机电一体化设备的故障维修特点及可靠性分析

（河北化工医药职业技术学院，河北 石家庄 050026）

0 引言

机电一体化设备与其他设备存在一定的区别，其整体是纯电子、纯机械的设备。同时，与普通设备相比，纯电子、纯机械的设备都是较为接近的，两者存在不同的特点。因此，在进行机电一体化设备的故障维修时，不能采用传统的故障诊断方法，而是要结合技术特点进行综合分析，对其进行科学判断，从根本上解决设备故障问题。通过深入分析机电一体化设备的故障维修特点，有利于提高机电一体化设备的故障维修技术水平，使机电一体化设备的可靠性得到有效提升，为我国机电一体化设备的应用发展提供有力支持。

1 机电一体化设备的故障维修特点分析

1.1 设备零件的磨损率较高

在机电一体化设备的运行中，很容易出现零件磨损情况，进而产生各种各样的设备故障问题，对机电一体化设备的正常运行造成较大影响。造成这种情况的主要原因是机电一体化设备都是由大量的零部件所组成的，这些零部件的使用频率较高，随着工作时间的不断增长，许多元件就会出现磨损情况[1]。从表面上来看，元件的磨损对设备运行的影响程度较低，但是很容易影响到各元件的配合，导致整个设备的运行受到影响，进而出现各种各样的设备故障问题。

1.2 故障具有隐蔽性及突发性

就实际情况来看，在机电一体化设备出现故障的时候，体现出较强的隐蔽性及突发性，很难在第一时间找出故障问题，给机电一体化设备故障维修带来一定的难度。造成这种情况的原因是机电一体化设备都是由大量电子产品所构成的，而电子产品的故障本身就体现出较强的隐蔽性及突发性，在发生故障的时候，没有任何预兆。一旦电子产品出现故障问题，势必会影响到机电一体化设备的稳定运行，同时也决定了机电一体化设备故障的隐蔽性及突发性。

1.3 设备报警系统潜在漏洞问题

从现状来看，报警系统潜在的漏洞问题，基于机电一体化设备当中普遍存在。如果设备出现故障，出现运行不力的情况下，报警设备便难以及时将报警信号发出，也难以提示故障点，进而使故障原因难以及时查找出来。当报警系统不够健全的情况下，还会加大后期维修成本，使故障范围扩大，导致设备停运，影响综合生产效益。由此可见，采取有效方法，处理设备报警系统潜在的漏洞问题显得尤为关键。

1.4 同时发生多种故障

在机电一体化设备出现故障的时候，常常都存在多种故障的同时发生，这些故障存在一定的相互联系，起到了一定的相互影响作用[2]。一旦机电一体化设备出现停转情况，普遍都是认为机械设备有故障问题，但是有些故障并非是设备本身的问题，而是电子技术上的缺陷。根据机电一体化设备的特点来看，电子元件与机械设备存在紧密的联系，这两者出现故障的时候，势必会出现设备停转情况，严重影响到机电一体化设备的正常运行。

2 机电一体化设备的故障诊断方法分析

2.1 设备维修思路

在进行机电一体化设备的故障诊断时，首先就要对机电一体化设备进行深入了解，确定电子部分的控制原理和机械部分的执行原理，掌握不同功能模块的框架。之后按照设备故障特点对故障发生的类型进行判断，一般设备出现故障的时候都存在某些特征，比如轨道偏离、零件加工损坏、机器停转等等，也包括了累计误差等隐蔽性的误差。总之，需要根据机械设备的故障特征进行合理判断，便于掌握故障实质，找出故障发生的实际原因。

2.2 设备维修顺序

在进行机电一体化设备的故障诊断时，需要坚持“先机后电”的顺序，这主要是因为机械故障率更高，且较为直观，在缺乏报警提示的时候，需要对机械部分进行优先维修。同时，要坚持“先外后内”的顺序，对执行元件进行检查后，对外部设施进行排查，之后对设备内部的控制元件进行故障检查[3]。此外，应坚持“先干后叶”的顺序，对主要零件进行优先检查，之后检查次要零件。通过科学有效的方式进行设备检修，能够有效提高机电一体化设备的故障维修质量。

以上述提到的“机械设备优先维修，然后维修电子设备”检修顺序为例，如果机电一体化设备引发故障，需明确“先机后电”的维修顺序，即基于操作层面，先对机械设备部分进行检查，主要是此类故障直观，且更加容易判断。例如：对于设备柯鹏及打滑等相关故障，通常是因机械设备潜在的问题所诱发的。进一步可以通过观察检测的方式，对机械设备的零部件进行检查，倘若设备存在磨损故障，则极易观察到。当然，和电子设备比较，机械故障更容易发现，且在维修方面更加容易。

3 机电一体化设备的可靠性及具体措施分析

3.1 机电一体化设备可靠性的影响因素

元器件失效所造成的影响。元器件作为机电一体化设备的重要基础，其本身的可靠性对机电一体化设备的可靠性有着较大的影响作用。根据数学概率论可知，单位元失效概率的总和就是机电一体化设备的故障概率，一旦元器件出现失效情况，势必会影响到机电一体化设备的可靠性。所以，在选择元器件的时候，要按照国家规定的标准要求对元器件进行合理选用，确保元器件的性能及质量达到使用要求。

元器件连接组装方式所造成的影响。一般元器件与系统的连接方式比较复杂，采用不同的连接组装方式，机电一体化设备的可靠性也就存在一定差别。所以，技术人员要选择最优连接组装方式，防止出现接触不良等状况。

电磁干扰所造成的影响。在机电一体化设备的运行中，其工作原理对电能进行转化，使其成为动能，整个过程中电磁能量就会成为另一种能量，进而对设备可靠性造成影响。面对这种情况，就需要采取合理的屏蔽措施，降低电磁干扰的影响程度，同时也要保证质量，防止线路问题影响到机电一体化设备的可靠性。

3.2 加强提升机电一体化设备可靠性的设计

为提高机电一体化设备的可靠性，既要把握好大方向，也要掌控好各个细节。首先，在进行机械部分的设计时，需要从多个方面进行考虑。由于机械部分是机电一体化设备运行中的执行机构，需要充分考虑其占地面积、运动范围、运动特征及配合关系。在完成设计框架之后，需要利用动力学及静力学对承重部分及运动部分进行仿真研究，保证机械部分的运动范围及承受能力，使机械系统具有较高的可靠性。其次，在进行电子部分的设计时，应确保电路连接的准确性，不能出现电压不合理、接口松动等状况，防止电流电压问题对电子元件造成破坏、对于电子元器件的选用，需要把握好设备环境及运行功率，防止出现主控元件的破坏。最后，需要对两个部分进行有机结合，做好相应的反馈工作，为机电一体化设备的故障处理奠定良好基础。

4 结语

综上所述，机电一体化设备在各个行业领域中的有效应用，使得我国人民的生活生产更加便捷，既提高了我国人民的工作效率，降低了生产成本，也促进了我国社会经济的快速发展。但是我国在机电一体化设备的故障维修上依旧存在技术问题，很难及时发现并解决设备故障问题，给机电一体化设备的应用发展带来较大挑战。面对这种情况，需要深入了解机电一体化设备的故障维修特点，掌握机电一体化设备可靠性的影响因素，进而采取有效措施提高机电一体化设备的可靠性，使其能够更好地服务于我国人民的生活生产。