摘要：随着中国科学技术的不断创新和发展，目前的机电一体化设备已经在越来越多的行业中得到了理想的应用。但由于机电一体化设备本身的复杂性容易出现问题，相应维护过程的难度也相对较大。在此基础上，做好机电一体化设备管理中的故障诊断是必不可少的。应依靠更先进的故障诊断技术，准确理解和掌握机电一体化设备的故障，为后续维修提供依据。
关键词：机电一体化；设备；故障诊断技术；
引言：机电一体化表示在设备动力、控制及信息处理等功能中融入电子技术，有效结合机械装置和软件及电子技术，组合为系统。诊断机电一体化设备的故障，能够动态监测机电一体化设备运行状态，同时可将其运行期间的各类问题及时发现，并将设备故障的具体发生位置准确找出。
1.机电一体化设备故障诊断技术概况
机电一体化故障诊断技术，在诊断技术的运用下可将机电一体化设备中的潜在问题及时发现，并将其故障出现的具体原因找出，帮助技术人员将机电一体化设备的具体故障位置在最短时间内找出并消除，为设备提供正常运转、持续生产方面的保障。
对于机电一体化设备而言，其故障诊断的目的主要包含下述四点：其一，能将设备中潜在或是即将发生的故障及时发现、找出，最大限度降低设备的损失；其二，能将设备潜在或已经发生的故障适时找出，有利于设备故障维修时间的缩短，同时能使设备维修质量与效果得到提升；其三，能将设备的运行与工作始终维持在良好状态；其四，可为设备的正常运行提供保障，有助于企业正常生产的实现。
2.设备故障特点分析
机电一体化设备是由传统的机械设备与微电子控制电路组成。因此其故障特点也可以从4个部分来讨论。
（1）传统机械设备在生产过程中是一个动态的过程，每一次机械动作都具有随机性、离散性以及模糊特性，因此实际故障具有相当高的隐蔽性的特点，其检测难度大、具有误导性。例如，在煤矿生产过程中，经常出现称重系统的称重质量超过误差范围的现象，检测员根据故障数据怀疑煤矿投放部件损坏。而实际并非如此，称重系统底部的质量测量相关传感器线头松动，但未明显脱离的状态也会引起这样的现象。往往这种现象的隐蔽性会加大故障诊断的难度。
（2）机电一体化设备的功能是持续更新的。目前机电一体化设备在实际生产加工过程中并不是处于一成不变的状态，随着生产加工项目的变化，加工工艺的要求也随之改变。这就要求机电一体化设备去改变系统功能，完成新技术的更迭。而往往设备的故障诊断系统并不能实时随着生产加工系统新技术的变化做出及时的更新。长期以往就会导致诊断系统的故障报警功能混乱，增加维修人员维护与修理的难度。例如，在煤矿开采生产线中，不同客户开采煤矿的纯度与质量不同，这就要求开采过程中需要系统功能不断调整。如果前期开采生产与后期差异较大，极有可能存在系统改进过程中，造成相关子部件的故障诊断系统的缺失。
（3）机电一体化设备一般都较为复杂，具有零部件多，功能强大的特点。而每一个子功能部件是相互联系，密不可分的。往往一个部件的故障会导致与之相关联其他部件的功能失常，使得故障诊断系统很难分辨出最初出错的部件，出现报错紊乱的问题。因此其故障诊断大部分不能确定给出具体的故障零件位置，导致设备检测工作人员的作业难度加大，需要花大量时间去排查所有可能部件，并进行进一步的确认。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（4）机电一体化设备大部分产生的故障是微小故障，这些故障存在间歇性，有些在短时间内并不会在生产加工过程中显现出来，更不会通过报警系统显示，容易进一步延缓故障发现的时机。例如，在煤炭开采时，称重系统的规格要求是100±5kg，但由于质量测量相关的传感器老化的原因，质量测量精度下降，容易出现+3kg的误差。而这个误差是在工艺要求范围内的，系统并不会通过故障检测报警显示出来，长期开采生产过程中会提高煤炭原料质量，无形中增加了生产成本。
3.机电一体化设备的故障诊断技术
3.1故障分类技术
根据故障损坏的零部件以及故障对设备运行的影响，来判断故障的类型，属于破坏性故障、还是非破坏性故障。在实际检修工作中，应用故障分类技术，可以帮助工作人员尽快确定故障范围，优先解决影响设备运行的问题，避免造成不必要的损失和破坏。
3.2油液磨损识别技术
结合油液的实际成分，分析油液对设备运行的影响和物理变化，来确定磨损的位置和严重程度。该诊断技术具有直观性，因此在实际诊断中应用普遍。以润滑油为例，具有密封防漏、冷却降温、减震缓冲、润滑减磨的作用。一旦润滑油不足，就会加重发动机磨损，导致设备出现异常声响和振动。
3.3在线/离线诊断技术
离线诊断，指的是定期或不定期地通过巡检的方式，采集设备的运行数据，经计算机软件进行分析，确定有无故障。该诊断技术的优点是精细程度高，缺点是无法处理突发故障。在线诊断是将诊断仪器和设备连接在一起，监测设备的运行状态，可对突发故障进行捕捉、分析，因此灵活性更高。随着在线诊断技术的发展，可对知识、信号进行解析，且不需要建立数学模型，因此应用广泛。
3.4设备参数检测技术
机电一体化设备的功能参数是确定的，设备发生故障后，部分参数也会相应改变，象电压、电流、功率等。使用专用仪器检测设备的参数，并和正常参数进行比较，即可明确故障范围或具体元件。在维修时，只需更换相同规格、型号的元件，看功能参数恢复正常，维修工作即完成。在实际应用中，该诊断技术不仅方便操作，而且准确性高，因此提倡使用。
3.5故障诊断专家系统
该系统是由知识库、推理机、数据库、解释程序、知识获取程序组成，具有应用范围广、诊断效率高的特点。目前市面上使用的故障诊断专家系统，分为解释型、预测型、调试型、维修型、规划型、监测型和控制型等，针对故障进行诊断时，多采用树状图进行分析。以异常振动为例，分析原因可能是基频振动（热弯曲、不平衡）、低频振动（支承问题、油膜振荡）、二倍频振动（不对中、轴裂纹）、广谱振动（摩擦、联轴器问题）等，结合设备历史运行数据进行确定。
4.结束语
综上分析，企业在发展过程中，应继续在机电一体化设备的故障诊断方面，选用合理化的模式来完善，坚持在机电一体化设 备的故障诊断技术上，取得较高的创新效果，推动地方生产、加工的全面进步。
5.参考文献
[1]王哲.探讨机电一体化设备的故障分析与诊断技术[J].科技经济导刊，2017（17）：82.
[2]吴仲强，张寿安，郭玉龙.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].设备管理与维修，2018（06）：150-151.
论文作者:刘,波1 郭腾阳2 邹彬梅3
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷10期
论文发表时间:2019/9/20
标签：设备论文; 故障论文; 机电一体化论文; 故障诊断论文; 技术论文; 系统论文; 部件论文; 《建筑实践》2019年38卷10期论文;