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机电一体化的发展现状
(1)第一阶段。机械一体化技术大致经过了三个发展阶段,第一阶段起于上世纪的60年代,人们逐步的将电子技术应用到机械产品的生产过程中,机械产品性能得以提升。二战以后,机械产品和电子技术的合作进一步加深,机电技术的结合对战后经济恢复和繁荣起到了重要的作用。但是这期间的电子技术发展水平比较低,电子技术和机械技术还没有真正的结合,机电产品也没有得到大范围的推广。(2)机电一体化蓬勃发展的阶段。上世纪七八十年代是机电一体化发展的第二阶段,通信技术、计算机技术和控制技术在此期间发展迅速,为机电一体化技术的发展提供了技术保障和支持。在此期间,微型计算机以及集成电路发展的规模日益壮大,机电一体化技术的发展有了物质基础。各国都加大了对机电一体化技术的重视程度,机电一体化技术得到了快速的发展,机电一体化产品逐渐增多。(3)机电一体化新时期的发展。智能化、自动化和模块化是机电一体化的典型特征,机电一体化技术在上世纪90年代以后得到了更大程度的进步,通信技术以及光学技术逐渐进入机电一体化,有关机电一体化的研究逐渐增多,机电系统的分析、集成方法和建模设计逐渐增多。在人工智能技术以及光纤技术的影响下,机电一体化的发展前景更为广阔。我国对机电一体化的研究始于上世纪80年代,近年来也获得了较大的进展,但是目前我国机电一体化技术还存在产品水平较低、科技基础较为薄弱、发展潜力不足以及高水平产品较少的问题,机电一体化技术还需要进一步的发展,增强技术发展对我国经济发展的促进作用。
机电一体化技术的发展与思考探析
经济的发展带动科技的进步,科技的进步也会反过来促进经济的发展,两者之间是相辅相成的关系。机电一体化技术经过长达半个世纪的发展,已经是集电子、机械、控制、计算机技术以及光学和信息技术于一体的综合学科。在新时期,机电一体化技术也会朝着更加智能化、绿色化、数字化和微型化的方向发展。(1)智能化。智能化是技术的发展方向,机电一体化技术和产品在信息技术、模糊技术的帮助下,会朝着智能化的方向逐渐发展。未来的机电一体化产品不再是层次结构较为简单的产品,技术产品需要向着有冗余度和复杂的双向联系发展,人工智能在机电一体化技术中的应用将进一步加大,提高该技术在数控机床和机器人中的应用力度。此外,机电一体化技术的研究和发展要加大对运筹学、人工智能、计算机技术、动力学、模糊数学和心理学的研究,通过新技术和新方法来提高机械的模拟能力,使生产机械具有人类的逻辑思维能力、判断能力以及自主决策能力,整体上提升机电一体化的智能化。机电一体化技术和产品虽然不能达到人脑的智能化程度,但是机电一体化产品微处理器的高速和高性能还是可以实现的,智能化是机电一体化的发展方向。(2)柔性化。柔性化是对突发事件应对能力的提高,机电一体化的控制和执行将会有更高程度的冗余度,系统之间能够按照任务的分配来实现独立的工作,增强自身的自律性。柔性化的典型特点是机电一体化技术的子系统可以产生附加信息,在完成总工作任务的前提下要实现信息的产生和附加,提高系统的处理能力和反应能力,减少故障对机电一体化技术的影响,整体上提升机电一体化技术的发展水平。(3)网络化。计算机信息技术改变了人们的生活,人们工作的效率逐渐提高,生产领域、教育领域以及政治军事领域都进行着重大的变革。计算机网络实现了生产部门之间的连接,质量可靠、功能良好的机电产品会在计算机网络的帮助下进一步的发展和完善起来。与此同时,机电一体化技术的网络化还会简化生产的流程,减轻工作人员的任务量,实现机电产品技术新的发展。(4)模块化。未来的机电一体化产品虽然具有智能化和柔性化的特点,但是产品不同系统之间的分工将会更加精细,机电产品的模块化将是未来发展的方向。机电产品的模块化是系统而复杂的工作,研制人员需要对机械接口、环境接口、动力接口以及电器接口进行整体的研究和分类,使机电一体化产品成为具有识别功能、视觉和图像处理功能的新型产品,实现电器产品的系列化和标准化。结语随着经济的发展和科技的进步,机电一体化技术在众多领域得到了广泛的应用,提高了生产效率,增强了信息处理的精度和准度。机电一体化技术是集机械、电气、信息处理等于一体的综合技术,机电产品和技术会向着智能化、自动化、网络化和模块化的方向进一步发展,扩大机电产品和技术的应用范围。
关键词:建筑;机电一体化设备;安装
Abstract: in recent years, with the power electronic technology, microelectronics technology and the development of modern control theory, electromechanical integration equipment in industrial and agricultural production and People's Daily life all have extremely extensive application. Strengthening the electromechanical integration equipment installation and debugging, thus to ensure efficient operation of the electrical and mechanical equipment. This article mainly on construction of electromechanical integration equipment with the main points of the installation process should pay attention to how to install are discussed in this paper.
