机电一体化系统的故障特点与故障诊断方法研究

林森

摘  要：产品在生产制造过程中，机电一体化非常重要，只有加强机电一体化的维护和管理，才能够保证生产制造有条不乱。文章主要对机电一体化的故障特点以及原因进行分析，并对故障提出几条诊断方法，对故障产生的原因进行深入分析，以期全面提高机电一体化的故障诊断和管理水平。

关键词：机电一体化;故障特点;故障诊断;方法

引言

机电一体化的系统结构非常复杂，日常的维护和管理也具有一定难度。但是机电一体化系统能够提高生产效率降低生产成本，所以生产制造业中机电一体化技术运用的范围非常广泛。文章主要对机电一体化的故障特点和原因进行论述，并对故障诊断方法进行研究。

一、 机电一体化系统的故障特点和原因

（一） 机械磨损

机电一体化系统当中，机械磨损很容易造成机电一体化故障。由于机械系统的装置上向来是存在误差的，所以制造的零部件和装配之间也存在一定误差，这两种误差碰撞在一起，很容易形成机械磨损，严重情况会直接导致受力部分的损坏。当机械之间的受力程度不均匀时，更容易引发机械性的磨损。

（二） 电气线路老化

电气线路是机电设备的基础，机电一体化中电力系统不可缺少。经过长时间的运行，电子元件会受到电流和电压的长期冲击，氧化和老化现象不可避免。一旦电气线路出现老化现象，线路的绝缘性能会明显降低，一旦遇到比较大的电流或者电压冲击时，各种短路、断路以及各种线路问题会接踵而来。

（三）液压元件密封问题

造成液压元件的密封性能逐渐降低的原因不是密封件本身质量优质的问题，也不是使用材料不当的问题，主要的问题是机电设备在运行过程中压力和交变载荷会对液压元件造成影响，时间一长，就会诱发密封性降低的情况。液压元件的密封性一旦降低，常常会出现泄漏的状况，这种状况的产生很容易让液压管道被堵塞，引发整个机电系统的故障[1]。

（四）人为原因

机电一体化中使用的设备通常都比较先进，系统结构上结构上非常复杂，因此对系统操作人员的要求更加高。操作人员如果缺乏安全意识操作方法上不够熟练，很容易让整个系统出现问题。

（五）工作环境的影响

机电一体化出现故障的原因还有一层原因是工作环境的影响，工作环境也引发机电一体化系统出现故障。实际生产当中，温度和灰尘度都会引起机电一体化的故障，工作人员对机电一体化系统保养方面的工作做的不到位，也是诱发机电一体化系统出现故障的一层原因，这种故障的影响之下系统的使用寿命也会缩短。

二、机电一体化系统的故障诊断方法

（一）传统故障的诊断方法

对机电一体化系统进行诊治的时候，传统的诊断方法和中医诊断病情一样，具有雄厚经验的老工作人员可以外部观察以及声音上进行判断，对设备进行相应的进行处理，然后诊断设备中的故障。这种诊断方法一般花费不了多大成本，诊断起来也非常简单[2]。实际生产制造过程中，通常不会采用传统的方法，因为传统的诊断方法不能对故障进行准确的定位，各种误诊现象时有发生。由于传统的诊断方法没有先进的检测仪器作为支撑，加上这种诊断方法需要工作人员具备雄厚的诊断经验对设备需要十分了解。所以在实际运行中，使用传统诊断方法的概率非常小，一般都是在条件受到限制时不得已而为之的方法。

（二） 現代故障诊断方法

这种诊断方法主要是依据现代科技来诊断，通常都会采用大量的传感器以及各种仪器来进行诊断，这种诊断不但速度非常快，而且效率比较高能够准确检测出系统中存在的主要问题。现代故障诊断方法，主要方法有三种，分别是下面几种。

1、 专家系统技术

这种技术主要是一个数据系统当中聚集快乐很多专家研究出来的专业知识，这个系统里边先是对系统的故障进行分析，然后根据专业知识将故障进行分类，并根据不同类型的故障进行分析列出故障诊断的方法。运用这项技术对机电一体化设备进行诊断，必须构建一个完备的专家知识库，对设备进行一个提前预测，对未来可能出现的问题进行分析，将分析出来的原理整理到数据库当中，一旦机电一体化出现故障的时候，可以打开数据库进行对比分析从而达到诊断的目的。这种诊断可以将设备进行归类，分成指示故障和无指示故障，前者可以通过查阅相关技术知识进行诊断，后者就需要运用自身经验来判断对故障进行排查。运用这项技术诊断的时候，可以先将整个系统结构检查一遍，然后对故障的具体部位进行锁定，然后检查出故障的所在[3]。这种诊断方法虽然需要大量时间，但是诊断的准确性却非常高。

2、 模糊技术

专家技术的优势在于可以根据故障的特征数据对机电一体化系统进行诊断，但是系统出现故障的原因是多方面的，很多种情况综合在一起导致出现的故障专家系统技术不一定能作出准确的判断。这种情况之下，模糊技术就可以发挥作用。这种技术是为多种原因造成机械故障进行诊断的一种方法，诊断的时候运用合理的模糊规则，对各种故障原因进行分析，将机电一体化出现原因的状况分为一级因素和二级因素，并将这些因素按照轻重进行划分，然后运用一定的推理能力进行诊断。这种技术一般在机电一体化诊断过程中使用的概率也不高，但是因为这项技术能够对设备中各种潜在的因素进行分析，所以机电一体化诊断技术中该项技术还是存在一定的地位。

3、 神经网络技术

设备的诊断方法中，神经网络出现的比较晚，是最近几年才推出的一项故障诊断技术。这项技术主攻神经元，通过神经元的感知对不同数据进行处理，对故障的诊断有效性非常高。圣经网络技术的运用，可以穿插其他各种不同的方法，这样可以让诊断的方法更加准确工作效率更加高。神经网络技术能够有效将故障诊断时间缩短，让工作效率全面提高，减少维护保养方面的成本，能够保证机电一体化正常运行。

4、 传感器技术

机电一体化故障诊断中还可以利用传感器技术来进行诊断，这种技术是对设备出现的故障进行分析后将数字化统计到计算机当中，然后对机电一体化设备进行检测。将处理好的数据进行科学的分析，通过数据来了解设备产生故障的原因。这种技术需要对计算机当中的原始数据进行有效的核查，核查数据是否正确。对计算机当中的各项数据进行分类整理，然后将整理出来的信息数据作具体深刻的分析，分析之后再对照实际设备运行情况进行对比，通过对比再确定故障产生的真正原因。

结语

机电一体化系统在工业发展中发挥着巨大作用，伴随社会的发展机械化的升级，机电一体化还会发挥更大的作用。但同时也表明，机电一体化在结构上将会更加复杂，整个故障诊断工作也会随之变得更加困难。因此，未来发展中，要对机电一体化作出更加全面的诊断，从诊断过程中不断吸取经验，对故障诊断方法进行不断完善，让机电一体化能够更加长期的发展。

参考文献

[1]王龙.机电一体化系统的故障特点与故障诊断方法研究[J].科学技术创新，2016.

[2]郑亮亮.机电一体化设备的故障诊断技术及可靠性分析[J].环球市场，2016.

[3]郑凯.关于机电一体化设备的安装调试及其故障诊断技术的应用分析[J].环球市场，2016.