周海

(鎮(zhèn)巴縣住建局房產(chǎn)管理所,陜西漢中 723600)

機(jī)電液一體化知識(shí)在設(shè)備管理和故障診斷中的應(yīng)用

周海

(鎮(zhèn)巴縣住建局房產(chǎn)管理所,陜西漢中 723600)

隨著科技的不斷進(jìn)步,大型復(fù)雜設(shè)備越來越多,工廠對(duì)設(shè)備的運(yùn)行性能要求也越來越高,設(shè)備一旦發(fā)生運(yùn)行故障,那么將造成不可估量的損失,因此設(shè)備的管理和故障的準(zhǔn)確診斷非常重要,本文將圍繞機(jī)電一體化只是在設(shè)備管理和故障診斷中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

機(jī)電液一體化 管理 故障診斷 應(yīng)用

機(jī)電液一體化技術(shù)是一個(gè)多學(xué)科交叉融合的方向,涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)制造、液壓傳動(dòng)、信號(hào)處理、傳感器技術(shù)等多方面,掌握了這些方面的知識(shí)就能很好的做好設(shè)備的管理工作以及設(shè)備故障的診斷。如果能夠很好的對(duì)設(shè)備管理,對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),就能夠在早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題,及時(shí)處理,減小經(jīng)濟(jì)損失。

1 設(shè)備管理和故障診斷技術(shù)簡(jiǎn)介

運(yùn)用機(jī)電一體化知識(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理比較典型的應(yīng)用就是設(shè)備狀態(tài)檢測(cè),所謂的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)通常是指通過智能設(shè)備對(duì)設(shè)備運(yùn)行時(shí),對(duì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的某一參數(shù)(振動(dòng)、壓力等)進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)定,并根據(jù)測(cè)試的結(jié)果來判定設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否達(dá)到預(yù)定的要求。通過對(duì)設(shè)備連續(xù)的狀態(tài)檢測(cè),可以得到設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律,對(duì)設(shè)備的運(yùn)行趨勢(shì)做一個(gè)比較大致的判斷,從而可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)[1]。設(shè)備的故障診斷技術(shù)不僅是要判斷設(shè)備的運(yùn)行是否正常,在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)還要判斷出設(shè)備故障發(fā)生的原因,設(shè)備故障的發(fā)源地、設(shè)備故障的嚴(yán)重等級(jí),并對(duì)這些情況運(yùn)用機(jī)電液一體化只是進(jìn)行綜合的分析。

一般來說,鑒于設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷的緊密性,為了方便會(huì)統(tǒng)稱為設(shè)備診斷技術(shù),主要就是在不拆卸設(shè)備的前提下,運(yùn)用機(jī)電液一體化知識(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè),并且在設(shè)備發(fā)生故障時(shí),準(zhǔn)確的進(jìn)行故障的分析定位,及時(shí)的處理,減小不必要的經(jīng)濟(jì)損失[2]。設(shè)備的故障診斷應(yīng)該包括這樣幾個(gè)環(huán)節(jié)：(1)信號(hào)的采集,信號(hào)采集最常用的設(shè)備就是傳感器,例如溫度傳感器測(cè)量溫度,壓力傳感器測(cè)定壓力等;(2)信號(hào)的處理,由信號(hào)采集設(shè)備采集過來的信號(hào)往往是不能直接讀給計(jì)算機(jī)的,大部分是模擬信號(hào),需要進(jìn)行信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換,信號(hào)的放大等,并且將計(jì)算機(jī)能夠讀出來的信號(hào)進(jìn)行分析和整理,從分析的數(shù)據(jù)里提取出能夠反映故障狀態(tài)、原因等條件;(3)故障診斷,運(yùn)用機(jī)電一體化知識(shí)對(duì)所有采集的信號(hào)進(jìn)行合理的處理。

2 運(yùn)用機(jī)電液一體化技術(shù)進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)管理和故障診斷的原因

