浅谈机电设备的系统诊断方法及应用

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在我国的各种工程当中尤其是大型工程当中，工程机械发挥着分外重要的作用。在水利工程、电力工程、建筑工程、矿山工程、国防工程以及港口工程当中，都离不开工程机械。在今天，各种先进的科学技术虽然在确定程度上供给了工程机械的先进水平和自动水平，但是也巩固工程机械布局的繁杂性，使工程机械的机电设备展现问题的几率大大增加。机电设备故障不仅会降低工程机械的原有性能，甚至会失去安好保障，给工程机械的安好稳当运行埋下潜在的要挟。在本文中，笔者结合自己的工作阅历，分析和探讨了工程机械机电设备故障及其诊断方法，梦想能够为有关人士供给有益的借鉴。

工程机械；机电设备；故障；诊断方法

1工程机械机电设备故障及其影响因素概述

工程机械机电设备故障主要就是指机电设备的功能失常，概括而言，就是工程机械的机电系统处于不正常的工作状态下导致机电设备工作处境劣化。因此，故障问题往往是机电设备工作状态劣化甚至是机电设备损坏的一种典型表现形式，工程人员需要赋予足够的重视和关注。

工程机械的机电设备是一套具有较高繁杂性的机电系统，它通常由数量较多的单元或者子系统构成，并且这些单元或者子系统的构成方式也多层级的，同时也不能够完全确定不同层级之间的联系。即便是一致类型的机电设备，在输入一致的处境下，也很难有几乎完全一样的输出。总而言之，导致机电设备展现故障的因素有分外之多，主要表现为以下几点：

第一，机电设备的设计方面存在问题或者弊端。例如，机电设备的布局设计方面不科学不合理，设备的动态特征不得志标准等等。其次，机电设备的加工制造环节存在问题。例如，设备的某些元件加工误差过大，设备的合作性质存在问题和缺乏等等。第三，机电设备的安装环节展现问题。例如，与相关的设备举行连接时，误差过大，存在严重的根基变形等问题。第四，机电设备的运行条件超出规定限制。例如，设备的工艺过程参数的不匹配程度过大、设备的润滑状态不佳等等。第五，机电设备的修理和保养方面存在不当措施。例如，在修理或者保养的过程中变更了原有的合作性质或者破坏了设备原有的动态特性。第六，机电设备在实际操作过程中存在不当行为。例如，让机电设备长期处于超负荷运行的状态下，或者擅自变更工况，或者没有遵照操作模范启停机。

通过以上分析，我们可以看出，导致工程机械机电设备展现故障的理由可能发生在各个阶段；同时，众多的工程实践显示，导致机电设备展现故障的因素往往不是单一的。因此，在对工程机械的机电设备举行诊断的过程中，务必要综合考量各种因素。在诊断的过程中，要学会从机电设备故障的表象当中察觉有用的信息，并对这些信息举行分析与处理，进而从中获得最可以鉴别设备状态的特征，最终给出最接近真实处境的诊断结论。

2工程机械机电设备故障诊断的根本流程分析

设备故障诊断技术是一种了解和掌管设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部是否正常或奇怪，早期察觉故障及其理由并能预报故障进展趋势的技术[1]。总体而言，工程机械机电设备故障诊断的根本流程如下：

第一，科学合理地选择数据/信息采集方法。合理选择数据/信息采集方式、手段，合理选择数据(信息)的来源、测量部位等，包括将原始的数据转换成适合计算机或分析仪举行处理的形式。其中最关键的问题是正确地选用传感器，由于传感器性能和质量的好坏直接关系到获得的数据(信息)是否有效切实，是否会展现失真或被遗漏[2]。其次，分析并处理所采集的数据/信息。这是一个信息加工的过程，其目的是要把原始的数据/信息经过确定的处理和分析，从中获取最敏感、最直观和最具有代表性的特征参数，因此这一过程也被称为特征提取。特征提取通常都是通过特意的分析仪或计算机来完成的[3]。第三，鉴别和预报设备的工作状态。根据在上面所得到的特征参数，利用有关的学识和阅历对设备所处的状态举行识别、判断，并进一步对其进展趋势作出预料和预报，给出诊断结论或解释[4]。第四，生动运用机电设备故障机理学识。这是指关于诊断设备的各种专业学识。包括设备本身的布局原理，运动学和动力学，设计、制造、安装、运转以及修理等方面的学识[5]。总而言之，要对被诊断对象有一个全面的了解，否那么将无法作出正确的诊断结论。对机电设备举行全面及系统的诊断应达当到以下目的[6]：被设备状态是否正常，举行早期诊断和预报；确认故障部位、故障程度、故障理由和故障性质；提出治理和操纵故障措施，防止或消释故障；提出设备修理方法和措施；对设备的原设计、制造、装配及运行条件等提出提升措施。

3以振动信号为根基的机电设备诊断分析和应用

假设机电设备的滚动轴承展现了某些损伤，那么它的振动信号会有别于正常状态下的滚动轴承振动信号。概括表现就是，相对于正常状态下的振动信号，损伤的滚动轴承振动信号当中会展现某些高频内容，并且原来的某些频率位置的幅值也会展现相应的差异。同时，某些频率的幅值甚至会具有惊人的变化范围。有鉴于此，我们可以利用滚动轴承的信号来衡量机电设备的工作状态是否正常。概括而言，其方法主要是：

第一，对比正常状态下的滚动轴承振动信号与实际捕获的振动信号，假设实际捕获的振动信号和正常状态下的振动信号存在着较大的识别，那么说明该机电设备切实存在问题。

其次，对实际捕获的振动信号举行快速傅里叶转换，能够获得该振动信号的幅频特性曲线。与正常状态下的振动信号举行比较，假设展现谐波分量幅值或者主频变化显著的处境，那么便能够认定铁心或者绕组存在问题。

本文中，以某工程机械的机电设备的滚动轴承为例，对处于工作状态下的机械振动实施了