机电液一体化知识在设备管理和故障诊断中的应用

周海

(镇巴县住建局房产管理所,陕西汉中 723600)

机电液一体化知识在设备管理和故障诊断中的应用

周海

(镇巴县住建局房产管理所,陕西汉中 723600)

随着科技的不断进步,大型复杂设备越来越多,工厂对设备的运行性能要求也越来越高,设备一旦发生运行故障,那么将造成不可估量的损失,因此设备的管理和故障的准确诊断非常重要,本文将围绕机电一体化只是在设备管理和故障诊断中的应用进行探讨。

机电液一体化 管理 故障诊断 应用

机电液一体化技术是一个多学科交叉融合的方向,涉及到机械设计制造、液压传动、信号处理、传感器技术等多方面,掌握了这些方面的知识就能很好的做好设备的管理工作以及设备故障的诊断。如果能够很好的对设备管理,对其运行状态进行检测,就能够在早期发现设备存在的问题,及时处理,减小经济损失。

1 设备管理和故障诊断技术简介

运用机电一体化知识对设备进行管理比较典型的应用就是设备状态检测,所谓的设备状态监测通常是指通过智能设备对设备运行时,对设备运行时的某一参数(振动、压力等)进行实时的测定,并根据测试的结果来判定设备的运行状态是否达到预定的要求。通过对设备连续的状态检测,可以得到设备的运行规律,对设备的运行趋势做一个比较大致的判断,从而可以对设备进行预测预报[1]。设备的故障诊断技术不仅是要判断设备的运行是否正常,在设备发生故障时还要判断出设备故障发生的原因,设备故障的发源地、设备故障的严重等级,并对这些情况运用机电液一体化只是进行综合的分析。

一般来说,鉴于设备状态检测和故障诊断的紧密性,为了方便会统称为设备诊断技术,主要就是在不拆卸设备的前提下,运用机电液一体化知识对设备进行运行状态的检测,并且在设备发生故障时,准确的进行故障的分析定位,及时的处理,减小不必要的经济损失[2]。设备的故障诊断应该包括这样几个环节：(1)信号的采集,信号采集最常用的设备就是传感器,例如温度传感器测量温度,压力传感器测定压力等;(2)信号的处理,由信号采集设备采集过来的信号往往是不能直接读给计算机的,大部分是模拟信号,需要进行信号的数模转换,信号的放大等,并且将计算机能够读出来的信号进行分析和整理,从分析的数据里提取出能够反映故障状态、原因等条件;(3)故障诊断,运用机电一体化知识对所有采集的信号进行合理的处理。

2 运用机电液一体化技术进行设备状态管理和故障诊断的原因

设备的故障一般有两种：第一种是设备结构损伤性故障;第二种是运行状态劣化性故障[3]。故障一般由很多特性：(1)设备故障的多样性,有时候由于设备工艺参数的变化、制造不合理等问题会产生一些别的故障,这就是故障的多样性;(2)故障的层次性,设备一旦在运行发生异常或发生故障后,就必须要对发生情况的原因进行分析判断,但是原因一般是具有层次性的,这一层发生的故障可能跟上一层的故障息息相关,这就是故障的层次性;(3)多因素和相关性,设备的各个组成部分之间,相联系的设备之间都具有很紧密的联系,一个组成部分或者整套生产线的一台设备发生故障,就会引起其他的部分或者设备的故障,这就表现出了设备故障的多因素性和相关性,在进行故障判断时,就要进行综合的考虑;(4)故障的发生延时性,设备的运行的过程中,零部件可能会受到冲击、振动等很多因素的作用,可能会产生变形、裂缝等,用肉眼很难判断,一般都是在这些小的问题积累到了一定的程度就会表现出来,故障的出现是一个不断积累的过程,从量变到质变,正是由于故障的延时性,因此更要采用机电液一体化知识进行设备的维护。故障的发生往往并不是一个特性的发生,往往是多个特性的综合,从上面对故障的特性分析可以看出,设备故障的复杂性必须要使用机电液一体化知识。

3 运用机电一体化知识对工程机械设备进行故障诊断的应用

目前,新型的工程机械(例如挖掘机、矿山用钻机等)大部分都是复杂的机电液一体化的先进设备,一般都用柴油机等作为驱动装置,在野外进行施工作业,新型的工程机械具有自动化程度高,智能化程度高,整体制造、维护费用降低、生产率大大提高等优点,但是新型工程机械复杂的传动、控制系统很难有人能够全部精通,特别是在发生故障的时候,采用普通的处理方法根本无法进行有效的进行处理,浪费很多时间,并且对相关的设备维护、修理人员的整体素质要求非常高,尤其是其电子控制系统,发生故障以后可能会直接导致设备无法运行。针对这些实际的情况,在工程机械中可以使用故障自诊断功能,使用故障自诊断功能能够在工程机械的设备运行过程中对其液压、电气等各方面进行有效的状态监测,一旦设备的运行发生异常情况,根据特定的算法就能够很好的判断出设备的故障发生的原因,这样维修人员就可以使用故障自诊断功能快速的对设备进行处理。以工程机械的电子设备故障诊断为例,工程机械的电子故障诊断设备主要包括这样几个部分：(1)检测机械的机械结构是否存在裂缝等问题的超声波探伤仪器;(2)准确的对液压油和润滑油的品质进行测试从而确定当前油液质量的红外线分光光度仪;(3)提前在故障诊断系统的计算机中存储液压泵、齿轮箱等部分正常运行时的振动波形,在用信号采集设备采集到相关设备的运行振动波形后,与预先预存的正常信号进行比对,从而判断设备的运行状态与故障原因,完成这个工作的是振动分析仪[4]。

4 结语

目前,设备的管理和故障诊断在企业的正常运行中已经越来越重要,机电液一体化知识的运用在这个过程中发挥了越来越重要的作用,上文对设备的管理和故障诊断进行了简单的分析,并通过分析故障的特性突出了使用机电液一体化知识进行设备管理和故障诊断的必要性,并列举了机电液一体化知识在工程机械中的应用,希望本文能对相关技术人员产生一定的参考意义。

[1]王荣林,殷劲松.机电液一体化设备故障智能诊断技术研究[J].煤矿机械,2013,01(11)：35-37.

[2]江骏.机电一体化技术在工程机械中的应用及发展[J].中国新技术新产品息.2012,36(6)：63-66.

[3]林伟第.设备故障诊断和故障检测[J].才智,2013,04(12)：46-47.

[4]刘文峰.林业机械与木工机械状态检测与故障诊断[J].工程机械,2011,40(05)：110-115.