机械电气设备维修中故障诊断的措施研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：段崇涛（1984），男，汉族，山东济南人，中级职称，大学本科，研究方向机械电气。-71-机械电气设备维修中故障诊断的措施研究 段崇涛 山东耀华能源投资管理有限公司，山东 济南 250000 摘要：摘要：随着科学技术的飞速发展，制造业成为国民经济的重要组成部分。在工业生产中，对机械电气设备的需求不断增加，使企业的生产率和质量得到了极大的提高。因此，在企业的生产运作中，需要对机械、电气设备进行故障诊断和技术创新进行深入的探讨与研究，利用先进的数据建模技术来提升其故障诊断的准确率。为了保证企业的可持续发展，必须制定出一套科学、合理的检修计划。关键词：关键词：机械电气设备；设备维修；故障诊断 中图分类号：中图分类号：TH17 0 引言 当今的工业设备已逐渐脱离了单一的机械装置，而是向机械电气一体化方向发展。在设备运行中，发生的最常见的故障是电气故障：一是长期运行造成的内部元件损坏；二是由于员工对仪器的使用不规范，造成了仪器的损坏。利用人工智能技术，可以有效地提高机械设备维护工作的整体效率。人工智能综合电子技术基础，是由机械传动原理等多个学科发展而成，以计算机为核心，对各种操作动作进行指令；然后，依据机械传动理论，建立一套与机械装置相适应的测试体系，对发生了故障的机械电气设备进行检查，查找出故障的具体部位。将人工智能技术运用到设备故障监测和维护辅助工作中，可以提升有故障的设备的工作效率，保证了整个工业流水线的生产效率不会受到影响，保证了整体的经济效益。当将人工智能辅助装置应用于真实的工业生产流水线中时，它能够按照用户的要求来执行相应的动作命令，具有较高的精度和稳定性，特别是在某些要求精确作业的维护方面。相比于手动操作，人工智能装置在工作中几乎不会出错，并且越是自动化的智能装置，出错的几率也就越低。本文就此展开了相关内容的探究。1 机械电气设备故障的主要原因 1.1 开关故障 开关（如：空气开关、按钮等）是机械电气设备工作中的关键控制部件，其故障会直接影响到设备的正常工作，甚至会造成设备失控，无法正常生产。通过对设备的前期研究，我们发现，在长期的运行中，开关的故障大多是由于开关触头长期运行之后，接触不良，导致电流增加，产生大量的热量，甚至会烧毁触点，造成装置的电路断开，或者是因为开关元件的温度过高而出现碳化，造成了电力设备的被动跳闸，从而影响到了它的使用。1.2 元件烧毁故障 这类故障的成因可以归纳为两种：一是人为引起的。设备操作者不规范地使用电气，设备长期在高负荷运行状态下，内部线路电流超出了元件额定电流的2-3 倍，从而导致电气过载等，都有可能导致器件烧毁的问题。此外，由于设备周围的温度比较高，灰尘比较多，这些因素都会对元件的绝缘产生直接的影响，从而导致它因局部短路而导致烧毁1。二是，就是天然因素。设备是露天储存的，没有采取相应的操作保护措施，也没有做好防雷、防雨等措施，使得在操作过程中，由于遭受了雷电和雨水的腐蚀，内部电流过大或者发生了短路，从而导致器件的烧毁。1.3 回路电缆故障 这种故障多发生在高压绕组电动机的转子上，当电动机起动时，其起动时，其电流可在很短的时间里超过电动机额定电流的 3 倍。这将直接提高电力设备出现故障的几率。也有一些回路电缆会发生三相短路等情况，其原因是电缆的铜芯线绝缘被损坏。一旦发生这些问题，必须立即采取措施，以免造成更大的破坏。2 机械电气设备维修中的故障诊断要点 2.1 重视故障诊断模型的合理构建 中国科技期刊数据库 工业 A-72-机械电气设备在使用过程中，往往会产生大量的振动信号，这些信号的分布特征与常规训练数据有较大差别。在对其进行故障诊断和维护的过程中，要根据其运行环境和振动数据特征，对其进行相关的数据建模，从而使其能够在各种工况下进行正确的故障诊断2。在此基础上，提出了一种基于神经网络的机械电气自动化系统故障诊断方法。首先，通过对机械电气设备在不同工作状态下的运行数据进行采样，利用数据预训练集的方法，对两种类型的故障诊断样本进行比较。