机械电气一体化设备安装技术要点研究

史兆娜 刘广慧

摘 要：一体化设备能够实现自动化和智能化控制，提高生产效率和产品质量，降低人工成本和能源消耗，具有重要的意义和广泛的应用前景。基于此，深入研究机械电气一体化设备安装技术要点，促进工业生产的智能化和自动化进程，以期能提高设备安装质量和效率。

关键词：机械电气；一体化设计；设备安装；技术要点

中图分类号：TH-39                             文献标识码：A                                    文章编号：2096-6903（2023）11-0051-03

1 机械电气一体化概述

1.1 机械电气一体化的发展现状

机械电气一体化设备安装技术是在工业生产过程中，机械设备与电气控制系统的有机结合，形成集机械、电气、控制于一体的设备系统。机械电气一体化设备安装采用一体化的安装方法，将机械和电气安装工作整合在一起，通过协同作业和信息共享，可以更加高效地完成设备安装任务。

机械电气一体化技术在当前广泛应用于制造业的各个领域，如机械制造、汽车制造、航空航天、能源等，不仅改善了设备的功能和性能，还提高了生产效率和产品质量。随着科学技术的不断进步，机械电气一体化设备越来越智能化和自动化，通过集成传感器、执行器和控制系统，设备可以实现自动调节、故障诊断和远程监控等功能，提高生产效率和降低人工成本，机械电气一体化设备与信息技术的融合也越来越紧密[1]。通过物联网技术，设备之间可以实现数据交互和协同运行；通过云计算和大数据分析，可以对设备和生产过程进行监控和优化。

1.2 机械电气一体化的发展趋势

随着人工智能和自动化机器等技术的不断发展，机械电气一体化设备将实现更高级的智能化和自动化能力，通过引入自学习和自适应控制算法，设备可以根据实时数据和环境条件进行智能决策和优化，提高生产效率和产品质量。对于机械电气一体化设备，可靠性和安全性是非常重要的考虑因素，未来的发展趋势将会集中在提高设备的可靠性和故障诊断能力，以及增强设备的网络安全性，防止潜在的网络攻击和数据泄露。未来的机械电气一体化系统将更加注重人机协作的能力，操作员和机械设备将更紧密地合作，实现高效的工作流程和任务分配[2]。例如，机器人和工人可以共同完成复杂的装配任务，提高生产效率。

2 机械电气一体化设备安装技术要点探析

2.1 安装前的关键准备

在安装之前，需要对设备进行选型和工程设计，根据生产需求和现场情况确定最适合的设备型号和规格，并进行工程设计，包括设备的布置、电气接线图、管道布置等。在设备安装之前，需要对安装场地进行准备工作，场地应具备良好的基础设施，如平整的地面、稳固的基础、适当的排水系统等。根据设备的尺寸和质量，确保场地能够容纳和承受设备的安装和运行。对于一些大型设备，可能需要进行基础建设工作，包括打地基、浇筑混凝土底板、安装地脚螺栓等。基础建设的目的是提供设备安装的稳定支撑和固定[3]。

2.2 设备基准线的调整

在设备安装之前，需要测量和确定基准线的位置，可以使用水平仪和垂直仪等专用工具进行测量，以确定设备的水平和垂直方向。

设备的水平度是指设备水平面与地面的水平面之间的相对位置关系。调整设备水平度可以使用调整垫片、调整螺栓等方式，通过在设备底座或基础上增减垫片或调整螺栓的紧固程度来实现。在调整过程中，可以通过水平仪等工具进行实时监测，以确保设备达到预期的水平度要求。

设备的垂直度是指设备竖直面与地面的垂直面之间的相对位置关系。调整设备垂直度可以使用调整螺栓、调整支撑脚等方式，通过调整设备底座或支撑脚的高度来实现。在调整过程中，可以使用垂直仪等工具进行监测，以确保设备达到预期的垂直度要求。

2.3 螺栓的安装

螺栓的安装是机械电气一体化设备安装过程中的重要环节之一，涉及设备的固定和连接，对设备的稳定性和安全性有着重要影响。根据设备的安装要求和设计规范，选择合适的螺栓。螺栓的规格要与设备的连接孔匹配，具有足够的强度和承载能力。

在安装螺栓之前，确保螺栓孔和连接孔的清洁和平整，清除孔内的杂物、灰尘和锈迹，检查连接孔的尺寸和形状是否符合要求。根据设备安装顺序和设计要求，确定螺栓的安装顺序。通常情况下，从中心到外围逐步安装螺栓，确保设备平稳、均匀地固定。

