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        機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)研究

        2015-04-10 18:35:03牟鐵江
        設(shè)備管理與維修 2015年3期
        關(guān)鍵詞:機電故障診斷故障

        牟鐵江

        (新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局 新疆伊寧)

        機電一體化技術(shù)包括機械技術(shù)、信息技術(shù)、信號轉(zhuǎn)變技術(shù)及微電子技術(shù)等。隨著時代的發(fā)展,對機電一體化產(chǎn)品的需求正在加大,使得人們對于這些產(chǎn)品的功能要求越來越高。但不可避免的是,機電一體化的設(shè)備會出現(xiàn)一些故障,要求人們對這些問題進行有針對性的研究并實施有力措施給予改進。

        一、機電一體化的設(shè)備診斷技術(shù)特點

        設(shè)備故障,一般是指設(shè)備工作過程中其規(guī)定的功能降低甚至喪失的現(xiàn)象。對于故障的診斷,則包括故障部位確定以及對其進行檢測,即通過各種檢測辦法的利用,將設(shè)備故障所在找出并加以修復(fù)的過程。設(shè)備使用過程中,機械零件會不可避免地出現(xiàn)磨損或變形、腐蝕等損傷,這些情況一旦出現(xiàn),會對整個設(shè)備的正常工作產(chǎn)生影響,也可能會帶來嚴(yán)重后果。所以,定期對設(shè)備各個零件進行檢查,將故障消滅在萌芽階段,可最大程度地避免損失。

        機電一體化設(shè)備的故障具有其一定的特點,由于在機電一體化設(shè)備中,零件使用的數(shù)量多且技術(shù)要求也比較高,發(fā)生故障的概率也比較大。有權(quán)威的統(tǒng)計結(jié)果表明,工作中機電一體化設(shè)備發(fā)生故障的概率是普通機械設(shè)備發(fā)生故障概率的8倍。因此,對于這種復(fù)雜、比較容易發(fā)生故障的設(shè)備,不能僅僅靠人工進行分析和檢查。因此,需要研究出一種專門針對機電一體化設(shè)備故障維修的診斷技術(shù)。

        機電一體化設(shè)備主要出現(xiàn)的故障有:設(shè)備中機械零件數(shù)量比較多,機械磨損比例較大。自我診斷功能還不夠完善;在故障報警方面設(shè)置不夠全面,有些故障發(fā)生時沒有報警顯示,這樣會錯過最佳維修時機。專業(yè)維修人員特別是經(jīng)驗豐富的維修人員缺乏。

        二、機電一體化的設(shè)備故障診斷的技術(shù)目前現(xiàn)狀

        機電一體化設(shè)備診斷技術(shù)在一定時期內(nèi)的發(fā)展是相當(dāng)迅速的,發(fā)展過程歷經(jīng)了3個主要階段:第一階段是初級階段,在初級階段內(nèi),機電一體化設(shè)備故障診斷主要是靠專業(yè)人員的個人工作經(jīng)驗以及對專業(yè)知識的掌握程度;第二階段主要是應(yīng)用計算機技術(shù),隨著計算機網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,機電一體化設(shè)備的故障診斷,也開始利用計算機進行一些信號處理以及信號檢測工作,并逐漸朝著成熟的方向邁進。

        我國的機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)與其他國家相比起步較晚,但由于經(jīng)濟增長比較迅猛,也在一定程度上帶動了這一技術(shù)的迅速發(fā)展。在這方面的研究,我國獲得的成果不容小覷。但客觀地說,我國的機電一體化設(shè)備的故障診斷,還是處于發(fā)展中的階段,即使在日常的生活中,這種技術(shù)已經(jīng)得到了一定程度的應(yīng)用,但還不成熟,設(shè)備診斷的準(zhǔn)確率也不夠高。這也是由于機電一體化設(shè)備涉及的知識范圍廣、綜合性強所致,而設(shè)備的診斷質(zhì)量,往往直接關(guān)系到設(shè)備能否正常高效運行。這就更加要求人們加深對機電一體化設(shè)備的診斷研究,最大程度上避免設(shè)備出現(xiàn)故障,減少不必要的損失。