Keywords: building construction; Electromechanical integration equipment; The installation
中图分类号:TH-39文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
随着近几年人们的生活水平的提高,智能化楼宇的出现进一步提高了人们生活质量。智能建筑系统将智能型电脑技术、通信技术、信息技术与建筑技术有机结合起来,可以对各种设备的自动监控信息进行分析、判断和处理。因此必须加强建筑机电设备一体化安装工程的图纸设计、组织、合同、施工进度、质量和施工安全进行科学管理,才能按时按质完成建筑机电一体化设备安装工程,为用户提供安全、高效、经济、舒适的生活和工作环境。
一、建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统是智能建筑的三大基本系统之一,是当今智能建筑的实施重点和难点。因此研究建筑设备自动化理论及其技术、并合理应用先进技术构建建筑设备化系统是正确实施智能建筑的基础。
从实施智能建筑的核心技术来看,建筑设备自动化技术主要表现为以计算机技术为基础的现代IT技术面向建筑领域的具体应用,因而建筑设备自动化技术具有多学科交叉的特点,不仅涉及现代计算机技术、现代网络数据通信技术和现代自动控制技术,而且涉及建筑技术、建筑环境技术、建筑设备技术等诸多技术,是多学科技术的典型结合。
二、建筑机电设备安装原则
(一)树立创优意识、计划从严组织
优质工程要靠严密计划、精心组织、严格管理获得,因此在工程准备阶段就要高起点严要求,把每一个工程任务都要在思想上高度重视,精心编制计划方案,严格按照操作规程和国家各项标准要求编制《建设项目质量目标计划表》。
(二)深化图纸设计管理
深化设计是在业主提供的扩初设计图、招标图纸或“施工图”及设计变更的基础上,依据国家现行设计规范和施工现场实际情况,绘制出能够正确指导工程施工的施工图。图纸设计是建筑施工前期最主要的工作,也是整个建筑施工唯一的参考和指导。建筑工程图纸设计工作主要是由建筑投标和招标两方面达成一致的产物,建筑施工者只是在按图纸执行指令。对建筑安装工程施工管理来说,图纸设计管理主要是保证设计图纸的完整性,一方面要求设计图纸数量的完整性;另一方面要求设计图纸内容的完整性。建筑工程施工设计图纸,要充分体现施工设计图的系统性、协调性和有效性。
(三)组织管理
建筑机电一体化安装工程施工管理中组织管理的重要性是不言而喻的。组织管理的成败直接关系着这个工程是否能按时保质完成。
为了更好地实施组织管理,我们应该建立适宜的、具有良好执行力的组织团队,并做好组织管理计划和责任分工,根据实际情况建立简洁、畅通的组织沟通渠道,以保证信息的及时、全面、真实地传输和反馈,同时应注意合理、及时地解决组织管理中的矛盾冲突和意见分歧,加强团队整体的理论水平,保证组织管理的权利和义务落实。
(四)质量管理
建筑机电一体化设备安装工程质量的控制与建筑工程质量、社会价值息息相关,并直接影响建筑工程的社会效益和经济效益。
建筑机电一体化安装工程质量控制应该从以下几方面开展:
1、施工前图纸设计质量的控制,应注意图纸设计的合理性和简洁性,保证施工人员能够读懂图纸,并根据实际情况随时补充、完善图纸中的不足。
2、机电一体化安装设备的质量,是影响建筑机电一体化安装工程质量最关键的因素,施工所用的材料、设备必须经过严格的质量检查和评定。
3、施工工程中的质量控制也是质量管理的重要方面,施工者必须严格按照设计图纸进行施工,并注意施工操作的规范性,不能随意变更作业方式和作业操作范围。
4、施工后期的调试阶段,应严格按照要求对设备、系统进行调试,不能精简步骤、跳跃式调试,并建立完善的调试记录。
(五)安全管理
安全是所有工作最重要的,建筑机电一体化设备安装工程也不例外。建筑机电一体化设备安装施工工程中如果安全管理不当,将会造成严重的财产、人身损失,其后果是无法想象的。建筑机电一体化设备安装工程的安全控制,可以从以下方面入手:首先做好施工操作者的专业技术和安全知识培训,增强安全防范意识;其次,建立完善的安全保障体系,充分配置安全控制所需要的消防设备,并不定时的对消防设施、设备进行全面检查和更换;第三,施工管理者要严格按照相关标准进行安全体系建设,做好安全防范,及时发现并消除安全隐患,将建筑机电一体化设备安装工程施工过程中一切安全问题扼杀在萌芽状态。
(六)加强施工人员素质培训
在工程准备阶段,结合工程设计要求和具体施工情况,及时有计划有针对性地组织施工人员进行培训,主要内容应包括施工进程计划、质量要求、安全管理要求、技术规范要求等几大部分,做好人员的准备工作。
三、机电一体化安装过程中注意要点
机电一体化设备安装工程中,安装质量的优劣关系到机械设备能否安全运行,必须注意以下几个要点:
1、安全距离要牢记
安全距离是指带电体相间和对地的空间距离,它是保证设备安全运行的首要条件。各种不同电压等级的安全距离,都有相应的国家标准,操作人员都必须牢记,并在安装过程中严格执行。
2、按图施工要做到
施工图纸是安装工作的依据,工作人员必须严格按电路图或是接线图施工。如若对图纸有异议,必须向设计人员提出,经设计人员解释或出具设计书面更改图纸并签字后方能继续施工。严禁未经允许擅自更改图纸,盲目施工。
3、元件安装要规范
在安装各种不同规格和用途的元器件时,除应满足有关国家标准的规定外,尚须符合元件本身的技术要求,否则就不能保证其安全运行,例如:
①低压空气断路器喷弧距离的要求,相间隔弧的正确安装;
②电器元件应可靠固定,经常受到振动的元件,应采取防松措施。
③发热元件安装应考虑到对相邻元件的影响。
④母线或绝缘导线的连接应紧密接触。绝缘导线穿越金属板的孔要安装绝缘护圈,导线的端部应套上与电路图一致的线号,并且要分清线号的阅读方向。额定电压应与电路的额定工作电压相匹配。
