機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)研究

肖鈳

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷研發(fā)和應(yīng)用，大量先進的科技成果成功應(yīng)用到社會生產(chǎn)活動中，不僅改變了生產(chǎn)的模式和方式，極大地提升了生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，而且降低了人工成本和時間成本的投入。其中，機電一體化設(shè)備作為實現(xiàn)生產(chǎn)自動化和智能化的主要因素，更是受到了社會各界的廣泛關(guān)注。但是在實際應(yīng)用過程中，機電一體化設(shè)備存在諸多故障。文章就機電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)展開了詳細分析和研究。

關(guān)鍵詞：機電一體化;設(shè)備;故障診斷技術(shù);研究

中圖分類號：TP2;U46文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）06-104-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.06.050

機電一體化設(shè)備被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域和行業(yè)中，尤其是在工業(yè)、制造業(yè)中，發(fā)揮了極為關(guān)鍵的作用。研究機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)，對提升設(shè)備運行效率和質(zhì)量，提供了有效幫助?；诖?，針對機電一體化設(shè)備的組成特點和運行特點，故障診斷技術(shù)必須具備良好的針對性、科學(xué)性、實效性和精準性，才能更快更好地發(fā)現(xiàn)并排除設(shè)備的故障問題。

隨著生產(chǎn)自動化和智能化的不斷發(fā)展，機電一體化設(shè)備所面臨的發(fā)展處境，顯得更為重要和關(guān)鍵，所以不但要加快機電一體化設(shè)備的改進和研發(fā)，還要針對故障診斷技術(shù)進行升級和更新，保證機電一體化更好地服務(wù)于社會生產(chǎn)和生活。

1 機電一體化設(shè)備故障與診斷分析

機電一體化設(shè)備主要包括了機械技術(shù)、計算機技術(shù)、電工電子技術(shù)、接口技術(shù)和微電子技術(shù)等多種高端技術(shù)，其結(jié)構(gòu)必然具有復(fù)雜性，這也為故障診斷帶來了巨大的挑戰(zhàn)[1]。要想保證機電一體化設(shè)備的穩(wěn)定性和高效性，就必須不斷提高故障診斷技術(shù)的水平。

1.1 故障特點

基于機電一體化設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性特點，決定了設(shè)備運行過程中存在高故障率的問題，機電一體化設(shè)備的零件較多，且各個零部件的精密度相對較高，這就極大地增加了設(shè)備發(fā)生故障的可能性。同時，機電一體化設(shè)備各個零部件之間存在密切聯(lián)系，一旦某個零部件出現(xiàn)故障，就會引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，甚至直接導(dǎo)致設(shè)備的損毀和報廢。

機電一體化設(shè)備故障特點，體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，設(shè)備零部件數(shù)量眾多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，零部件之間的磨損問題較為嚴重，這是機電一體化設(shè)備最為顯著的故障特點;第二，機電一體化設(shè)備具有一定的精密性，涉及技術(shù)領(lǐng)域較為廣泛，故障特點具有專業(yè)性、精密性和技術(shù)性特點，需要具備相關(guān)專業(yè)技術(shù)的人才，診斷和處理設(shè)備故障;第三，機電一體化設(shè)備自身具有診斷能力，但是診斷能力極為有限，通常情況下只能發(fā)現(xiàn)明顯故障，從而體現(xiàn)出了設(shè)備自我診斷能力弱的特點;第四，機電一體化設(shè)備會設(shè)置相應(yīng)的報警裝置，一旦發(fā)生故障問題，會在第一時間發(fā)出警告，但在實際應(yīng)用中卻存在警報響應(yīng)不及時的問題，導(dǎo)致錯失故障診斷和維修的最佳時機。

機電一體化設(shè)備如圖1所示。

1.2 診斷目的

機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)，主要是指用于發(fā)現(xiàn)故障的檢測技術(shù)，由于設(shè)備零部件和結(jié)構(gòu)的特點，加之設(shè)備操作和運行的方式，時常會發(fā)生一系列故障問題，影響設(shè)備的運行[2]。因此，必須借助機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)，快速找出故障原因，以及檢測出設(shè)備運行期間潛在的故障隱患。

基于此，機電一體化設(shè)備故障診斷的主要目的，可以概括為三方面。第一，故障診斷技術(shù)的應(yīng)用能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在以及將要發(fā)生的故障問題，并采取相應(yīng)的處理措施，把設(shè)備損失降至最低。第二，故障診斷技術(shù)的應(yīng)用可以確定故障發(fā)生的具體位置，極大地縮短故障維修的時間，進而提升故障維修的效率及質(zhì)量。第三，故障診斷技術(shù)的應(yīng)用能夠在設(shè)備的整個運行環(huán)節(jié)中，對設(shè)備進行實時檢測，從而使設(shè)備處在可控、可調(diào)的狀態(tài)下，為設(shè)備的正常運行提供有效保障。

1.3 故障診斷技術(shù)

隨著機電一體化設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用，相應(yīng)的設(shè)備故障診斷技術(shù)也隨之升級和更新，主要包括了射線掃描技術(shù)、震動檢測診斷技術(shù)、紅外測溫診斷技術(shù)等。

首先，射線掃描技術(shù)是較為先進的故障診斷技術(shù)，其工作原理是通過Y射線，對機電一體化設(shè)備進行掃描，并且形成相應(yīng)的圖譜形狀，然后對圖譜進行分析和判斷，找出設(shè)備發(fā)生故障的具體位置和實際情況，此種診斷技術(shù)多應(yīng)用在工藝設(shè)備故障檢測中。