設(shè)備的故障一般有兩種：第一種是設(shè)備結(jié)構(gòu)損傷性故障;第二種是運(yùn)行狀態(tài)劣化性故障[3]。故障一般由很多特性：(1)設(shè)備故障的多樣性,有時(shí)候由于設(shè)備工藝參數(shù)的變化、制造不合理等問題會(huì)產(chǎn)生一些別的故障,這就是故障的多樣性;(2)故障的層次性,設(shè)備一旦在運(yùn)行發(fā)生異常或發(fā)生故障后,就必須要對(duì)發(fā)生情況的原因進(jìn)行分析判斷,但是原因一般是具有層次性的,這一層發(fā)生的故障可能跟上一層的故障息息相關(guān),這就是故障的層次性;(3)多因素和相關(guān)性,設(shè)備的各個(gè)組成部分之間,相聯(lián)系的設(shè)備之間都具有很緊密的聯(lián)系,一個(gè)組成部分或者整套生產(chǎn)線的一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障,就會(huì)引起其他的部分或者設(shè)備的故障,這就表現(xiàn)出了設(shè)備故障的多因素性和相關(guān)性,在進(jìn)行故障判斷時(shí),就要進(jìn)行綜合的考慮;(4)故障的發(fā)生延時(shí)性,設(shè)備的運(yùn)行的過程中,零部件可能會(huì)受到?jīng)_擊、振動(dòng)等很多因素的作用,可能會(huì)產(chǎn)生變形、裂縫等,用肉眼很難判斷,一般都是在這些小的問題積累到了一定的程度就會(huì)表現(xiàn)出來,故障的出現(xiàn)是一個(gè)不斷積累的過程,從量變到質(zhì)變,正是由于故障的延時(shí)性,因此更要采用機(jī)電液一體化知識(shí)進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)。故障的發(fā)生往往并不是一個(gè)特性的發(fā)生,往往是多個(gè)特性的綜合,從上面對(duì)故障的特性分析可以看出,設(shè)備故障的復(fù)雜性必須要使用機(jī)電液一體化知識(shí)。

3 運(yùn)用機(jī)電一體化知識(shí)對(duì)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障診斷的應(yīng)用

目前,新型的工程機(jī)械(例如挖掘機(jī)、礦山用鉆機(jī)等)大部分都是復(fù)雜的機(jī)電液一體化的先進(jìn)設(shè)備,一般都用柴油機(jī)等作為驅(qū)動(dòng)裝置,在野外進(jìn)行施工作業(yè),新型的工程機(jī)械具有自動(dòng)化程度高,智能化程度高,整體制造、維護(hù)費(fèi)用降低、生產(chǎn)率大大提高等優(yōu)點(diǎn),但是新型工程機(jī)械復(fù)雜的傳動(dòng)、控制系統(tǒng)很難有人能夠全部精通,特別是在發(fā)生故障的時(shí)候,采用普通的處理方法根本無法進(jìn)行有效的進(jìn)行處理,浪費(fèi)很多時(shí)間,并且對(duì)相關(guān)的設(shè)備維護(hù)、修理人員的整體素質(zhì)要求非常高,尤其是其電子控制系統(tǒng),發(fā)生故障以后可能會(huì)直接導(dǎo)致設(shè)備無法運(yùn)行。針對(duì)這些實(shí)際的情況,在工程機(jī)械中可以使用故障自診斷功能,使用故障自診斷功能能夠在工程機(jī)械的設(shè)備運(yùn)行過程中對(duì)其液壓、電氣等各方面進(jìn)行有效的狀態(tài)監(jiān)測(cè),一旦設(shè)備的運(yùn)行發(fā)生異常情況,根據(jù)特定的算法就能夠很好的判斷出設(shè)備的故障發(fā)生的原因,這樣維修人員就可以使用故障自診斷功能快速的對(duì)設(shè)備進(jìn)行處理。以工程機(jī)械的電子設(shè)備故障診斷為例,工程機(jī)械的電子故障診斷設(shè)備主要包括這樣幾個(gè)部分：(1)檢測(cè)機(jī)械的機(jī)械結(jié)構(gòu)是否存在裂縫等問題的超聲波探傷儀器;(2)準(zhǔn)確的對(duì)液壓油和潤(rùn)滑油的品質(zhì)進(jìn)行測(cè)試從而確定當(dāng)前油液質(zhì)量的紅外線分光光度儀;(3)提前在故障診斷系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)液壓泵、齒輪箱等部分正常運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)波形,在用信號(hào)采集設(shè)備采集到相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行振動(dòng)波形后,與預(yù)先預(yù)存的正常信號(hào)進(jìn)行比對(duì),從而判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與故障原因,完成這個(gè)工作的是振動(dòng)分析儀[4]。

4 結(jié)語

目前,設(shè)備的管理和故障診斷在企業(yè)的正常運(yùn)行中已經(jīng)越來越重要,機(jī)電液一體化知識(shí)的運(yùn)用在這個(gè)過程中發(fā)揮了越來越重要的作用,上文對(duì)設(shè)備的管理和故障診斷進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析,并通過分析故障的特性突出了使用機(jī)電液一體化知識(shí)進(jìn)行設(shè)備管理和故障診斷的必要性,并列舉了機(jī)電液一體化知識(shí)在工程機(jī)械中的應(yīng)用,希望本文能對(duì)相關(guān)技術(shù)人員產(chǎn)生一定的參考意義。

[1]王榮林,殷勁松.機(jī)電液一體化設(shè)備故障智能診斷技術(shù)研究[J].煤礦機(jī)械,2013,01(11)：35-37.

[2]江駿.機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用及發(fā)展[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品息.2012,36(6)：63-66.

[3]林偉第.設(shè)備故障診斷和故障檢測(cè)[J].才智,2013,04(12)：46-47.

[4]劉文峰.林業(yè)機(jī)械與木工機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷[J].工程機(jī)械,2011,40(05)：110-115.