指示灯,主要分为指示灯装置的检测结构和不带指示灯的装置的检测结构。在系统出现故障或问题后,技术人员能对机电一体化设备的故障进行第一时间的整合和管控,针对有指示灯的设备要进行故障信息的收集,确保能对故障问题进行及时的管控和修复。系统出现故障后,如果没有指示灯,则需要实时关注系统中的设备,并要求管理人员在检查过程中分析机电设备故障的原因和故障部位。
        结论
        在对机电一体化设备进行综合维护和故障检修的过程中,技术人员要综合利用有效的检修技术和针对性的检修方案,提高检修效率和实际效果,一定程度上推进机电一体化设备诊断项目的智能化发展,为机电一体化的可持续发展奠定坚实基础。
        参考文献
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