机电一体化设备故障特点及检修 程涵

机电一体化设备故障特点及检修程涵

发表时间：2018-08-20T15:24:28.517Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：程涵

[导读] 摘要：随着科学技术的快速发展，机电一体化技术结构也逐渐完善，在技术结构控制和故障诊断技术运用方面取得了十分明显的优势。由于机电一体化和一般机械设备不同，所以机电一体化设备的故障特点也有着不同性。利用故障诊断技术可以对设备故障展开集中的清查，进而降低安全事故的发生，某一程度上避免安全隐患。

(核工业第八研究所上海 201800)

摘要：随着科学技术的快速发展，机电一体化技术结构也逐渐完善，在技术结构控制和故障诊断技术运用方面取得了十分明显的优势。由于机电一体化和一般机械设备不同，所以机电一体化设备的故障特点也有着不同性。利用故障诊断技术可以对设备故障展开集中的清查，进而降低安全事故的发生，某一程度上避免安全隐患。

关键词：机电；一体化；设备；故障；特点；检修

1机电一体化设备故障检测原则

因为机电一体化设备具备的独特特点，因此我们对设备故障的分析应该要转变思维方式。应当要对机电一体化设备作透彻的了解分析，了解各个功能模块框图，依据每个构成部分的功能、工作环境和组合形式，分析故障影响程度和可能的形式，必要的时候可以作故障树分析，按照故障发生的现象，层层分析，把故障形式的逻辑关系以及可靠性相关的因素找出，了解产生故障的根源和实质。机电一体化设备的故障分析诊断法主要有故障树分析法、声检测诊断法、温度检测诊断法、白诊断法（故障指示灯、故障代码、报警等）、压力检测诊断法、振动检测诊断法、时域模型分析法和噪金相检测诊断法等。

在诊断的时候，应当要注意下面几点：①先机后电，因为机械结构的直观性，能够用肉眼看到显著故障现象，如变形、卡死、断裂以及打滑等，因此先从机械部分着手，对机械部分故障进行检查。通常来说，因为机械的工作特点，其是驱动元件及执行元件，更容易出现磨损引起变形而发生失效的现象；②先外后内，由执行元件到控制元件最后到驱动元件依次检查，把故障源头找到；③先主干后枝叶，首先分析主要部件，然后分析次要部件，特别重点分析接口部件和结合部零件。

2故障诊断方法类型

2.1设备状况的诊断类型

设备故障诊断方法中一般有两种检测方式，其中包括发生故障时，对检测目标进行尝试检测，此时诊断目标处于关闭状态，即为检测测试；还有在未发生故障前，诊断目标处于工作状态，对设备进行的估计设备故障及其位置信息进行检测，即为故障检测。

2.2特殊信号的获取

从得到的状况信号获取特殊信号，特殊信号为直接特殊信号和间接特殊信号，有利于确定设备故障的类型及位置信息。其中直接特殊信号是指检测设备时元件的输出数据或其他零件等的输出数据出现特殊信号，例如设备零件的损耗量、形变量等数据改变的特殊信号。间接特殊信号是指在设备工作时自身存在函数关系中的间接数据获取的特殊检测信号如设备产品的温度等。利用间接特殊信号的获取方法可以在设备的开关状态下进行拆装，从而对设备的性能做出相应的评价。获取特殊信号有两种获取方法，见表1。

2.3状况诊断方法

状况诊断方法是指将检测获得的特殊信号与正常信号指标进行对比，判定特殊信号与设备故障之间的关系，进而诊断出设备故障的位置信息和类型。此方法有两种：直接诊断方法和间接诊断方法。前者的特殊信号即设备状况，而后者的特殊信号并非设备状态，其必须有特殊信号的出现，才能判定设备状况。其中间接诊断方法又有4个分支方法，即比较诊断法，首先利用计算、实验和统计等方法，设置相应的标准状况，在设备工作状况下获取特殊信号，而后与标准状况进行比对，进而判定机械设备的状况，此方法在实际故障诊断维修中应用较为广泛。数学诊断法是指特殊信号与设备状况如果有数学函数关系，则可以根据此关系计算出设备状况。条理诊断法，是指特殊信号在传导过程中，如果有一定的逻辑顺序，则可以依据特殊信号推导出设备的状况；此方法又分为物理条理法即存在物理关系和区域法即分成多个检测区域两种。

3机电一体化设备的故障诊断技术

故障诊断技术其实就是一种检测技术，即查看系统的运行状态并对异常情况进行判断，按照诊断为系统故障的恢复提供根据。对设备展开故障诊断重点有三个目的：①为了体现设备的最大效益；②为了保证设备的正常可靠运行；③为了可以及时诊断出将要发生或已发生的故障，从而降低维修时间，提升维修质量。故障诊断重点有四个任务：①故障检测，就是对使用中的系统或设备定期的传送检测信号，根据分析接收到的响应数据判断系统或设备有没有发生故障。②故障类型判断，就是在检出故障之后，分析故障原因并且判断出系统故障是哪一类型。③故障定位，就是在前两个任务的前提下，细化故障类别，判断出故障发生的具体原因和部位。④故障恢复，就是依据第三个任务，进行不同的措施，对系统故障实行恢复。故障诊断通常是根据检测设备的信号来判断设备的运行情况。

故障诊断主要有以下两种测试方式：①故障测试，主要在故障发生之前，这个时候诊断对象处在运行状态，根据预测并及时发现故障的原因而对诊断对象展开的在线测试；②诊断测试，主要是在故障发生之后，这个时候诊断对象处在非运行状态，根据确定故障位置和种类而对诊断对象展开的试验性测试。

4对于机电一体化设备的诊断措施改进

4.1对相关理论进行完善

对机电一体化设备故障诊断的相关理论进行完善，对提高设备故障诊断的可靠性有着重要意义。故障诊断技术是否可靠，对于设备的正常运行与故障诊断技术的实际应用有着直接关系。同时，技术人员要在工作中将所学到的知识与实际问题结合起来，注意对故障诊断的创新，包括诊断思路、预先诊断等方面，从而在实践中将理论与实践相结合，不断提高自身的诊断水平。同时，在完善技术理论的过程中

打开设备故障诊断的新局面。

4.2引进并学习先进技术

在实际故障诊断中，由于机械上故障更为直观，大部分的故障都可以用肉眼观察到，所以在诊断过程中对机械方面的故障更容易发现。进行机械方面的诊断主要针对于内部零件的运作正常与否、开关能否正常通断，同时也不能忽视对于液压气动装置的检查，在确保机械方面没有问题后，再对电子方面的问题进行诊断。在进行电子方面诊断时，要按照一定的顺序进行。通常是先主要后次要，如果有必要，还需要对具体的零部件进行分析诊断，发现设备爱运行过程中的薄弱环节与关键点，并对此进行优化与改善，从而提升整个设备的的可靠性，增加设备的工作精度。

4.3有预测性地进行故障诊断

进行设备故障发生的预先诊断，对于避免设备在工作过程中出现故障是十分必要的。实际过程中技术人员主要通过观察设备的各部分的工作状态，从而在发现异常而设备暂不发生故障之时对设备进行维护，即设备的故障诊断事前预测。这种预测不仅降低了经济损失，而且也减轻了技术人员的负担。做好预测性的故障诊断，对于预防设备出现事故同样有着重要意义。

总而言之，对机电一体化设备进行综合分析与故障检修的过程之中，技术人员要全面利用针对性的检修方案和有效的检修技术，提高实际效果和检修效率，某一程度上促进机电一体化设备故障诊断的智能化发展，为机电一体化的可持续发展打下坚实基础。

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