⑤电气装置的保护接地系统完整有效,并有明显耐久的接地标志。
4、元件布置要整齐
元件的布置要合理,做到横平竖直,整齐美观。如果不能做到这一点,即使电路设计完美,元件选择恰当,也不可能成为一件好的产品。
5、便于检修要考虑
机电设备投入运行后,需要定期小修或大修,不能因元件安装位置的不妥造成维修的困难,如:熔断器的安装应顾及更换熔芯时四周保持安全距离;动力配电箱上元器件,建议采用单面螺钉定位安装,以方便用户日后维护和更新。
6、施工结束要清洁
工程施工结束,应保证设备的清洁,清除与设备运行无关的一切杂物,养成良好的职业习惯。
四、主要设备安装
(一)远程处理机的安装
楼宇自动控制系统与各可重构处理单元RPU之间的通信是透明的,可利用同一线路不同的RPU完成同一个控制系统。一般而言,建筑电气设备自动化系统大量监控的是空调机组,所以将RPU布置在机房之中或附近,把空调机组控制系统使用后剩余的输入输出接口用于连接附近的水流量计、水位信号、照明控制等。为了日后的发展,RPU的接口要留出20%~30%为宜。
(二)建筑电气设备自动化系统的布线
在建筑电气设备自动化系统进行布线时,要注意某些线路需要专门的导线,如通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路、流量计线路等,它们一般需要屏蔽线,或者由制造商提供专门的导线。电源线与信号、控制电缆应分槽、分管敷设;数据显示通道(DDC)、计算机、网络控制器、网关等电子设备的工作接地应连在其他弱电工程共用的单独的接地干线上。智能建筑中安装有大量的电子设备,这些设备分属于不同的系统,由于这些设备工作频率、抗干扰能力和功能等都不相同,对接地的要求也不同。
五、调试统筹措施
1、调试计划统筹
各联合调试组以总控计划为依据,编制各自的月度进度计划,上报调试领导小组进行总体协调和审批后,提交给各联合调试组组织实施。调试过程中涉及施工临电、临水使用时,要详细说明负荷用量及时间,以便统一合理安排,均衡调试施工。
2、人员统筹
各联合调试组必须确保有足够的专业技术人员进行调试和负责本组内的人员调配。若调试工作需要其它机电系统调试组的参与配合,可向调试领导小组提出书面申请并详细说明配合要求,由调试领导小组统一协调安排。
3、调试仪器、设备
各联合调试组调试用仪器、设备在调试前向调试领导小组提交清单备案。所有仪器、设备必须符合国家计量管理规定,性能良好并在有效检定周期内。本调试组仪器清单见附页。
4、施工与技术协调
每周定期由调试领导小组组长召开协调会,汇报各自的调试进度及质量情况,及时解决调试过程中发生的技术问题和存在困难。建立有效的质量信息反馈渠道,各联合调试组对调试过程中发现的施工质量、设备、设计问题及时向项目总工程师反馈,由调试领导小组协调有关方面尽快处理。
六、结束语
随着科学技术不断发展,建筑机电设备一体化的安装与调试技术性能也日益完善。在工作中如何正确的使用和掌握其性能,还需要我们在实际工作中不积累经验,判断建筑机电设备在安装与调试过程中存在的问题与故障处理,找出故障原因并加以分析,及时采取对策,以保证机电设备的正常运行。
参考文献
[1] 王晓磊.浅析设备的综合管理[J].玻璃纤维,2006.
关键词:机电一体化设备;安装调试;故障检测
机电一体化在现阶段各行各领域都有广泛应用和普及,它在很大程度上促进了行业的快速发展和进步。在机电一体化的整个构成体系中,机电一体化设备是机电一体化的主体所在,要保证整个设备的作用最大化发挥,就需要在进行安装的过程中做好相应的质量调试和监控,根据实际采用正确的安装技术和调试技术,对设备后期运行中可能出现的故障有事前防范和预测,形成长效可靠的设备运行安全监控机制。
1 机电一体化设备的安装和调试分析
1.1 安装方面
(1)警示灯的接线安装。一般来说,机电一体化设备上的警示灯接线有5条。红色线为电源接线,较细的红色线是红色警示灯控制接线,绿色线是绿色警示灯控制接线,棕色则是公共接线。在实际安装中由于设备的循环使用使得接线线路被破坏,此时就需要对电源的正负极进行准确判定,具体的方法就是采用指针式万用表的欧姆档进行判定。首先对红绿色控制端的判定,采用两表笔重复测量这5根线中的任一两根,直至确定出电阻为零的两根接线为止,其次对公共端的判定,采用红表笔来连接剩下三根中的任意一根,黑表笔连接另外两根,直至确定两次检测所得电阻均为8千欧左右为止,红色笔所接线就是公共端;最后剩下的就是电源的正负极接线。(2)警示灯输出端和变频器输出端是同一控制端子。在警示灯接线时,公共端引出线一般是处于悬空状态的,甚至在有些设备上直接被忽略掉。一旦警示灯的输出端和变频器输出端是同一个端子,就必须要连接公共端子,这是确保警示灯正常闪亮的重要措施。具体操作就是电源的正负极按照之前的接线方法,连接三菱PLC模块上的24V电源正负极或者是按钮模块上的24V电源正负极。(3)电磁阀的接线安装。大多数情况下,机电一体化设备中电磁阀所采用的电源是24V直流电压,其中红色线是正极,绿色线是负极,这是理论上的做法,但是,在实际操作中,由于电磁阀的内部线圈是处于通电状态的,会产生相应的磁场,对阀芯产生驱使动作,这种驱使动作是不考虑正负极状态的。但是,存在的唯一不同就是一旦正负极接线错误,就会导致电磁阀指示灯不工作,对此解决是调整接线,正确连接。(4)接线安全。安全问题是所有工程建设的前提,做好安全工作必不可少,对于机电一体化设备安装来说也是如此。首先,要对机电设备安装人员进行安全教育和培训,对机电设备安装中所采用的技术进行讲解,对技术应用中的要点予以明确,使其具备强烈的安全意识;其次,对现有的安全保障制度进行健全完善,充分发挥制度的约束作用,在具体的安全管理工作中,要把消防设备合理安置在设备附近,保证机电设备安装环境的安全性良好,对于其中可能存在的安全隐患也要事前消除,制定相应的防范机制。
1.2 调试方面
