关于机械电气设备维修中的故障诊断与应对策略研究
金伟浩
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金伟浩,. 关于机械电气设备维修中的故障诊断与应对策略研究[J]. 中国机械研究,2024.6. DOI:10.12721/ccn.2024.157060.
摘要: 机械电气设备的维护和故障诊断需要更加高效、精准和经济,同时也能够适应未来工业发展的需求。结合多种传感器数据和先进的分析工具,预测性维护能够在设备出现故障前预警,安排适时的维护,从而最大化生产效率和设备运行的可靠性。发展标准化的故障诊断流程和自动化工具,减少人为因素影响,提升维护作业的一致性和复制性。
关键词: 机械电气设备维修;故障诊断;应对策略
DOI:10.12721/ccn.2024.157060
基金资助:

一、引言

在机械电气设备维修领域,故障诊断与应对策略的重要性不断增长,特别是在提高设备可靠性、减少停机时间和维护成本方面。有效的故障诊断可以迅速确定问题根源,从而缩短设备的维修时间和减少不必要的停机。通过精确诊断和及时维修,可以避免小问题演变成大问题,进而延长设备的使用寿命。文章将探讨机械电气设备维修中的故障诊断与应对策略。

二、机械电气设备维修中的故障诊断

1.传统故障诊断方法

传统故障诊断方法采用分析法,根据电气设备的工作原理、控制原理和控制线路,结合初步感官诊断故障现象和特征,确定故障范围。但该方法要求诊断人员具备深厚的专业知识和丰富的经验,诊断时间可能较长。对于复杂故障,单纯分析法可能难以快速准确定位故障点,效果取决于诊断人员的技能、经验和判断力。因此,结果很容易受到人员的主观因素影响,所以需要不断开辟新的电气设备维修故障诊断方法,降低对人的专业知识与经验的依赖。

2.智能故障诊断与数据驱动相结合的故障诊断方法

智能故障诊断结合传感器、信号处理、人工智能和机器学习算法,实时采集、处理和分析设备数据,实现状态监测和故障预警。设备故障诊断形成以振动诊断、温度监测和无损检测探伤为主,多种诊断技术相互补充的诊断体系。其中,数据采集与处理是基础,特征提取与选择是关键,模型训练与优化是核心,阈值设定与报警是保障。

三、机械电气设备维修中的故障诊断

1.构建故障诊断模型

机械电气设备在实际运行过程中,经常出现很多引发设备发生故障的振动数据,此类振动数据与传统的训练振动数据相比,其在分布特性方面存在很大的差异。维修技术人员应该从以下几方面着手,构建完整的机械电气自动化设备故障诊断模型。首先,采集机械电气设备设备不同工况下的运行数据样本,然后采用数据预训练集策略,对比分析两种故障诊断样本之间的差异,即可形成完整的机械自动化电气设备故障诊断分析结果。其次,严格按照机械电气自动化设备故障诊断模型中的参数,将模型中完成训练的隐含层连接在一起,以各个神经元节点参数为故障诊断模型的初始化参数,确保机械电气自动化设备在故障诊断模型样本数量不足的情况下,仍然可以通过自主学习的方式,完成故障诊断分析的工作。

2.借助时间函数关系式合理分类机械电气设备运行

过程中产生的振动信号,将其详细划分为故障信号与无故障信号,即可确定故障信号是随机性的信号,还是已经确定的故障信号。以机械电气设备振动时间瞬时值描述为基础,设定体格定时刻,明确确定性信号的振动形式,并以此为基础判断出正弦函数规律振动产生的周期,从而达到根据振动波形,诊断机械电气设备故障的目的。针对机械电气设备运行过程中设备随机信号与确定性信号振动幅值同步增大,振动阈值范围扩大以及潜在风险隐患较大的特点,维修技术人员应该在机械电气设备故障诊断分析时,应该以故障信号变化的特点为基础,诊断分析机械电气设备的故障发生原因,如果机械电气设备发生故障或存在潜在危险时,随机振动信号与确定性振动信号同步增大的同时,机械电气设备的波形周期性变化也随之发生改变,且设备齿轮出现脱落的信号,而信号波形变化中存在的脉冲信号,不仅增加了机械电气设备故障发生的概率,而且对信号谐波变化产生了极大的影响。

