机电一体化设备的故障维修特点与可靠性

机电一体化设备的故障维修特点与可靠性

随着技术发展，机电设备不断更新换代，一体化设备日益增多，并且系统运行质量、性能不断提升，对于相关行业发展具有重要意义。机电一体化设备在长期运行中会出现一些故障异常，进而影响运行可靠性，安全性。所以，需要加强对设备故障的研究，提高对故障特点的认识，做好故障预防与维修，确保机电一体化设备运行可靠性。基于此，本文分析机电一体化设备故障特点，总结一体化设备故障类型、影响可靠性的因素，就如何提高设备可靠性进行探讨。

标签：机电一体化;设备故障;维修特点;可靠性

引言：现如今机电一体化设备系统架构日趋成熟，整体稳定性也不断提高。但是实际应用中依然会出现很多问题，随着使用时间推移会更容易出现故障。机电一体化设备价格昂贵，承担着重要的生产、制造、控制任务，必须保证良好的稳定性，熟知设备故障特点，积极排查故障类型，采用相应的维修办法，使机电一体化设备在出现故障后尽快再次投入使用。

1、机电一体化设备故障特点

现如今机电一体化设备应用日益普遍，对社会发展的影响不断扩大。在使用机电一体化设备时，出现故障会对生产活动产生极大影响，也可能影响使用安全性。因此，要熟悉设备故障特点，针对性做好预防，防治结合提高机电一体化设备应用稳定性。

1.1机械设备故障

机械设备故障成因复杂，开展诊断工作也需要经过复杂的过程，必须谨慎对待，提高诊断科学性。机械设备需要长期处于运行状态，并且运行中各零部件持续运转，在不同时刻会产生不同的运行参数。在开展故障诊断工作时，必须注意机械设备故障动态化特点，不以某个时间点收集的数据资料作为设备故障判断依据。此外，机械设备故障通常表现为无规律性，难以预知，随机性很大并且不连续、模糊性等特点，如果长时间超负荷使用也会导致故障出现。出现机械设备故障通常有多个成因，是在共同作用下出现的故障，所以开展诊断工作要结合复杂的现实情况。

1.2电子设备故障

在现代机电一体化设备中，有机械、电子设备两部分，电子设备容易受到各种干扰，如电磁干扰;在实际应用中故障类型与其他电子设备有共通之处。通常情况下电子设备会突然故障，会受到环境条件影响，例如环境温度、湿度;一些设备自身散热不足也会烧毁设备导致故障。

1.3机电一体化设备故障

这一类型的设备在出现故障时会有上述机械、电子设备故障表现出的特点，另外表征更加复杂、故障存在转移的可能性、具有集成性，交叉性。在系统中可能存在多种故障，这些故障发生时会相互影响，从而使检修工作更加困难。例如，如果设备停止动作或者是做出的动作已经偏离预设，在工作中检修人员可能认为是机械零件出现故障;但实际上可能是电子部分存在问题。由于电子部分存在故障，从而使电子系统无法准确发出动作指令，会出现机械设备不执行动作或动作不符合标准。在此时，电子部件会发信号要求停止设备继续动作，导致设备工作停止。

2、机电一体化设备故障类型

现代机电一体化设备本身具有复杂的结构以及强大的功能性，自动化水平较高，使用大量电子、电力元器件。由于这一设备的独特性，故障类型也与其他设备有显著区别。根据实践研究，常见故障有以下几种：

2.1破坏、非破坏性故障

这两种故障的划分依据是故障产生后是否破坏机床、工件。破坏性故障相较于非破坏性故障而言后果更加严重，通常会损坏工件、机床。通常不允许直接维修。非破坏性故障则要根据故障情况了解故障原因，尽量及时解决。

2.2系统故障、随机性故障

通常情况下系统故障需要先满足一些条件才会出现，表现为一系列故障并且故障表现出不确定性特点。随机性故障通常出现位置难以预料，具有很大偶然性，没有先兆，需要开展系统性排查工作，维修相对困难，通常必须反复试验才能得出可靠结论指导排查、维修工作开展。

2.3有诊断指标、无指标故障

二者以是否触发报警系统为划分依据。随着科学技术进步，在机电一体化设备中或多或少会应用智能控制技术。一些高级设备具有自我诊断程序，能够对系统软硬件进行全面监控，发现故障后会及时报警，为检修人员提供故障信息，方便检修人员确定故障位置、类型并开展相应的维修工作。在进行这类故障诊断活动中，要熟悉系统诊断手册，提高对设备故障位置、诱因判断的准确性、时效性，采取有效措施处理。

3、机电一体化设备可靠性影响因素

机电一体化设备必须稳定运行才能体现出技术优势。在实际应用中，很多因素会影响到设备运行质量，进而对可靠性造成影响。在此就常见的几种影响因素进行分析。

3.1元器件失效

在数控设备中，各种元器件是实现系统功能性的基础，如果元器件可靠性不足，会导致整个机械设备可靠性受到影响，在机械设备中，各个部分失效率之和等于整个机械设备失效率，元器件失效原因复杂，连接存在问题、元器件质量不足、型号不符、元器件损坏等都是可能原因。

3.2元器件连接组装问题

在机电一体化系统中，存在众多的元器件，需要合理连接组装才能实现功能性。如果在机电系统中某些插接件存在接触不良问题、机械工作环境温湿度在短时间内有较大变化、存在大量油污粉尘污染元器件、机械设备由于各种原因出现异常振动，都会降低设备运行可靠性。

3.3电磁干扰

很多机电一体化设备需要电池提供能量支持，在系统运行中，电池会进行能量转换，这一活动会产生电磁干扰，影响环境及设备自身。干扰问题十分复杂，对于数控系统的影响主要有两种途径，一是在启用一些大功率机械设备时，交流电系统会出现电压上的波动，如果电气设备开关电源，会有高频电磁干扰现象出现。二是直流电源存在功率不稳问题，这一现象会使电压随用电器不同而出现起伏变化。

4、如何提高机电一体化设备可靠性

提高可靠性可以从以下几方面着手：

（1）要优化元器件选择，注意安装所用元器件质量;在使用过程中发现元器件存在问题要及时更换，以免造成更大影响。

（2）要合理采用容错技术，对于系统中的一些重要部件适当进行冗余设计，通过这一步方法提高容错性，使系统长期维持运行可靠。

（3）要进一步提升工作精度。机电一体化系统有各种精度要求，例如元器件加工精度、系统运行精度、控制精度等，提升精度能够减少磨损、错误，使系统运行更加流畅。

（4）尽量为设备提供良好的工作环境，注意环境温度、湿度、机电设备运行环境指标要求，减少环境问题带来的故障问题。

结束语

机电一体化设备必须保证良好的运行状态才能实现其强大的功能性。在应用机电一体化设备当中，必须根据设备特点做好维护工作，采用相应的故障查找、