机电一体化设备相对于其他普通设备来说,它是在没有经过复检实验就直接出厂使用的,这就决定了其不能实现总装,而且也不能进行负荷试验,最重要的是,虽然部分机电设备已经被使用过,但是,在进行长距离运输时需要进行拆卸和安装,这会导致其安装的最佳状态被改变,影响到下一次的性能发挥,对此在完成机电一体化设备的安装之后就需要对其进行调试操作,确保设备安装的合理无误。
1.2.1 调试流程。在具体施工中,所采用的机电设备大多数是二手的,也就是在之前已经被投入到使用中,在开始新的施工应用时就需要对其进行拆卸和安装,这就很难保证第二次的安装是其性能最佳发挥的状态,这就需要对其安装进行相应的调试,采用科学的调试技术确保设备运行的稳定性和安全性。具体来讲,在开始调试之前,调试人员要先对设备的装配进行检查,确保合理,不存在渗漏,对于设备的调试主要是对其性能发挥是否正常等进行的,例如运行过程中的稳定性、经济性是否达标,此外,在进行现场调试的过程中,技术人员也要做好现场指导和监督工作,可以对调试技术的应用进行规范化指导,对操作中的不当之处及时指出,对于出现的问题第一时间解决处理,并将解决过程详细记录。表1、表2是某设备的调试标准值。
1.2.2 编写设备调试报告。在编写报告时,务必要保证有理有据,编写人员在掌握了充足的现场资料和数据后可以做到心中有数,编写的思路和层次也很明晰,有所侧重点。对于设备调试中所记录的设备运行数据,包括经济性数据、稳定性状况以及操作可行性等进行记录,同时也要与标准相对于,找出存在的不足之处,把真实的情况编写到报告中,对于不能即时解决的问题也要列入到报告中,不能忽略。
2 机电一体化设备的故障检测
2.1 定时检测
机电设备在使用一段时间后,在性能上会出现不同程度的老化现象,如果不及时给予检测和维护就会影响到后期状态正常发挥,据此就需要检测人员定期的对设备进行检测,尤其是设备的关键部位。在具体的检测过程中,还需要检测人员依据设备运行的实际状况和信号分期存在的问题,对运行故障产生的可能性进行准确判断,与此同时,还要对运行的情况进行详细记录,以作为后期检测的参考依据。
2.2 正确采用检测方法
机电设备的应用范围扩大,也使得其故障检测方法越来越多,常见的检测方法有温度检测法、故障树分析法以及白诊断法等等。设备故障有警示信息时,在故障检测时就可以依据警示信息有针对性开展,并采取相应的维护技术进行排查;如果没有警告信息时,不仅需要采用相应的检测技术和方法,而且还要采用专业化检测工具依据实践经验准确判断故障位置和故障影响程度,进而采用合理措施予以解决,将故障所造成的危害降低到最小,从而确保机电设备运行的安全性和稳定性。
王广武 张 颖 邯郸工程高级技工学校 河北邯郸 056106
【文章摘要】
在建筑设备安装工程中,电动机的安装调试作为其中的一个关键环节,在一定程度上与建筑机电一体化设备安装水平的提高有着密不可分的联系。因此,本文将建筑自动化机电设备安装作为主要研究对象,探讨了建筑机电设备的安装原则、安装要点以及安装方法,以期为建筑机电安装工作的顺利进行提供一定帮助。
【关键词】
建筑;机电设备;电动机;安装技术; 安装调试
0 引言
近年来,随着我国城市化进程的进一步推进,建筑行业也得到了进一步的发展,机电一体化安装作为建筑工程的一个组成部分,在一定程度上与施工质量有着密不可分的联系。所以,对于建筑企业而言,只有对建筑机电一体化安装工程的合同、图纸设计、质量、组织、施工安全以及施工进度进行科学有效的管理,才能确保建筑机电一体化设备安装工程的顺利进行,从而为广大用户提供经济、安全、舒适以及高效的工作和生活环境。随着人们生活水平的逐渐提高,人们对住房质量的要求也越来越高,这在一定程度上给现代建筑带来了新的挑战。智能建筑系统是将建筑技术与信息技术、通信技术以及电脑技术充分结合起来,自动处理、判断和分析各种设备监控信息的一种现代化技术。而在建筑设备自动化安装工程中,电动机调试作为其中的一个关键环节,关系着工程质量,因此,本文探讨了建筑机电设备的安装原则、安装要点以及安装方法,以期为建筑机电安装工作的顺利进行提供一定帮助。
1 建筑机电设备的安装原则
1.1 树立创优意识
优质工程要依靠严格的管理、精心的组织以及严密的计划来获得,所以在工程的准备阶段,一定要严格按照相关要求, 认真做好各方面准备工作,坚持树立创优意识,在思想上高度重视每一个工程任务,对计划方案进行精心编制,从而为工程的顺利进行提供保障。
1.2 优化图纸设计管理
所谓优化设计,主要指的是将业主提供的招标图纸、设计图或者施工图作为基本前提,以施工现场的实际情况和国家现行设计规范为基本依据,对施工图进行绘制,为工程施工提供指导依据。设计图纸是施工前期的一项重要准备工作,也是建
图5 水平27 度方向像素点相关性计算 筑施工全过程唯一的指导和参考。在建筑安装工程施工管理中,进一步加强图纸设计管理可以为设计图纸的完整性提供保障,一方面要确保图纸数量的完整,另一方面还要保障内容的完整。只有进一步优化图纸设计管理,才能实现施工设计图的有效性、协调性和系统性。
1.3 组织管理
在建筑机电一体化设备安装工程中, 组织管理发挥着至关重要的作用,并且组织管理的失败与否在一定程度上与工程的施工进度有着密不可分的联系。为了进一步加强组织管理,应该将工程项目的实际情况作为基本依据,组建一支执行力较好的管理团队,认真做好组织管理责任分工和计划,建立畅通、简洁的组织沟通交流渠道,确保信息真实、全面、及时的反馈和传输,同时要处理好管理中存在的问题,进一步提高团队的整体素质和水平, 为组织管理义务和权利的落实提供保障。
2 安装主要设备
2.1 安装远程处理机
一般来说,各可重构处理单元RPU 与楼宇自动控制系统之间的通信是完全透明的,可以利用不同的PRU 对同一个系统进行控制。通常情况下,空调机组是建筑电气设备自动化系统监控的主要目标, 所以在机房中或附近布置好PRU,将空调机组控制系统运用后剩下的输出输入接口用来对照明控制、水位信号以及水流量计进行连接。