在此基础上，提出了一套对机械电气设备进行故障诊断和分析的方法。其次，将模型中已完成的隐含层与已完成的故障诊断相结合，并以各神经元节点的参数作为初始化参数，对其进行故障诊断。当模型样本较少时，机械和电气系统仍能自行学习，进行故障诊断与分析。2.2 重视对振动信号的合理分类 通过对机械、电气设备在工作状态下发生的振动信号进行合理的分类，并对故障和无故障两种类型进行了细致的区分，从而可以判断出故障信号为随机信号。或者是一个错误的信号。在对机械电气设备进行瞬态振动分析的基础上，通过对机构定身瞬间的设置，得到确定性信号的振型，进而根据该振型的正弦函数规律来判定振荡发生的周期。最后，利用该方法可以实现对机械、电气设备的故障诊断。利用多种传感技术，对机械电气设备在工作中出现的各种故障进行检测。由于机械电气设备在工作中存在着设备的随机信号和确定的振动幅度同时增加、振动临界区间不断拓宽、存在着巨大的安全隐患等特征，因此，维护工程师在对其进行故障诊断和分析时，应当根据故障信号的变化特征进行分析。对机械电气设备的故障进行诊断和分析，当出现故障或有隐患时，其随机振动信号和确定的振动信号同时增加，从而导致其波形的周期性变化3。由于传动装置的传动装置会产生振动信号，这会使传动装置的故障几率增大，同时也会对信号的谐波波动造成很大的影响。2.3 重视对设备振动信号的合理分解 为提升机械电气设备振动信号的分离精度，维护工程师需要建立完备的故障诊断模型，并对其进行高阶位姿测量。以时间为自变量，以时间序列为依据，对所收集到的机械电气设备的振动信息进行了时域分析，并对其进行了分析。通过在时间域内对设备的振动信号进行分解和处理，最后获得信号的时间域波形，监控波形的变化特征，获得准确的波形变化的脉冲和谐波；本文提出了一种新的基于小波变换的振动检测方法，该方法能够精确地辨识出设备的谐振现象，从而提高了对机械电气设备的故障诊断精度4。在机械电气设备的维护管理工作中，各种故障信号、波形变化时的特性也不尽相同，维护人员要根据其在工作中可能出现的异常情况，运用科学、合理的算法对其进行频率分解。通过对机械电气设备中出现的各种故障进行正确的诊断，为以后的维护工作提供数据基础。2.4 重视对振动监测点的合理设置 维护技术人员通过设立机械电气设备的振动观测点，对其位置信息进行了精确的分析，从而能够基于所收集到的有关数据信息，对机械、电气设备的潜在故障进行判定5。在此基础上，在机械电气设备的关键部位，如齿轮、轴承等，设置振动观测点，依据其工作原理，对各故障振动观测点的位置进行比较、分析，以确保针对观测点的机械、电气设备的定位精度和可靠性，提高对机械电气设备进行故障诊断的效率。3 机械电气设备故障的处理措施 3.1 依托大数据采集技术建立检测系统 为了降低工业生产中机械设备的故障率，必须从根源开始，对生产线上的所有机械设备进行全面的检查，对每一台机械都要进行详尽的数据收集。与过去手工记录数据的年代相比，人工智能的数据处理方式极大地提高了数据收集工作的效率，同时可以清楚地认识到设备的工作状态。在实际（手动）的资料收集工作中，通常都要采用相关的测试设备，并将其记录并转送至资料处理部门进行分析；最终将其存入资料室，整个过程非常繁琐，而且很可能出现错误6。而采用人工智能的数据收集技术，可以很好的弥补上述不足，可以在设备发生故障时，及时获取整机的瞬态参数；将所收集的资料上传至科研单位，经有关人员对其进行分析、计算，得到有针对性的结论。这样在发生同样的故障时，可以更快的解决问题，让机械设备尽快回到实际的生产操作中，从而保证公司的正常运转；尽量不给企业带来较大的经济效益。3.2 手持智能辅助维修 中国科技期刊数据库 工业 A-73-在最短时间内使发生故障的设备恢复正常生产，是对设备进行紧急处置的关键。智能装置最大的特色便是它的高效性。手工维护作业因长期机械操作，准确性降低，易发生错误，特别是在高精密加工设备上，这些都是对设备进行维护的重要原因。因此，在实际的维护工作中，可以利用手持人工智能装置来完成诸如更换设备电路板上的电子零件这样的普通属性的故障问题7。