在安装螺栓时，需要控制螺栓的预紧力，即螺栓的紧固程度。预紧力应根据设备的要求和设计规范进行控制，既要保证螺栓的紧固，又要避免过度紧固导致螺栓断裂或设备损坏[4]。

2.4 设备的安装

设备安装的过程中需要根据设备布置图和設计要求，确定设备的安装位置，考虑到设备的使用和维修需求，确保设备安装地空间和周围环境充足。要确保设备的安装平整度，避免设备在运行过程中出现倾斜、晃动等问题，可以使用水平仪等工具对设备进行调整，确保设备水平度符合要求。在设备的安装过程中，需保证设备之间的间隔符合要求。考虑到设备的使用和维修需求，确保设备之间的间隔足够，便于操作和维护。注意根据设备的功能和设计要求，安装连接管道和电缆，保证管道和电缆的连接牢固、密封良好，避免泄漏和故障。设备安装完成后，还要进行安装调试工作，包括设备的电气连接、管道连接、仪表校验等工作，确保设备能够正常运行。

3 机械电气一体化设备安装调试中的常见问题

3.1 材料方面的问题

安装过程中使用的材料如螺栓、管道、电缆等，如果质量不合格或使用假冒伪劣材料，会导致设备在运行过程中出现安全隐患或性能问题。材料的尺寸与设备设计要求不匹配，如螺栓长度不够、管道接口尺寸不对等，会导致安装困难或无法正确连接。管道连接、电缆穿墙等部位的密封不良，会导致泄漏、漏电等问题，影响设备的正常运行和安全性。安装调试过程中，如果电缆的长度不足，无法达到设备连接的要求，需要重新调整布线或更换适合长度的电缆。某些设备在安装过程中需要考虑到振动和冲击的问题，使用弹性支承件可以减少设备受力和振动传递，如果弹性支承不足或质量不合格，也会导致设备振动过大或损坏[5]。

3.2 施工方面的问题

施工团队未能按时完成所需工作，导致整个项目的进度延误，这可能由于施工计划不合理、人力资源不足或施工过程中遇到的困难等原因引起。施工过程中的质量问题可能导致设备的运行不稳定或存在安全隐患，如焊接接头不牢固、电缆接线错误、管道连接处漏水等。施工人员如果存在施工误差，导致设备的安装位置不准确、布线错误或操作不便等，需要进行重新调整或修正。如果施工过程中存在安全隐患，会导致工人受伤或设备损坏，如未采取必要的安全措施、施工现场混乱等。机械电气一体化设备的安装调试需要多个施工团队协同作业，如机械、电气、自动化等，如果各方之间的协调不畅，可能导致施工冲突、进度延误或质量问题。

4 机械电气一体化设备的调试技术

4.1 设备安装初期

在调试前，需确认设备安装的完整性，包括机械部分和电气部分是否安装齐全，并检查各部件的连接是否牢固。根据设备的安装图纸和技术要求，准备所需的工具、测试仪器和相关资料，并确保调试人员具备必要的技术知识和经验，了解设备的各项参数和工作原理。做好連接电源和信号工作，确保机械电气设备接入的电源电压和频率与设备要求一致。

电气安全检查要根据设备的接线图和控制逻辑，正确连接电源线、信号线和地线，检查电气连接的接触可靠性，确保没有电气短路、接触不良或接线错误。调试电气控制系统要按照设备的控制原理和操作流程，对电气控制系统进行逐项测试和调试，并检查电气元件的工作状态和参数设置，如接触器、断路器、变频器等。对各个控制回路进行检查，确保信号的传递和转换正常，进行设备的手动和自动控制测试，验证控制系统的可靠性和准确性。

4.2 设备安装中期

在设备安装中期，要仔细检查所有电气接线，确保与电气图纸一致，且处于正确的连接状态。检查电缆和终端的插接是否牢固，有没有松动或脱落。检查主电源供应是否与设备的电源需求匹配，确保电源稳定，并使用符合安全标准的电气设备，如断路器、隔离开关等。还需要校验和校准设备的各种仪表，如压力传感器、温度传感器、流量计等，确保读数准确，并与标准设备进行比较。如果在调试过程中发现任何问题或故障，如设备无法启动、传感器读数异常或控制系统故障等，需及时进行故障排除和修复。