2.2 建筑电气设备自动化系统的布线
在建筑电气设备自动化系统的布线中,要搞清楚每条线路需要用到的导线,尤其是专门导线,比如水位浮子开关线路、通信线路、流量计线路以及湿度温度传感器线路等,这些线路通常需要屏蔽线。一般来说,控制电缆、信号与电源线都应该分管敷设,其中网络控制器、数据显示通道、网关以及计算机等电子设备的工作地应该连接在单独接地干线上。由于智能建筑中需要安装的电子设备有很多,这些设备所属的系统也不同,并且这些设备的功能、抗干扰能力以及工作频率都存在着一定的区别, 所以在布线时,一定要充分考虑到个体差异性,并尽量做到因地制宜。
2.3 安装输入设备
在安装输入设备时,一定要选择好合适的位置,尤其是方便维护和调试的地方。由于传感器的类型有很多,每一种传感器的产品要求、设计都存在着个体差异性,在安装方面也具有一定的区别,所以一定要根据产品的实际情况选择合适的安装位置。比如水流开关、水管型温度传感器、水管流量计以及蒸汽压力传感器等就不能安装在管道焊缝上,而风汽压力传感器、风管型湿度传感器、空气质量传感器以及室内温度传感器等则不能安装在出风口和蒸汽放空口处。
2.4 安装输出设备
在安装输出设备时,也应该结合实际情况,制定合适的安装方案。比如电动阀门的箭头、风阀箭头就应该与水流方向、电动阀门、风门的开闭保持一致。当出现电动阀门的口径没有和管道口径保持一致的问题时,应该及时采取管件渐缩的解决方案,但是阀门的口径通常应该高于管道口径2 个档次,并进行精确计算,尽量与设计要求相符。此外,通常在回水管上安装电磁与电动调节阀。
3 安装主要机械设备的方法
3.1 安装冷水机组
正式安装前,应该将平面设计图作为基本依据,对施工现场进行放样画线,将机组中心线的位置确定下来,然后对设备进行基础处理,设备基础处理符合施工要求后,再开始安装设备。设备运行到达基础位置后,运用地脚螺栓套穿,并将垫铁放置在地脚螺栓两边,将设备放下,对垫铁进行调整,使设备底盘保持水平状态, 并压实垫铁。
3.2 安装水泵
安装前,现依照设计图纸确定水泵位置,通过人工的方法将水泵放置在基础位置上,将地脚螺栓上好,使水泵中心线与基准线基本保持一致,运用垫铁对设备底座进行调整,使其保持水平状态,并运用水平尺检验;找平找正后,开始灌注混凝土;找正联轴器,泵与两连轴节端面、两轴水平度以及电机轴的同心度之间的间隙满足验收要求;试运转水泵,先对电机进行单独运转,转动方向正常,转动不存在任何异常情况后,再对联轴器的连接螺栓进行安装,安装之前,先用手将水泵轴转动,如果没有出现杂音、卡阻等异常情况, 可以进行下一步安装。人工启动泵之前, 应该先将出口阀门关闭,然后将电机启动,等泵运转正常后,再将出口阀门逐步打开,使其保持工作压力,并对水泵的轴承温度进行检查,确保运转正常。
3.3 安装燃油锅炉
安装然后锅炉时,应该坚持便于维修、整齐排列以及流程合理的基本原则。正式安装前,应该将平面设计图作为基本依据, 先进行放样画线,将机组和锅炉的中心线位置确定下来,然后对设备进行基础处理, 设备基础处理符合施工要求后,再开始安装设备。设备运行到达基础位置后,运用地脚螺栓套穿,并将垫铁放置在地脚螺栓两边,将设备放下,对垫铁进行调整,使设备底盘保持水平状态,并压实垫铁。
4 电动机的调试方法
在建筑设备安装工程中,电动机的安装调试作为其中的一个重要环节,在一定程度上与安装质量的提高有着密不可分的联系。电动机是电梯、水泵、风机等各种设备的核心动力部件,电动机调试包括诸多内容,其中有电动机故障检查、运行以及启动等,在完成机电设备的安装后, 通常需要调试各种系统,目的是对安装调试、制造以及设计的质量进行检验,对设备持续工作的可靠性进行验证,检测设备性能,确保设备安装质量。
4.1 认真检查电动机及控制系统
在启动电动机前,应该认真检查电动机及控制系统,一般来说,检查内容主要包括以下几个方面:(1)检查电动机的频率与电压与所接频率和电压是否一致,接法是否正确,电压电源是否稳定;(2)运用兆欧表对电动机各相绕组之间的绝缘电阻进行测量,需要注意的是,测试前,应该先将电动机的外部接线拆除。如果测试结果显示绝缘电阻值偏低,应该先烘干电动机,然后再对绝缘电阻进行测量,完全合格后,才能正式投入使用;(3)对保护电器的整定值进行检查,是否符合标准, 检查静、动触头是否接触良好,对电气控制装置的型号规格进行检查,确定是否满足规定;(4)对电动机的和通风系统进行检查,确定运行正常。检查电动机的轴承是否缺油,转子与定子之间的间隙是否符合要求,间隙处存不存在杂物;(5) 对电动机机组周围进行检查,查看有没有影响机组正常运行的杂物,确保电动机组的顺利运行。
4.2 重点检查内容
在电动机运行的过程中,还需要做好全面的检查,其中包括以下几方面内容: (1)检查电压是否满足运行要求;(2)检查电动机所带动的设备是否正常运行,设备与电动机之间是否正常传送;(3)在电动机运转的过程中,检查是否存在噪音或杂音,电动机旋转的方向是否与设计要求保持一致;(4)电动机运行的过程中,对电动机的状态进行全面观察,有无烧焦味或冒烟。
5 结束语
综上所述,机电一体化是施工机械未来的发展方向,也是施工自动化得以实现的一个重要基础。因此,在建筑机电一体化工程中,进一步加强组织管理、质量管理,依据工程实际情况制定针对性施工方案,不仅可以确保施工的顺利进行,在一定程度上还能促进工程施工质量的提高, 获得更多的经济和社会效益。
【参考文献】
[1] 陈叶. 建筑机电一体化设备安装技术及电动机的调试方法探析[J]. 法制与经济( 中旬),2012,9(7): 117-118+120.
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[4] 黄友志. 智能建筑机电设备自动化技术应用与研究[J]. 科技创新与应用,2014,28(9):250.
