机电设备故障诊断方法及维修技术浅谈

吴迪

摘要：机电设备是工业化进程发展中基础设备，在工业化、自动化建设中有着重要意义。机电设备运行过程中出现故障事件颇为常见，为了保证机电设备的正常运行及使用，需要做好故障诊断及维修工作。建立科学故障诊断及维修体系，对机械运行故障趋势进行预测，明确故障原因，针对性维修，更有利于减少设备故障、维修、更换带来的经济损失。

关键词：机电设备；故障诊断；维修技术

引言

随着现代机电技术的发展，机电设备发展逐渐呈现一体化、自动化、智能化特征。与此同时，现代化机电设备分布规模不断扩大，系统内部构造日益精细复杂，设备出现故障风险概率也不断增加。单一故障源可能引起链式反应，出现更严重的机电事故；同时设备的耐用性、使用时长与故障频率、严重程度有着密切关联性。因此，强化机电设备故障诊断，针对性及时维修有着重要现实意义。

1.机电设备故障诊断技术

1.1故障诊断分析技术

机电设备发生故障时，选择何种故障诊断分析更有利于快速、准确评估故障时实践中探讨的话题。目前故障诊断分析技术主要策略为：

（1）基于贝叶斯网络诊断

贝叶斯网络主要用于不确定知识表达及推理领域，通过贝叶斯网络、条件概率表模型可以快速获取每个故障基本事件概率。其实际分析应用如下：首先，构建网络节点与网络结构。基于对机械故障诊断的认识，将机械故障采用若干属性描述（包括故障征兆和故障原因），并对这些属性变量集所有取值组合构成设备故障树。采用网络结构中节点表示故障征兆与原因，故障征兆与原因状态多呈现二元状态，即出现与未出现，两个属性各自可构成两个相互独立的样本集（即一台机电设备可同时发生多种故障，而多种故障征兆出现也是正常情况）。并在节点间采用有向连接弧意味着故障征兆与原因之间的因果关系；构成贝叶斯网络有向无环图结构。其次，采用条件概率表。贝叶斯每一节点中均存在与该属性（变量）相关的条件概率函数，若为离散变量，则表明故障原因与征兆之间存在依赖关系，可定量描述其故障诊断知识。

（2）趋势预测法

趋势预测法是一种基于监测设备特征量，对设备状态变化趋势进行预测。该策略可以在故障发生前及时报警，以便技术人员及时采取对应策略应对。趋势预测法策略主要为特征参数跟踪法，包括灰色系统理论预测、基于线性回归模型预测、基于支持向量机预测等。基于灰色系统理论预测是累加历史数据，将原本毫无规律特征的数据转变为呈近似指数增长的曲线，对数据随机性进行削弱，对规律性进行增强；接着建立“白化”微分方程，并求解获取预测值，逆生长处理该预测值获取真实预测值。基于线性回归模型预测是应用两种及以上确定变量之间存在相互依赖的定量关系进行数理统计分析，应用不同状态点拟合获得相对准确的模型，获得预测趋势。基于支持向量机预测是将实际问题采用非线性变换，投射入高维特征空间，并在该空间状态下构造核函数取代内积计算，获得预测结果。实际过程中，可以将上述技术单独或联合应用，相互补充，提高机电设备故障预测及诊断准确性。

1.2故障诊断方法

机电设备发生故障时，除了经验丰富的技术人员，一般技术人员难以通过肉眼评估基明确故障，实际过程中多采用智能故障诊断方法对设备进行评估检测，并传递有效故障信息。目前智能故障诊断方法主要如下：

（1）温度监测技术

温度监测技术是企业普遍的故障监测技术，可以精确反映出机电设备运行状态。常规状态下机电设备运行中温度、振动、压力等各项参数均在一定合理范围内，一旦发生故障，各项参数均可能发生异常波动，如设备的轴承、齿轮等零部件表现出温度升高趋势。而在常发生故障的零部件诊断过程中安装温度传感器，有利于提高故障诊断可靠性，如滚轴故障诊断可在其皮带传输位置安装，可以对其运行状态进行监测。但为了提高故障诊断准确性，需要确保监测设备的精确度高。

（2）振动监测技术

振动监测技术也是企业应用较广的设备状态监测技术，主要是对不同设备、部位安装振动传感器，有利于判断机电设备内部运行状态，还可以评估零部件磨损以及劣化趋势。振动传感器包括固定式及便携式，固定式主要为连续在线监测仪器，对机电设备各部位参数变化观察、信号处理、状态识别等，更适用于生产产品单一企业；而便携式更适用于生产类型较多的企业。一般正常运行状态下，机电设备整体振幅相对较小，一旦出现故障，故障零部件将影响到整体运行，增大振动频率，继而帮助技术人员直观检测到故障发生原因，针对性维修。

2.煤矿机电设备维修技术

2.1变电站设备合理拆解

传统机电设备管理是基于技术人员工作经验及阅历进行管理，主观性较强，不可控风险较高。而构建专业化机电设备维修制度，对机电设备使用及维修制度进行规范、专业化管理，合理拆解变电站设备，有利于减少故障风险，避免维修或使用不当导致设备的使用寿命缩短。为了确保拆解设备的合理性，需要选择合适的工具，尤其是对于变电站设备这类型外壳较重，且人工难以抬起的设备，需要准备起重工具；并对其设备拆解部位做好防尘工作，尤其是变电站下存在较多粉尘，而机电设备属于高精密度仪器，一旦进入大量粉尘，将可能影响设备工作性能；此外维修拆解过程中需要按照安装图纸进行规范操作，拒绝暴力拆解。

2.2重视设备定期维护

定期对机电设备进行养护，严格按照相关制定规定监管设备维修及检测工作。比如机电设备动力来源于当地的供电网络，需要做好其设备外接线路的防雷保护装置安装及检测，确保其安全性；对于机电设备的电压问题进行定期检修，避免不稳定电压对设备零件的损伤；对于变电站的关键不见磨损等进行判断。

3.结束语

综上所述，只有做好设备状态趋势预测、精确及时诊断故障，并应用合理维修技术，有利于保证设备可靠、安全运行，减少风险事故发生，减少对企业生产经济效益的危害。

参考文献

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