4.3 设备安装后期

机械电气一体化设备安装后期的调试技术主要涉及设备的功能验证和性能测试。对设备的各个功能进行验证和测试，确保其能够按照设计要求正常运行。例如：测试设备的运动控制、传感器的检测和反馈、各种执行器的操作等，逐个测试每个功能，并记录测试结果。针对设备的性能指标进行测试，包括速度、精度、负载能力等，对设备的各项性能进行验证，与设计要求进行比对，确保设备能够达到预期的性能水平。

测试设备在不同工况下的运行稳定性和响应能力。如果在调试过程中发现任何问题或故障，如传感器故障、控制系统故障或设备无法正常工作等，需要进行故障排除，通过仔细检查设备的各个组件和系统，逐步排查故障原因，并及时进行修复。对设备进行负载测试，模拟实际工作条件下的负载情况，验证设备在负载下的性能和稳定性，对设备的承载能力进行测试，检查设备在最大负载下的工作状态。

5 设备安装过程中的质量控制措施

5.1 材料的合理选用和设备的质量控制

材料应符合设备设计要求，具有足够的强度、耐磨性、耐腐蚀性等特性。在选择材料时要考虑工作环境的特点，如温度、湿度、化学物质等因素，以确保材料能够承受相应的工作条件。在设备制造过程中，应进行严格的质量控制，确保设备符合设计规范和要求，包括材料的强度测试、工艺参数的控制、零部件的质量检查等。

在生产过程中，应建立质量控制体系，包括员工培训、工艺控制、质检程序等，以确保设备的质量稳定可靠。设备的装配过程需要控制每个环节的质量，并确保各个组件的正确安装，要求装配人员进行培训，掌握正确的装配方法和步骤，严格按照装配图纸和工艺要求进行装配。装配过程中需要进行检查和测试，确保装配质量符合要求。

在设备安装过程中，还应定期进行检测和检验，以确保设备的质量和性能，包括使用合适的测试设备和方法，对设备进行功能、性能、安全等方面的检测和测试。例如：通过使用测量仪器、测试设备和试验台对设备进行各项参数的测量和验证。

5.2 采用新技术提高工作效率和质量

采用新技术可以提高设备安装过程中的工作效益和质量，可以使用3D打印技术制造出精确的零部件和模型，减少人工操作，提高装配的精度和效率。3D打印还可以实现定制化设计，满足特定要求。无人机用于勘测和测量工作，可以提供高精度的数据和图像，帮助确定设备的安装位置和拓扑结构。这些数据可以用于确定最佳的安装方案，减少人力和时间成本。通过在设备和工作场所中部署传感器，可以实时监测设备的运行状态和性能参数。利用物联网技术，这些数据可以传输到中央控制中心，实现实时监控和远程诊断，减少故障和提高安装质量。利用智能机器人和自动化装配技术可以实现快速、准确的装配操作，这些技术可以用于进行重复性高的任务，提高装配效率和质量，并减少人力需求和错误率。

5.3 规范行业管理措施

确保所有参与设备安装的人员具有相关的资质和培训，如电气工程师、电气技术员等，要求安装人员了解安装标准、规范和法规。并对所使用的物料进行严格的管理，确保物料的质量和合规性，要求检查物料的证书、规格、标识等，进行记录和追溯。在设备安装现场实施严格的管理措施，包括临时用电管理、安全防护、环境保护等，确保施工现场的安全和有序，减少事故和损坏风险。还要进行全面的质量检查和验收，确保设备安装符合要求，包括设备的安装位置、固定方式、接线质量、接地效果等方面的检查，以及相应的测试和调试工作。

6 结束语

机械电气一体化设备安装关键的技术要点包括设备选型、安装步骤、接线与调试等方面，这些要点的掌握和应用能够有效提高设备安装的效率和质量，为工程项目的顺利推进提供有力保障。机械电气一体化设备安装技术的研究和应用是一个不断探索和进步的过程，需要持续关注新技术的发展趋势，不断更新知识和技能，以适应行业的变化和发展，还要积极参与相关领域的研究和创新，推动机械电气一体化设备安装技术的进步。

参考文献

[1] 蒋太强，王晓文，孙振明，等.机械电气一体化设备安装技术要点研究[J].造纸装备及材料，2023，52（5）：70-72.

[2] 王嘉辰.机械电气一体化设备安装技术要点分析[J].电子元器件与信息技术，2021，5（7）：85-86.

[3] 杨斌.机械电气一体化设备安装技术要点探析[J].设备管理与维修，2021（12）：73-74.

[4] 陈国.机械电气一体化设备安装的具体环节与技术研究[J].设备管理与维修，2019（14）：183-185.

[5] 杨兴龙.机械电气一体化设备安装技术要点探究[J].现代盐化工，2019，46（2）：86-87.