关键词:机电一体化;安装技术;电动机
随着社会经济的发展,城市化进程不断向前推进,机电一体化安装在建筑工程发挥重要作用,可以在某种程度上影响施工质量。建筑企业有必要对建筑机电一体化安装的图纸、合同等进行全面监督。由于电机调试对建筑机电一体化安装有重要影响,因此本文对其展开探讨。
一、关键设备安装
(一)远程处理机
楼宇控制系统和各个可重构单元RPU之间的通信具备透明的特性,能够使用同一个线路中的不同RPU安置成一个控制系统。通常情况下,建筑电气设备自动化需要对空调机组进行较为全面的监控,因此需要把RPU安装在靠近机房的位置,或者直接安装在机房中,空调机组控制系统的其他接口用在周边水流量计、照明控制等方面的连接。为了将来的扩展,应该预留出RPU的20%-30%的接口。
(二)相关的布线
在布线的过程中,需要对某些特殊的线路进行重点关注,这些部分需要专门的导线,比如通信线路、流量计线路等,通常情况下需要使用屏蔽线,也可以使用制造商专门提供的导线。电源线和信号、控制电缆应分槽、计算机、网络控制器以及网关等设备的接地需要连在其他弱电工程通用的独立接地线上。智能建筑当中存在相对较多电子设备,这些设备所在的系统不同,由于这些设备在频率、功能等都存在差别,在接地过程中需要注意的要求也不同。
(三)输入设备
其安装位置需要能够准确实现其性能,还要符合调试和维护便利的要求。每种类型的传感器在安装的时候都应该根据其要求、标准进行,比如,水管型温度传感器和水流开关等不适合安装在管道焊缝等位置,也尽量不要在其边缘打孔焊接。室内温度传感器、风汽压力传感器等应该与蒸汽放空口和出风口保持距离。
(四)输出设备
风阀箭和电动阀门的箭头需要和风门、电动阀门的开关和水流方向相同。安装前应该进行必要的试验。当电动阀门口径和管道口径存在偏差的时候,需要开展渐缩管件,此时需要注意,阀门口径不能低于管道口径2个档次,通过计算确认其满足要求。电动和电磁节阀通常安装在回水管之上。
二、关键机械设备安装
(一)冷水机组安装
在正式进行安装前,应该重视平面图的作用,将其作为安装指导,在施工现场开展画线,将机组中心线的位置进行确认,然后对设备开展基本的处理。在确认基本处理符合相应标准后,正式开始安装工作,在其运行到基础位置之后,使用地脚螺栓套穿,随后于脚螺栓的两侧安置垫铁,设备放下后调整垫铁,让设备底盘处于标准水平状态,随后压实垫铁。
(二)水泵安装
安装前认真审视图纸,先确定水泵的安置位置,然后人工把水泵放在相应位置,安置地脚螺栓,确保其中心线与基准线保持某种程度的一致。使用垫铁校对设备底部,让其保持水平,完成后用水平尺检查其是否合格,随后灌注混凝土。找正联轴器,水泵和电机轴的同心度、两轴水平度、两连轴节端面之间的缝隙不能和验收标准发生冲突。对水泵的运转情况进行测定,先对其电机进行测试,确定其运转没有异常之后,在将联轴器的螺栓安置上去,开始安装之前,应该手动转动水泵轴,确保其在转动的过程中灵活而不受阻碍,且不发出异常的响动。水泵开启之前应该出口阀门关闭,随后开动电机,在其运行平稳之后,渐渐打开出口阀门,让其处于适当的压力之中,观察轴承的温度。
(三)换热器
根据安装要求确定其安装位置在现场进行放线。其支座是由厂家提供的,根据设备的实际情况,结合设计要求,配备相应的混凝土,预埋地脚螺栓,等到基础强度达到适当的要求之后正式开始安装。
(四)燃油锅炉
安置务必符合便于维修的要求,排列也务必整齐。安装前必须以图纸为主,事先进行画线,确定相应的中心线,对锅炉进行初步处理,按要求处理完成之后,正式开始安装设备。安装各个环节符合标准之后,使用垫铁对其进行必要的调整。
三、电动机的调试
在建筑设备安装的过程中,电动机调试直接与其质量存在重要联系。电动机与水泵、风机等很多设备之间存在联系,使其核心部件。电机调试涉及很多方面,比如启动、运行和故障核查等。
在电动机正式启动之前,应该对电动机和控制系统展开检查,一般情况下应该检查电动机频率和电压与连接的响应频率和电压是否相符。使用兆欧表检测电动机的各项绕组的电阻。注意在正式测试开始之前应该切断电动机的外部接线。检测的绝缘电阻过低,先将电动机烘干然后再测试。检查保护电器整定值、动静触头是否符合标准。检查通风系统及情况,排除影响运行的杂物。重点检查电压能够符合标准,电机带动的设备能否正常运行,两者之间是否可以顺利传送。电机工作的时候,检查其有没有噪音或者杂音、转动方向对错。同时也要在其工作的时候注意有没有发出焦糊的味道或者冒烟,一旦发现及时停止启动,开始维修。
总结:机电一体化是施工发展的重点,也是自动化施工实现的重要保障。现代建筑很多都具备智能化等特征。而且建设规模较大,电气化设备使用率较高,对配套设备系统的安置流程也十分繁复,在实际安装中有一点疏忽就可能造成不良后果。(作者单位:石家庄金盾安全技术工程有限公司)
参考文献:
[1]黄友志.智能建筑机电设备自动化技术应用与研究[J].科技创新与应用.2014(28):225-227.