其次，震動檢測診斷技術(shù)是應(yīng)用較為廣泛且診斷檢測效果較為高效的實用性技術(shù)，通過分析設(shè)備產(chǎn)生的震動參數(shù)和信息，檢測和判斷機電一體化設(shè)備的故障，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的故障隱患。該技術(shù)多用于檢測機械類設(shè)備的故障問題，因為機械設(shè)備在運行中，會產(chǎn)生劇烈的震動，而根據(jù)震動檢測設(shè)備的信息反饋，就可以十分容易的確定故障所在位置和情況，不僅有效提高了故障診斷的效率，還提升了檢測的精準性。

最后，紅外測溫診斷技術(shù)的工作原理是根據(jù)被診斷設(shè)備不同部位的溫度完成故障檢測工作，該技術(shù)需要依靠專門的紅外檢測設(shè)備，雖然受到一定條件的限制，但其具有高精準度的特點。

2 機電一體化設(shè)備診斷存在問題及改進措施

通過對機電一體化設(shè)備的了解不難發(fā)現(xiàn)，高質(zhì)量和高效率的優(yōu)勢下，存在著諸多故障問題，所以，必須提高對故障診斷技術(shù)的重視。

2.1 缺少故障檢測的精確度

故障檢測的精準度直接影響故障處理的質(zhì)量和效率，然而，當(dāng)前機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)，卻存在精確度缺失的問題。第一，故障診斷技術(shù)缺失一套完整科學(xué)的理論體系和方法，導(dǎo)致故障診斷時常缺失理論的支撐，極大地降低了診斷的精確性。第二，故障診斷設(shè)備和技術(shù)與西方國家存在一定的差距，嚴重影響了設(shè)備故障診斷的精確性。

基于此，機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)進行合理科學(xué)的改進和升級。首先，需要總結(jié)和制定出一套完整性的診斷理論和方法，并且還要制定科學(xué)的故障診斷流程，確保機電一體化設(shè)備的每一個零部件，都能得到確切的診斷。其次，積極引進國外先進故障診斷設(shè)備，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)也要加大對診斷設(shè)備的研發(fā)力度，趕超西方國家的故障診斷水平。另外，要學(xué)習(xí)先進的故障診斷技術(shù)，加大技術(shù)的宣傳和推廣力度，以便先進技術(shù)能夠更加廣泛地應(yīng)用到機電一體化設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域中。

2.2 缺少故障檢測的經(jīng)驗和方法

缺少設(shè)備檢測的實際經(jīng)驗和方法是我國機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)的短板，更是限制我國機電一體化設(shè)備發(fā)展的重要因素，主要表現(xiàn)在當(dāng)前我國機電一體化故障診斷技術(shù)，多停留在理論階段，在很多領(lǐng)域中存在實踐經(jīng)驗缺失的問題。例如，在小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域中，只能依靠相對局限性的理論，作為故障診斷技術(shù)的支撐，不僅嚴重影響故障診斷的精確性、高效性，而且極大地阻礙了機電一體化技術(shù)發(fā)展?；诖?，在進行故障診斷理論研究的同時，應(yīng)加強實踐經(jīng)驗的積累和總結(jié)，還要將理論和經(jīng)驗有機結(jié)合，從而形成科學(xué)合理的故障診斷體系。

2.3 缺少設(shè)備故障診斷的專業(yè)、技術(shù)型人才

機電一體化設(shè)備雖然推動了自動化和智能化的發(fā)展，但是在實際生產(chǎn)和生活中，仍然離不開人工的參與和管理。所以，設(shè)備故障診斷技術(shù)的改進和應(yīng)用，需要專業(yè)型和技術(shù)型人才的支持。但是，就當(dāng)前機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)而言，卻存在人才缺失的問題，嚴重影響了設(shè)備故障診斷的質(zhì)量和效率。例如，從事設(shè)備故障診斷的工作人員，不具備專業(yè)的知識和技能，只能單純依靠檢測設(shè)備進行判斷。

此外，有些檢測人員綜合素質(zhì)較低，實際工作中無法遵循標準的診斷流程和操作規(guī)范，進而導(dǎo)致故障診斷出現(xiàn)失準和錯誤的問題。針對檢測人才方面的問題，要加強人才培養(yǎng)力度，不僅要重視培養(yǎng)檢測人員的專業(yè)技能，而且要著重培訓(xùn)檢測人員的素質(zhì)，建立一支高質(zhì)量的故障診斷隊伍，達到提升設(shè)備故障診斷質(zhì)量和效率的目的。

3 結(jié)語

機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，是保證設(shè)備完美穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。因此，改進、升級和提升故障診斷技術(shù)的水平，已成為機電一體化設(shè)備發(fā)展及應(yīng)用的關(guān)鍵。為此，必須積極引進國外先進的故障檢測設(shè)備和技術(shù)，并大力培養(yǎng)機電一體化設(shè)備故障診斷的人才，為機電一體化設(shè)備的應(yīng)用、運行提供有效保障。

參考文獻

[1] 劉漢波.機電一體化設(shè)備的安裝調(diào)試及其故障診斷技術(shù)的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2020（18）：213.

[2] 肖高忠.機電一體化設(shè)備的故障維修特點及可靠性分析[J].內(nèi)燃機與配件，2020（6）：175-176.