        三、機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)的具體內(nèi)容

        1.診斷步驟

        在機電一體化設(shè)備的故障診斷過程中,包括幾個步驟,一是在進行設(shè)備故障診斷工作之前,要先對診斷的設(shè)備進行一定的測試,再依據(jù)設(shè)備的自身性質(zhì)與相關(guān)知識理論相結(jié)合,才能更好地確定設(shè)備狀態(tài),從而采用最恰當(dāng)?shù)姆绞椒椒ㄟM行維修;二是在完全了解設(shè)備的狀態(tài)之后,要根據(jù)多種設(shè)備理論,將該設(shè)備特有的特征信號進行準(zhǔn)確地辨別和處理,并將有關(guān)數(shù)據(jù)進行整理和分類;三是在上述兩項工作完成之后,就早期預(yù)防診斷來說,要提前進行分析和判斷,對可能出現(xiàn)故障的部位進行預(yù)測,而對于那些已經(jīng)出現(xiàn)的故障,要及時進行診斷,確定設(shè)備的故障原因以及類型,有針對性地采取有效措施,從而來保證設(shè)備能夠更加高效地正常運行。

        2.診斷方法

        機電一體化設(shè)備的故障診斷具有其獨特的性質(zhì),設(shè)備性質(zhì)不同,診斷的方法也一定不同,這樣就會出現(xiàn)很多的設(shè)備故障種類,但其基本分類及診斷方法還是有限的。

        第一種分類方式,依據(jù)設(shè)備發(fā)生故障是偶然還是比較持續(xù),那些偶然性的可以稱為偶然性故障,持續(xù)性可以稱作系統(tǒng)性的故障。偶然性故障可以從字面意義上進行理解,就是在正常的工作狀態(tài)中意外發(fā)生的一些故障和問題,這樣會在一定程度上增加設(shè)備的維修難度。所以為了避免這類故障造成的損失,工作人員就要定期地對設(shè)備運行狀態(tài)進行測試,以便及時發(fā)現(xiàn)故障。系統(tǒng)性的故障,都是指那些無法避免的故障,工作人員就更該對這種類型的故障進行行之有效的維修和護理。

        第二種分類的方式,依據(jù)是否有故障指示。在比較高級的設(shè)備控制系統(tǒng)中,會有故障指示的相關(guān)功能,可以依據(jù)指示來檢測設(shè)備的運行是否正常,一旦故障發(fā)生時,工作人員會根據(jù)自動顯示的故障位置進行更迅速地診斷和修復(fù),工作效率高。沒有故障指示的系統(tǒng)不會自動報警,如果發(fā)生了故障,也只能靠工作人員在進行檢查時才能夠發(fā)現(xiàn),只能靠這些工作人員的自身技術(shù)是不是過硬、對專業(yè)知識的掌握程度是不是深入。因此說,初級的機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù),反而對工作人員的技術(shù)能力提出了更高的要求。

        第三種方法,依據(jù)機械零件發(fā)生故障的影響程度進行分類,可以分為破壞性故障以及非破壞性故障。非破壞性故障本身的破壞性就比較低,所以其他機械零件也就不會受到故障的影響,這時只要將故障發(fā)生的真正原因找出,就可以很好地解決問題;而對于破壞性的故障,因其影響十分嚴(yán)重,對其他機械零件造成的影響和損害更是不容小覷,因此,不但要將故障產(chǎn)生的原因查明,更要將其斬草除根,診斷后還要對其進行不斷地維護,才能更好地避免這類故障的再次發(fā)生。

        四、機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

        要使機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)能夠發(fā)展得更加長遠,就要在傳統(tǒng)的方法基礎(chǔ)之上有所創(chuàng)新。對于傳統(tǒng)的故障診斷方法,其對象一般都必須是實體的設(shè)備,然后通過實地對設(shè)備進行一系列檢查和測試,以專家的經(jīng)驗以及專業(yè)知識進行判斷,還要綜合運用各種設(shè)備模式,一步步地進行分析及討論,這一系列繁瑣的過程之后,還無法準(zhǔn)確地保證故障診斷的準(zhǔn)確性。機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)的不斷發(fā)展中,故障的診斷已經(jīng)采用一次在線的診斷以及一次離線診斷的方式。在線診斷是通過對現(xiàn)有的知識數(shù)據(jù)進行分析來診斷設(shè)備故障,而且能進行比較簡單的處理,與此同時還會將故障發(fā)生的原因和故障性質(zhì)進行標(biāo)明,這樣會給工作人員提供很大的便利,在此基礎(chǔ)上可以比較快速和準(zhǔn)確地對故障進行深層次的分析,工作效率也就會得到提高。未來的機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)可以利用計算機技術(shù),充分結(jié)合計算機在線監(jiān)測出的設(shè)備的相關(guān)運行信息,排除故障的速度也就會明顯加快,機電一體化設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)會更加專業(yè)和智能。

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