伴随着经济的发展和社会的进步,机电一体化技术结构也趋于完善,在技术结构控制以及故障诊断技术应用方面取得了非常显著的优势。利用故障诊断技术能对设备故障进行集中的清查,从而减少安全事故的发生,一定程度上杜绝安全隐患。文章结合案例对机电一体化设备故障诊断技术的特征综合分析,对诊断技术的运行步骤和基本方式进行了集中解构,旨在为技术人员提供有效的技术建议,以供参考。
关键词:
机电一体化设备;故障诊断技术;研究
1案例分析
某厂区配置了5台轧机,设备钢卷内径762mm,外径max2200mm,设备运行过程中出现了故障。设备维修人员根据其受力特点,利用载荷传递系统特征对其振动结构进行检测。主要利用的检测仪器是DEWTRON2010信号记录仪、KISTLER耦合器等,要保证正常的轧制信号的频率控制在规定范围内,振动杆集中在116.7Hz到222Hz之间。并对异常振动数据进行整合,以备后续对机电一体化设备故障进行复检。
2机电一体化设备故障诊断技术特征
在运行机电一体化设备故障诊断的过程中,技术人员要针对具体问题建构有效的管控机制,确保管理结构符合实际需求,提出建设性的技术检验和校正步骤,从而优化整体验收结构和故障诊断的质量。不仅要关注机电一体化设备的实际运行状况,也要对机电一体化设备故障方位进行诊断。在运行机电一体化技术的过程中,技术人员要集中关注诊断技术的特征,从而建立具有针对性的技术诊断方案。第一,要确保故障具有非常明确的目的性,要对机电一体化的技术故障进行逐层级分析,并对故障问题设定有效的处理方案,以确保机电一体化设备安全运行,减少人员伤亡和经济损失。第二,由于机电一体化设备的结构较为复杂,在实际诊断过程中技术人员要对具体问题进行集中控制。在诊断过程中,不仅会涉及到摩擦原理、物理学原理,也要对机械制造以及液压机器操作流程进行集中的分析,综合应用不同层面的知识进行集中的信息解构,从而建立最优化的故障处理和技术应用流程。例如,对于MW1050A高速自动模切机进行故障诊断时,技术人员要借助PLC可编程程序控制器对整机进行监控和调试。传统机械的生产速度一般维持在每分钟80张左右,而该系统常规化运行时能达到每分钟160张左右,且套印偏差能控制在≤±(0.3-0.5)毫米之间,这就需要技术人员按照基本的技术运行参数进行集中管控。第三,在机电一体化设备故障检修时,技术人员要保证对理论和时间进行综合处理,任何诊断机制和措施都要在实践转化应用基础上建立起来,实现最优化处理目标[1]。
3机电一体化设备故障诊断具体操作步骤和方式
在机电一体化设备进修的过程中,技术人员并不是简单的故障排查,也要能对运行结构控制设备的工作状态进行集中监控,从而针对具体问题给予专业性指导和控制。例如,在机电一体化设备故障诊断和检修过程中,技术人员要对一些不易被察觉的小零件进行集中的控制,减少设备突然出现问题的情况。
3.1机电一体化设备故障诊断具体操作步骤
在实际机电一体化设备故障诊断和分析的过程中,技术人员要按照具体操作步骤有序进行,才能有效维护整体技术框架的完整度,保证诊断维修结果符合机电一体化设备运行标准。第一,技术人员要在设备故障诊断前对整体设备进行测试,根据设备的基本性质和组合结构进行集中的诊断和控制,确保设备在进行组合的过程中工序完整且有效。并且要集中段诊断理论和运行方法进行综合读取,确保测试信息符合实际需求,从而实现对机电一体化设备运行状态的综合评估。只有提高设备的运行有效性,才能一定程度上保证故障诊断的有效进行。例如,机电一体化设备中的组合式变压器,产品型号为ZCS11-Z,额定容量控制在100kVA左右,那么额定电压就是控制在36.75±2*2.5%左右,额定频率在50Hz,相数为3相等。第二,技术人员要对设备出现问题的一些前提性条件和因素、环境等参数进行分析,在对机电一体化设备运行状态进行读取后,对其故障进行综合诊断。特别要注意的是,在对设备数据进行分类的过程中,技术人员要对其预防故障的诊断结构进行综合分析,在保证故障诊断和运行框架完整度的同时,对机电一体化设备进行综合维护和检修。第三,技术人员要对设备进行深层次的分析和故障诊断,不仅要对其数据进行综合的整理和分类,也要集中诊断和处理预防控制结构,确保能对故障可能存在的位置和故障产生原因进行综合分析和处理。技术人员只有对机电一体化设备故障进行及时的诊断和处理,对具体故障原因和基本类型进行判断,才能有效保证机电一体化设备的常规化运转[2]。
3.2机电一体化设备故障诊断具体操作方式
在对机电一体化设备进行综合诊断和故障分析过程中,技术人员要遵循基本的操作步骤和控制流程,集中优化设备自身的独特性和性质的基本控制手段,确保能运行最优化的诊断机制和措施对机电一体化设备的问题进行一次性解决。特别要注意的是,无论是何种故障诊断方式,技术人员要在操作前确保其匹配不同的故障类型和基本问题。技术人员只有提升故障的诊断水平,才能从根本上促进整套技术结构的有序进行。第一,在检验机制应用的过程中对系统故障发生的偶然性和持续性进行诊断,也就是说,结合机电一体化设备的偶然性故障和系统性故障进行分析和处理。一方面,偶然性故障的发生较为意外,主要是由于一些不确定的因素对其产生影响,对于这种不确定因素,技术人员要建立临时性的应急预案,确保能对故障问题进行及时处理。在故障处理过程中,技术人员要借助检测仪器对机电一体化设备进行实时管控,减少偶然故障带来的经济损失。另一方面,技术人员要对机电一体化设备的系统故障进行综合管控,减少问题出现的概率[3]。第二,技术人员要对机电一体化设备的故障指示灯进行分析,主要分为有指示灯设备检测结构以及无指示灯设备检测结构。在系统出现故障或问题后,工作人员能对机电一体化设备的故障进行第一时间的整合和管控,针对有指示灯的设备要进行故障信息的收集,确保能对故障问题进行及时的管控和修复。若是系统出现故障后没有指示灯显示,则需要对系统发生设备进行实时关注,并要求管理人员能在巡查中对机电一体化设备故障进行原因和位置分析。
4结束语
总而言之,在对机电一体化设备进行综合维护和故障检修的过程中,技术人员要综合利用有效的检修技术和针对性的检修方案,提高检修效率和实际效果,一定程度上推进机电一体化设备诊断项目的智能化发展,为机电一体化的可持续发展奠定坚实基础。
参考文献:
[1]唐建业.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].中华民居,2013,15(24):187-188.