智能辅助维护装置，它的内部程序能够按照用户在维护工作中的需要，为用户编制相应的程序，并在具体的程序设计中实现；智能设备的首要目标就是提升维护的效率，这能保证维护工作的稳定，保证修复后的设备可以正常使用。3.3 注重电机械电气流变化数值管控 发现设备出现异常情况，应立即停机，查明造成异常的原因，并采取相应措施。在启动之前，应首先进行空载起动，待电动机运行正常后，方可展开负载运行；在设备有负载运行期间，要有专门的人员对其进行跟踪和检查，以保证所有的隐患都能及时解决8。在对设备的工作状况进行观测的时候，要确认有没有异常或者异常的声音，要对仪表显示器、外露的仪表、传感器等进行正常的检查，这样才能及时地解决问题，使电动机的保护工作达到优质的效果。3.4 完善机械设备的检修管理机制 机械电气设备种类繁多，为了更好地提高其工作效率，就需要建立健全的机械电气设备维修管理机制。(1)建立了机械电气设备的型号和服役时间数据库。通过制定科学、合理的维修任务和方案，提高维修管理的准确性。(2)机械电气一体化的高效运用，在提高企业经济效益的同时，也给生产企业带来了较大的经济损失。因此，有关企业要采取切实的措施，加强对机械电气设备的维修管理，对机械电气设备的使用条件及环境进行严格控制，使机械、电气设备能够在最短时间内得到最大限度的发挥9。(3)成立一支专业的机械电气设备故障诊断和维修队伍，对企业的机械电气设备进行全面的故障诊断和维修。由于机械电气设备种类繁多，各有关企业应结合其工作的特点，建立专业的维护技术队伍。在此基础上，选取最优的故障诊断和维修方法，为以后的设备故障维护工作提供更好的保障。3.5 加强机械设备的定期检修保养 首先，要对机械、电气进行定期的维修维护，以防止由于工作环境的温度不当或粉尘太多而影响到设备的安全性，并对周围的温度进行有效的控制；只有对设备的工作环境进行清洁，才能切实提高其工作的安全和可靠度，为企业带来更大的经济效益。其次，对机械、电气进行定期的维护工作，要对机械、电气的各部分进行认真的检查，对其进行分析，并加以排除，减少机械和电气的损耗，减少机械和电气的安全事故。此外，随着机械、电气设备的服役年限的延长，其工作失效的概率和设备的使用费用也在增加10。因此，维护人员要加强对设备的定期维护和维护工作，在日常的维护工作中进行。在此基础上，制定了一套设备的维修维护周期，由维修人员在维修记录中所记载的项目进行维修，为以后的工作人员进行设备的维修和维护工作提供了数据基础。4 结束语 总之，对机械电气设备进行故障诊断和维修是十分必要的。工业技术的迅速发展，虽然有效拓宽了机械电气设备应用的范围，但是机械电气设备使用的稳定性，却影响着工业企业的经济效益。当机械、电气设备投入运行后，操作者要制订一套科学、合理的设备维修保养计划，由里而外地对设备存在的问题进行全面的排查，发现问题后及时采取对策。因此，要确保煤矿机械电气设备的安全性，就需要对其工作中的各类隐患有深入的了解，并据此制订出科学、合理的预防措施，确保机械、电气设备的安全、稳定运转。参考文献 1金智阳.对港口机械电气设备故障检修的几点考虑J.现代制造技术与装备,2019(09):144-145.2韩飞燕.机械电气设备故障的应急处理对策探究J.住宅与房地产,2019(16):265.3蒲业楠.机械电气设备故障的应急处理措施初探J.内燃机与配件,2019(06):144-145.4陆俊昊.探究机械电气设备故障的应急处理对策J.中外企业家,2019(06):229.中国科技期刊数据库 工业 A-74-5辛宝龙.机械电气设备故障应急处理措施J.冶金与材料,2019,39(01):141-143.6梁松.机械电气设备故障应急处理措施分析J.现代盐化工,2019,46(01):73-74.7宋文清.机械电气设备故障的应急处理措施分析J.山东工业技术,2019(04):17.8马廷宏.机械电气设备故障应急的处理研究J.时代农机,2018,45(11):187.9费文豪.港口机械电气设备故障应急的处理方法J.中国设备工程,2018(16):38-39.10李子寅,崔钰璞,吕硕磊,王叶萌.解读机械电气设备故障应急的处理方法 J.现代物业(中旬刊),2018(08):34.