机电一体化设备故障诊断及维护保养分析

韩英明

1 机电一体化设备故障检测原理

机电一体化设备在针对自身的故障进行检测时，为了保证检测的结果具有准确性和有效性，需要在实践中及时采取有针对性的措施，这样才能够保证最终的检测效果。而一般故障检测这一环节基本上都是在机电一体化设备故障诊断之后才开始进行的，需要对诊断的技术或者技巧性有一定的认识和了解[2]。在诊断开始之前，就需要对机电一体化设备的整个框架有一定的了解和认识，同时还要在实践中采取有针对性的措施，实现对整个结构功能性模块图纸的分析和认识。

2 机电一体化设备故障诊断的特征

机电一体化设备是多层网络结构组成的，有设备层以及自动化和控制层，由于机电一体化设备自身有着特殊性，所以设备故障就有着鲜明特点。机电一体化设备的零件数量比较多，这也就使得在设备故障发生的时候比较复杂，设备的各部件间都有着紧密的衔接联系，从而促进设备正常运行。机电一体化设备故障的诊断时候，实现迅速诊断是存在着难度的，设备故障产生的因素也比较多，判断故障的真实源头在短时间内就存在着难度。

再者，机电一体化设备故障的诊断的目的性特点也较为鲜明。机电设备的运行中出现了故障问题，在进行诊断的时候主要是采用相应技术，最大效率的找到机电设备的故障所在，从而针对性的解决，最大程度的减少对生产造成的影响。

3 常见机电设备故障的分类

常见的设备故障可分为机械故障和电气故障。导致机械故障的原因可能是机床定位精度超差、机械传动反向间隙大、造成失动量变动不平稳、机床主轴轴向径向跳动精度超差、机床导轨位置精度超差、丝杠螺母副精度下降及温升等[2]。在机床的特性下降时，虽然机床会继续工作，但是会生产出不合格的产品。因此，如果出现故障或者机床特性下降时，必须用仪器进行检测，判断产生误差的原因。电气故障可以分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指由电子器件、印刷电路板、电线电缆、接插件等出现非正常现象甚至损坏造成的故障，软件故障通过调整某些数据或者修改某些程序就可以解决。

4 机电设备故障诊断方法

4.1 设备运行中的故障处理

设备在运行过程中会提供各种参数来反应运行状态，这些参数可作为对设备故障诊断的依据，同时也可以预报设备的运行状态。通常把设备反应出来的参数转变成容易测量、容易处理和记录的物理量，这些物理量统称为信号。首先要对搜集的信号进行处理，去掉误差较大的数据，对随机误差和系统误差进行分析处理。如果不存在系统误差，那么设备不会有太大的故障。动态信号可以分为确定信号和非确定信号，确定信号可以用数学方法进行处理[3]，同时确定信号又可以分为连续信号和离散信号两大类。连续信号具有连续性，它在任意的时刻都有确定的函数值与之对应，对于连续信号特别是周期信号最常采用的方法是频谱分析。频谱分析是对周期函数采用幅值谱、相位谱、功率谱等技术，其基本的数学手段是傅立叶变换。离散信号常用方法是方差分析法。

4.2 机电一体化设备故障诊断方法

在分析机电一体化设备的故障的原因时，首先要对机电一体化设备的构成、功能、特点注意事项等做一个全面的了解。根据各个组成部分的结构特点和功能特性，分析推断每个部分可能出现的故障，然后根据故障现象找出与其相关的部分，层层分析，找出真正的原因。常用的故障诊断方法有5 种，分别是信息比较诊断法、参数变化诊断法、模拟实验诊断法、函数诊断法、故障树分析法。信息比较诊断法是指将采样与标准数据库中的数据进行比较，如果超限则设备存在故障；参数变化诊断法是设定一个阈值，如果参数在阈值以下时，设备运转正常，一旦超过阈值，则发生异常；模拟实验诊断法是指对不太明白故障发生原因的设备采用模拟方式找问题；函数诊断法是指当故障现象和故障原因存在着函数关系式时，通过对设备运行参数的计算，预测出发生故障的原因；故障树分析法是一种由结果推出原因的分析方法，在故障诊断分析中应用十分多。

5 机电一体化设备维护保养

机电设备的保养是为了提高设备的使用寿命，减少开支，提高企业生产效益。根据保养工作量的大小可以分为3类：即日常保养，一级保养，二级保养。日常保养主要是清洗和检查；一级保养是普遍进行清洗，润滑，对零件进行拆卸清洁；二级保养是指对设备内部进行清洗和润滑，并且局部检查和调整。

此外，机能检查主要是查漏、防尘和耐高温、高速、高压的情况检测。在生产过程中，做好日常检查是十分重要的，其主要是检查精度和机能。精度检查是将设计精度和实际加工精度对比，为维修提供依据。机能检查主要是查漏、防尘和耐高温、高速、高压的情况检测。

6 结语

通过对机电一体化设备诊断故障的应用能有效保障生产的安全，提高机电一体化设备的整体应用效率。故障诊断技术的科学应用下，能起到协调的作用，保障机电设备的稳定运行。未来对机电一体化设备的应用会愈来愈广泛，做好机电一体化设备故障诊断工作也就比较关键。