故障诊断在机电设备管理与维修中的应用

吴文东

摘 要：随着科学技术的迅速发展，设备现代化水平的迅速提高，现代设备的特点较传统设备发生了重大改变：设备的容量、规模和能力越来越大；在微电子科学、自动控制与计算机科学的高度发展下，以机电一体化为特色的崭新一代设备逐渐代替传统的机器设备；设备的自动化水平越来越高，这给我们带来了一系列新问题，对机电设备故障的诊断和维修则变得困难，对设备维修管理工作提出了严峻的挑战。

关键词：机电设备管理；维修；故障诊断

引言

高职高专院校的实训设备是院校学生实训或生产中可供长期、反复使用的，基本上能保持其原有实物形态和功能外观的劳动资料和物质资料的总称。实训设备构成了院校实践活动、生产经营活动的物质基础，是整个学院固定资产的重要组成部分。保证学生实践实训生产过程的顺利进行，是设备维修工作的根本任务。维修伴随着设备的出现而出现，它是对设备进行维护和修理的总称。维护是为保持设备良好状态所做的所有工作，包括清洗擦拭、润滑涂油、检查调校等；修理是为恢复设备设计功能所做的所有工作，包括故障诊断、故障排除、故障排除后的测试以及全面翻修（大修、中修、小修）等。

1 机电设备产生故障的主要原因

（1）机电设备的超负荷工作。在生产运营过程中，如果机电设备出现的实际工作参数超出设备设计生产时设置的最大工作值，会出现振动加剧、温度过热、压力过大等异常，造成零部件损坏，导致机电设备故障的产生。（2）机电设备的磨损。机电设备随着运行时间的增加，在长时间受到内部与外部因素的共同作用下，零部件发生磨损变形、老化失能，导致故障发生。（3）违章操作、维护不当。不严格执行操作规程，违章操作，以及不按时维护、使用错误的工具和方法，维护不当，都会造成零部件损坏，导致的故障发生。

2 故障诊断技术在机电设备管理中的应用

2.1 振动诊断技术

机电设备出现故障时，如内部裂纹、破损、变形时，设备相关零部件的振动特性将发生显著的变化，借助这一原理，在机电设备合适位置上安裝振动传感器，收集振幅、频率、频域等振动信号数据，通过分析软件，得到图表报告，以此来诊断、评估设备零部件的损坏程度，如轴承的损伤、齿轮磨损与零部件的松动程度等。但是，根据振动信号识别设备故障是件难度很大的工作，这主要是因为，同一故障可以表现出多种症候，同一症候可由不同故障引起，不同类型的机器，其故障与症候的对应关系可能不完全一样，这种对应关系又与运行条件、环境条件、故障历史及维修情况密切联系。因此在故障振动技术诊断中，熟悉和掌握设备的结构、特性、使用和维修情况，具备丰富的诊断实际经验都是非常重要的一环。

2.2 数控系统的维护

严格遵守操作规程和日常维护制度；尽量少开数控柜和强电柜的门；定时清扫数控柜的散热通风系统，检查数控柜的各个冷却风扇工作是否正常；定期检查和更换直流电动机电刷；定期更换存储用电池，以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容；备用的印制电路板长期不用时，应定期装到数控系统中通电运行一段时间，以防损坏。

2.3 无损检测诊断技术

无损检测诊断技术，是在不损坏零部件工作状态的前提下，对被检验零部件的表面和内部质量进行检测，通过无损检测的方法，对设备故障进行科学诊断的技术。可以检测出设备零部件的表面及其材料内部、零部件之间的结合部是否产生损坏，如裂纹、缺失及腐蚀等。常规无损检测方法有超声波检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测等。在我国由于无损检测诊断技术的起步相对较晚，无损检测诊断的专业技术人员相对较少，但是相对于其它的故障诊断技术来说，这种技术能够在不损伤机电设备的情况下，检测出设备故障，因此无损检测诊断技术在我国具有很大的发展空间。

3 提高机电设备维修故障诊断效率的对策

3.1 加强对学生的管理

高校数控设备的操作者大多数都是初次接触设备的学生，他们对机械加工的知识很缺乏，对设备的保养工作更是一无所知。因此在平时的实训中，要在有丰富操作实践经验、懂得数控设备的工作原理、结构特征、日常维护保养，有较高的专业基础理论知识、相关的电学基础、计算机基础和相对数控设备的专业英语的指导教师的指导下进行操纵、维护和维修，并做好现场管理工作，在每次的实训结束后，要做到以下要求。（1）整齐。工具、工件、附件要放置整齐合理；机床零部件及安全防护罩齐全；各种线路、管道完整。（2）清洁。机床内外要打扫干净，无灰尘、无黑污、无锈蚀；各滑动面、齿条、齿轮等处无油垢，无碰伤；各部位不漏水、不漏油、不漏气、不漏电；切屑垃圾清扫干净。（3）润滑。要定时加油、换油，油质需符合要求；油壶、油枪齐全，油毡、油线清洁，油路畅通。

3.2 预防性维护保养

1.所有设备必须根据维修保养手册进行定期检修及保养，并制订相应年度、季度、月度保养计划及保养项目。2.相关人员必须认真执行保养计划及保养检修项目，以便尽可能延长系统设备正常使用的寿命，并减少紧急维修的机会。3.保养检修记录及更换零配件记录必须完整、真实，以便分析故障原因，确定责任以减少或避免类似情况发生。

3.3 故障检测和维修

日常维护一方面在于为数控设备创造良好的工作条件，另一方面是减少数控机床故障、延缓磨损的保护性措施，但并不能彻底消除故障。在设备发生故障进行修理时，首先应注意了解和掌握被修理前的使用情况和修理史，仔细询问故障发生前后的异常现象，是否冒烟打火、有无拆断的元件、连接头是否松动、用手摸元器件是否发热等。经初步检查，如果是机械故障，通常需进行拆卸，找到故障部位，排除解决；如果是电气故障，先用示波器、数字电压表、信号发生器、常用万用表进行检查，确定故障出现在哪一级，然后根据图纸资料迅速找到故障的元器件。如果是外围故障，按传统机械、电气故障处理方法就能解决；如果是系统内部参数的问题，则需根据原始参数记录，逐一对照检查并修改；如果是印刷电路板上元器件的问题，可以用备用电路板进行调换，如果故障消除了，则问题出在该电路板上；如果故障没有消除，则应继续检查其它相关部分，直至找准问题的根源。每次修理后都要认真做记录，如故障现象部件更换过的电路及排除方法、调整过哪些可调部分等

结束语

近年来，高校购置的数控设备数量越来越多，品种也越来越丰富，各高校设备管理部门加强了对设备的管理，实行科学的设备管理方法，采用信息化网络工程管理，对设备数据进行远程调整、升级换代，使设备处于领先状态，保证数控设备安全稳定地运行，发挥着数控设备的最佳效能。我院也将借鉴各高校的先进管理经验，加强设备的日常检查、润滑、保养和维修，将我院的数控设备管理好、使用好、维护好。

参考文献：

[1] 朱谊勇. 故障诊断技术在煤矿机电设备管理与维修中的应用[J]. 科技风，2015，（10）：177.

[2] 蔡少钐. 在机电设备管理与维修中故障诊断技术的应用[J]. 设备管理与维修，2016，（12）.