故障诊断在机电设备管理与维修中的运用范文

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摘要：随着科学发展以及技术进步，机电设备技术也在快速发展，设备故障诊断技术在如今企业生产运营保障中显得尤为重要，它已成为企业设备管理中的重要手段。机电设备的工作环境往往比较恶劣，不同行业、类型的机电设备所承受的温度、冲击、摩擦、振动等不尽相同，长时间的连续运行下，容易出现各种故障，如果故障不能在早期及时发现，将导致后期故障维修困难，提高维修成本，影响故障停机率、完好率指标。目前，设备故障诊断技术在利用先进的传感、测量、计算机等技术基础上，与实际的设备故障理论模式相结合，对不同种类的故障具有较强的针对性，大大提高了生产服务保障能力。

关键词：机电设备管理；维修；故障诊断

生产力的发展，离不开机电设备，它大大提高生产效率与生产质量，为企业带来丰厚的经济效益。但是，如果在生产运营当中，机电设备经常出现故障，得不到及时诊断解决，也将给企业带来不可估量的损失，如果是航空、地铁等行业，还可能发生人员伤亡事故。正由于机电设备故障的产生充满了各种不确定的因素，因此，在机电设备初期故障查找、降低故障成本、做好设备计划检修、避免故障停机等方面的故障诊断技术显得尤为重要。

1机电设备故障诊断技术概述

机电设备故障诊断技术是对机电设备运行情况进行检测，根据运行时得到的相关测量参数，查看并判断其是否正常、满足安全运行，科学的故障诊断技术能够提前发现机电设备的故障隐患，通过预防性的计划检修安排，有效的保障机电设备安全运行。

2机电设备产生故障的主要原因

所谓设备故障，一般是指设备失去或降低其规定功能的事件或现象，表现为设备的某些零件失去原有的精度或性能，使设备不能正常运行、技术性能降低，致使设备中断生产或效率降低而影响生产。设备在使用过程中，由于磨擦、外力、应力及化学反应的作用，零部件总会逐渐磨损和腐蚀、断裂导致故障而停机。其故障产生的主要原因如下。（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。

3机电设备管理的必要性

机电设备是因现展的需要而出现的产物,它替代了人的体力劳动，大大提高了企业的生产运营效率和质量。机电设备管理工作以企业的运营发展为基点，通过对设备的科学管理，提高企业的生产效率和质量，并结合相关的管理理论及技术，使设备状况能够得到实时监控、反馈、处理，是企业内部管理的一个不可缺少的组成部分。随着人工智能的发展，在未来的企业生产运营中，将有更多智能机电设备取代人，从事普通操作工作，机电设备在企业的比重将大大提高，对企业未来的生存和发展有着深远的影响，机电设备的有效管理越发必要。

4故障诊断技术在机电设备管理中的应用

（1）故障诊断技术的简介。故障诊断技术的种类包括了主观诊断、数字模型的故障诊断、信息处理识别等，我们在诊断机电设备故障的过程中，需要对机电设备进行全面的技术了解，依据设备技术图纸资料，并与日常维修记录等信息相结合，针对设备故障的机械、电气、液压等不同类型特点，采取科学、合理的诊断方法，准确检测出故障情况，做好维修、维护，防止此类设备故障的再次发生。在整个机电设备的主观诊断过程中，经验丰富的工作人员往往能利用以往的诊断经验，进行充分的前期故障勘察，更容易找出故障出现的位置。

（2）常用的故障诊断技术。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装振动传感器，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。顾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，具有丰富的诊断实际经验都是非常重要。②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红外诊断技术：传统故障诊断方法往往需要停电检测，并且有些项目对设备具有一定的破坏性，降低了设备的使用寿命，为此产生了在设备不停电的情况下检测设备的方法——红外诊断技术。运用先进的红外线对机电设备进行扫描，通过测得机电设备的温度来判断机电设备是否发生故障。红外诊断器是由红外测温仪与红外热像仪组成，通过其独特的检测手段——非接触式的在线红外检测及热成像技术来监测设备的运行状态，可以及时了解设备现状，有效查找故障原因，并能预测设备未来情况，把设备故障消灭在萌芽状态。红外诊断技术以非接触、远距离、不停电为显著特点，在电力系统的设备安全运行中发挥着重要的作用。

5故障诊断技术的应用

机电设备管理制度能不能够具体的实现，我们能够在机电设备操作上直观的反映出来，所以我们需要时刻保持注意机电设备的管理情况。机电设备由于长时间运行在恶劣的工作环境下，并不能保证每次的保养和维护能够按时进行，从而导致机电设备零件磨损、老化严重，这样发生的故障原因是不同的，故障的原因也出现明显的区别，传统的机电设备维修，是将机电设备进行拆卸然后在发送到维修人员进行维修，这必然会将造成二次损害设备，还浪费大量的生产时间，增加企业的生产成本。而当故障诊断技术的出现以后，作为一种新的诊断技术，为现代生产企业带来了非常大的改变，产生的影响也更加深远。例如：地铁电客车的牵引电机是整个电客车的动力源，轴承作为牵引电机的关键部件，承载运行中的振动和冲击，其质量和寿命对地铁安全运营有十分重要的作用，对轴承的维护有极高要求。目前，部分地铁公司已开始采用SPM（ShockPulseMethod）冲击脉冲技术，对电客车牵引电机轴承故障进行诊断，通过滚动轴承滚道和滚动体之间接触面，在滚动时产生的冲击脉冲信号，通过分析频域、振动有效值及幅值来找出故障部位。对西门子牵引电机轴承进行振动检测，在驱动端和非驱动端轴承所在位置选取检测点，在保持指定电机转速时，测量获得轴承冲击脉冲值HDm，它以分贝表示测量结果，用以判断轴承损坏严重程度。当HDm＜20dB时，可认为轴承状态良好；当20dB≤HDm≤35dB时，轴承逐渐劣化，可通过轴承添加润滑油脂方式降低HDm值；当HDm＞35dB时，轴承的某部位极大概率已出现裂纹等损伤，若继续工作，有较高的安全隐患和运营风险，通过更换轴承解决。通过故障诊断技术，及时发现初期故障，提前制定维护策略、确定维护计划，对故障原因分析及解决起到关键作用。

6设备故障诊断技术的发展和趋势

设备状态监测与故障诊断技术以复杂、关键系统和设备为研究对象，以高新技术为依托，融会贯通了多种工程技术系统设备及领域，已形成了一门理论与方法相结合，且工程应用性很强的跨学科、综合性的应用技术。随着现代数学、信息科学、计算机技术、电子技术、人工智能技术、网络技术的更加广泛和深入的应用，设备故障诊断技术与当前前沿科学的融合是设备故障诊断技术的发展方向。当今故障诊断技术的发展趋势是传感器的精密化、多维化、诊断理论诊断模型的多元化，诊断技术的智能化。

7结语

目前，先进的故障诊断技术在机电设备管理和维护中得到广泛应用，除了能够大量减少机电设备的停机维修时间，还能在不增加维修人员数量和人力成本、在避免对设备进行拆卸的情况下，完成故障诊断，有效地避免拆卸对设备的损坏。随着机电设备故障诊断技术的快速发展，故障诊断理论的进一步完善，将使机电设备管理维护更加简便，通过量化的数据显示、参数对比,快速查找出故障部位、隐患、趋势，为企业进行有序的生产运营，提高企业经济效益提供有力支撑。

参考文献：

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[3]闫先水.矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用[J].装备制造技术,2014,(03):266-267.

作者：俞旻 单位：杭州杭港地铁有限公司