四、机械电气设备维修优化措施

1.完善机械设备的检修管理机制

由于机械电气设备类型较多,因此,工作人员必须建立完善的机械电气设备检修管理机制,才能达到有效提升机械电气设备工作效率的目的。(1)编制机械电气设备型号与使用年限数据库。制定科学合理的机械电气设备检修任务与计划,有效提升机械电气设备检修管理工作的精准性。(2)机械电气设备的有效应用,虽然有助于企业经营利润的提升,但是机械电气设备运行过程中发生的故障,也在一定程度上增加了企业的经营成本。所以,相关企业必须采取有效措施,加大机械电气设备检修管理工作的力度,严格按照机械电气设备使用情况和环境,制定科学合理的故障诊断检修策略,通过对机械电气设备故障的及时检修,提高生利用率。(3)组建专业化机械电气设备故障诊断检修技术团队,全面负责企业机械电气设备的故障诊断与检修工作。针对机械电气设备类型较多的特点,相关企业应该根据自身的实际情况,组建专业化维修技术团队,根据机械电气设备故障诊断工作的特点,选择最佳的故障诊断与检修技术,为后续设备故障维修工作的顺利开展做好充分的准备。

2.加强机械设备的定期检修保养

由于机械电气设备在长期运行过程中,必须保持正常运行状态,所以采取有效措施定期开展机械电气设备部检修保养工作对于机械电气设备的安全稳定运行有着极为重要的意义。工作人员在开展机械电气设备定期检修保养工作时,应该从机械电气设备运行状态的分析着手,如果确定机械电气设备运行错误,则应该立即执行设备调试策略,直至机械电气设备恢复正常运行状态为止,避免因为机械电气设备存在故障隐患,造成更大的经济损失。首先,定期开展机械电气设备的检修保养工作,避免因为机械电气设备运行环境温度不合适或灰尘过大影响设备的安全运行,采取有效措施控制环境温度,定期清扫设备运行环境,才能在有效提升机械电气设备运行安全性与可靠性的基础上,为企业创造更多的经济效益。其次,维修人员在开展机械电气设备定期检修保养工作时,应该仔细检查机械电气设备的各个零部件,及时发现和排除可能存在的潜在安全隐患,降低设备损失与消耗,降低机械电气设备安全事故的发生率。

3.实施机械设备岗位责任制

为了提高企业的生产效率和质量,各个企业应该加快产业结构调整的速度,加大生产设备更新换代的速度,提高机械电气设备的技术水平。企业在开展机械自动化检修管理与保养工作时,应该鼓励技术人员,合理利用先进的材料与工艺,解决企业在设备安全管理过程中存在的问题,充分发挥技术更新的优势,增强企业的市场竞争力,为后续机械电气设备管理流程的开发打下良好的基础。另外,技术人员在开展机械电气设备故障检修与保养工作时,应该严格按照设备运行规则和要求,做好机械电气设备的清洁工作,保证机械电气设备始终保持安全稳定的运行状态。

五、结语

随着人工智能和机器学习技术的发展,预计将更广泛地应用于故障诊断。智能算法可以通过分析历史数据和实时数据来预测和诊断故障,提高诊断的准确性和效率。通过装备传感器和连接网络的设备,可以实现设备状态的实时监控和远程诊断,使维护工作更加高效和前瞻性。这些技术可以帮助维修人员通过虚拟图层看到设备内部结构和潜在问题,提供步骤指导和解决方案,改善维修操作的准确性和便捷性。

参考文献:

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[2] 田多林,张绍军,刘新军,等. 现代农业机械电气设备构造与维修技术课程教学改革与实践[J]. 现代农机,2022(6):89-91.

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