探究机电设备故障诊断

探究机电设备故障诊断

廖康电

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摘要:机电设备是应用了电子和机械设备的技术。机电设备在日常运行中会出现诸多故障，影响设备的正常工作和工业生产，维修时间过长会造成较大的经济损失，威胁设备安全运行，甚至造成重大恶性事故。掌握一定的故障诊断技术，可以从根本上及时排除故障，防止故障恶化，降低经济损失。

关键词：机电设备；故障诊断；发展趋势

前言

如何有效的检测机电设备故障成为当前人们急切关注的焦点问题，特别是随着智能化时代的到来，是否可以依靠先进的技术解决存在的历史问题，更成为机电设备故障诊断技术发展的关键所在。针对机电设备诊断技术，需要首先发现机电设备所存在的故障问题及原因，并针对不同的原因采取不同的方法，才能够有效避免由机电设备故障造成的重大安全事故的发生，从而避免由于机电设备故障给国家以及人们造成的人身伤亡和经济损失。

一、机电设备故障诊断的必要性解析

1、机电设备故障诊断技术缺乏完整的理论体系

机电设备在运行过程中，为了更好的输出产品，需要高速率、高效率的运行。为了确保生产效率可以有效的提高，很多机电设备没有进行良好的定期检查，机电设备故障诊断技术大多针对机电设备的固定部位，缺乏整体性和代表性。机电设备故障诊断技术虽然已被广泛运用，但是机电设备故障诊断技术仍然没有形成完整的理论体系，也没有相关的行业技术标准和参考技术规范，导致了理论与实际脱节，真正的机电设备故障诊断技术没有得到实际应用。

2、机电设备故障诊断的不确定性

传统的机电设备故障诊断技术大多针对设备自身的运行状态，工作人员一般依赖于现有的经验知识。但是，由于机电设备各元器件之间存在的差异性、直接经验的局限性、设备运行的规律等原因，直接导致机电设备故障诊断出现较大的不确定性。正常状态和可疑状态下的机电设备各元器件之间其实不存在明显的区别，在机电设备故障未出现之前，机电设备仍然正常运行，所以，很难做出准确的诊断，只有当机电设备无法正常运行时，机电设备故障才被发现。因此，机电设备故障诊断技术的不确定性，很容易造成机电设备故障的判断失误。

二、机电设备故障与零件失效分析

(1)从不同角度对设备故障进行分类，可有针对性的对不同类型的故障采取有效的维修措施。按故障发生的速度可分为渐发性故障和突发性故障；从故障出现的后果可分为功能性故障和参数性故障。功能性故障是设备不能完成其规定功能；参数性故障是设备技术参数达不到规定要求；从设备功能丧失的程度可分为永久性故障和暂时性故障；从故障形成的事实可分为实际故障和潜在性故障；从故障发生的原因可分为耗损性故障、误用性故障和设备本质缺陷性故障。

(2)机电设备故障往往是因为组成设备的机器零部件或电气、电子元器件失效导致的，还有的是设备的结构原因造成的。机器零部件或电子元器件失效，这是部分或全部丧失其功能，即磨损、变形、开裂、腐蚀、老化、烧损、损坏等，更实施更换和修理，排除故障以恢复设备功能。在结构上如联轴节不对中、转子不平衡、结构共振、转子临界转速共振、密封间隙不均匀的气流激振、滑动轴承的油膜涡动和油膜振荡、齿轮装配不良的啮合振动、水力振动和电磁力引起的振动等，这都是在设计、制造、安装及运行等环节造成的。

(3)设备故障的分析方法。设备故障分析可以用故障树法，根据各基本事件的重要程度，提出改进和预防故障的措施。设备维修工作中的故障分析，可分为以下步骤。一是对功能性故障要分析它是因结构、材质引起，还是操作和其他问题引起；对异常温升、振动、声响等，设备状态异常，应检测它的异常部位和程度，以确定故障或故障征兆。二是设备的每种功能故障或不同部位的状态异常，有时是多种故障原因，分析故障或状态异常的原因要全面，检测的项目应有重点、有顺序，既可找出原因，又能缩短诊断故障时间。丰富的实践经验和较强的分析能力具有重要作用。三是通过对故障原因有重点地逐项排查，或采用故障诊断技术，找出故障原因，排除故障。

三、机电设备故障诊断技术探究

1、机电设备故障诊断技术

机电设备在运行中，由于受到外界环境的影响、机电设备的劣化、机电设备各元器件的失效、机械零部件的磨损、机械零部件的变形等，直接影响到设备的正常运行。在机电设备故障诊断中，很大程度需要做好电气方面诊断工作，针对电气设备的诊断，采取以下技术：

（1）回路分析法

电路都是有回路组成，所以当机电设备电气线路发生故障时，可以充分利用电路分析方法，针对电气性能的回路进行定点分析，缩小故障范围，从而更快排除疑难所在。

（2）状态分析法

机电设备在各个状态情况下都有其标准值，当电器设备出现问题时，可以采用设备启动、暂停、运转、反转等不同步骤判断各个状态的特性，与标准值进行比较，从而分析出问题所在。

（3）其他方法

采用视觉，观察故障所在有无明显问题所在；采用听觉，观察电气噪音等问题；采用嗅觉，电路是否有烧焦等味道等等。

2、射线探伤诊断技术

当机电设备因为某种原因出现故障后，无法利用预防诊断技术，此时需要采取故障后技术。而机电设备由于封装性较强，很多问题凭借肉眼无法发现，而利用射线探伤技术可以彻底的解决这个问题。射线探伤可以通过射线扫描，检测设备的介质密度变化，基于介质变化图谱，做出更好的分析。

3、信息智能化诊断技术

利用信息智能化技术，检测机电设备存在的问题，可以更有效的解决潜在问题。充分结合信息处理技术、计算机数据处理以及网络传输技术，可以对机电设备进行远程控制，并通过网络传输实现智能化解决，提高人员的安全性以及工作的效率性。因此，利用信息智能化诊断技术，不仅可以减少人员工作成本，还可以做好机电设备故障诊断工作。

四、机电设备故障诊断技术未来发展趋势

人工智能、无线通信、数据处理和传感器技术的快速发展推动着机电设备故障诊断技术的不断成熟。诊断技术的未来发展方向以技术智能化、传感器多维化和精密化、诊断模型和诊断理论的多元化为主。人工智能广泛应用于系统辨识和模式识别等领域，该技术综合了生理学、计算机技术和哲学等多门技术，具有评估客观、容错能力较强、计算简便、可靠性较高等优点。利用该技术可以实现诊断技术智能化。在相同网络中对同类问题的不同知识进行表示，实现知识的自动获取，从而提高准确性。参量的有效性是保证准确性的基础，利用多功能高效仪器可以实现对设备物理量、几何量的准确和快速检测，并对故障部位及原因进行有效识别，达到快速诊断和修复的目的。

结束语:

机电设备作为重要的技术工具，为人们的工作以及生活水平提供了诸多方便，为了有效的解决机电设备在运行中产生的故障问题，提高设备的健康度，需要对机电设备故障诊断做充分的准备工作。不仅需要对其理论知识进行高效充电，还需要做好机电设备故障前检测以及机电设备故障后诊断，双管齐下，可以有效的解决机电设备可能产生的故障问题，从而促进机电设备故障诊断技术更好发展。

参考文献:

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