[2]周柳奇,施力仁.机电一体化设备的故障诊断技术探析[J].电子世界,2013,26(22):195.
在日常的工作生活中,人们时常会听到机电一体化这一概念或见到机电一体化的应用实例,几乎所有的制造业都或多或少应用了该技术,不同行业间机电一体化具体含义不尽相同。机电一体化是以以往的机械技术作为基础,结合自控技术、光学技术、微电子技术、计算机技术等高新技术,使机械设备的生产模式更具先进性与时代感。无论是传统的生产制造业还是新兴行业,机电一体化技术的应用在很大程度上提高了生产效率与管理水平。具体到煤炭生产行业,综合采煤设备的机电一体化技术指在煤炭生产过程中,将机电一体化技术应用在采煤设备上,提高采煤设备的运行水平,进而提高煤炭生产的效率。同时该技术的应用实现了煤炭开采高度自动化,把工作人员从繁重且危险的作业环境中解放出来,提高了煤炭生产安全性。
2综合采煤设备机电一体化现状
由于机电一体化技术在采煤设备上地应用,大大提高了煤炭生产企业的产煤效率,因此国内外许多煤炭生产企业对采煤设备的机电一体化相当重视。但是在我国的煤炭生产行业中,机电一体化的研发与应用相比一些发达国家起步较晚,这主要是因为我国现代化进程起步较晚且发展缓慢,从而导致煤炭开采技术相对落后的局面。机电一体化技术在采煤设备上的应用起始于上世纪五十年代末,因电子科学的发展与成熟,人们试图将机电技术应用在传统的生产制造设备中,以提高机械设备的生产效率。在煤炭生产实践中对机电一体化技术的应用,使人们能够发现该技术应用在产煤设备上时多存在的诸多问题,这些问题的解决进一步促进了采煤设备机电一体化技术的成熟。与此同时,计算机信息技术也在这一时期形成并得到迅猛地发展。上世纪七、八十年代起,人类社会发展到了计算机时代,计算机信息技术的应用革新了综合采煤设备机电一体化技术的大部分环节,这使得采煤设备的机电一体化技术得到更快地发展,机电一体化技术在采煤设备中的应用层次更为深入。作为机电一体化技术重要的组成部分,计算机技术的应用大大提高了煤炭生产企业的产煤效率。借助计算机技术,综合采煤设备的机电一体化进入了一个全新的发展期。另一方面,伴随着现代科学技术水平的不断提高,综合采煤设备的机电一体化技术得到进一步完善。尤其是近年来,智能化技术的出现及应用使综合采煤设备机电一体化技术在自动化控制上更为突出,进一步提高了采煤设备机电一体化的技术水平。与此同时,智能化技术与计算机技术的有效结合,使综合采煤设备机电一体化更为全面高效。综合采煤设备机电一体化作为机电一体化技术在具体生产实践应用的重要组成部分,其技术水平是同机电一体化的整体发展水平相同步的。虽然在国内外的煤炭生产企业中,采煤设备都应用了机电一体化技术,但国内煤炭生产企业在该技术的技术水平和应用层次上相比发达国家仍然存在着一定差距。不过随着经济实力提升和科技投入增加我国采煤设备的机电一体化技术在一些方面还是有所突破和建树的,例如mgd150nw型采煤机的研发与应用,不仅大大提高了煤炭的生产量,而且使煤炭生产的安全性得到增强。
3综合采煤设备机电一体化发展的趋势
虽然机电一体化技术的应用提高了煤炭开采企业煤炭生产的效率,但仍然有很多方面需要进行完善。针对这些缺陷或不足,以及相关研究的进展可以看到采煤设备机电一体化有着以下几方面的发展趋势。
3.1综合采煤设备机电一体化的发展更趋智能化
如上文所述,智能化技术作为一门新兴技术,在二十世纪中期形成并发展起来。由于形成时间较晚,技术发展与实践应用时间较短,因此智能化技术还存在着诸多的问题与缺陷。智能化技术的发展虽然还不是十分成熟,但是可以预见成熟的智能化技术运用到产煤设备上,将会极大提高煤炭企业煤炭生产的效率与煤炭生产量,对该技术在煤炭综合采煤设备机电一体化的应用前景行业内普遍比较看好。因此煤矿企业应加大力度解决智能化技术本身所存在的一些问题以及如何与综合采煤设备机体一体化相衔接的问题。
3.2综合采煤设备机电一体化的发展更趋系统化
目前煤炭生产企业机电一体化技术的应用范围愈加广泛、应用层次更为深入,同时综合采煤设备机电一体化所涉及应用的技术类型也更为多样,比如计算机技术、智能化技术等。技术类型的多样性使得综合采煤设备的操作更为困难,因此研究人员试图将这些有着差异性的技术与设备进行整合,以形成一个便于人们操控的系统,进而使存在一定差异的多种技术在煤炭开采与生产中发挥出更大的作用。要实现多种类型的技术与设备的协调运行还存在一定的难度,目前仍然没有很好的办法解决这个问题,也没有哪个煤炭生产企业在综合采煤设备机电一体化中应用多种不同类型的设备与技术的情况下,能够实现对综合采煤设备的高效操作与有效控制。可以看到,该技术的解决对于提高煤炭企业煤炭开采的效率与煤炭的生产量的积极作用,因而系统化也是是综合采煤设备机电一体化未来一个重要的发展趋势。
3.3综合采煤设备机电一体化的发展更趋环保化
当下众多领域都在提倡生产的环保性,而这种生产方式也必将影响到机电一体化在采煤设备上的应用。不管是在煤炭开采或者煤炭运输的过程中,煤矿企业都要注重对生态环境的保护,将煤炭的开采与生产对环境与生态所造成的危害降到最低程度,不能只盲目的注重生产而忽略了生态环境的保护。因此综合采煤设备机电一体化技术在技术性能不断提高的条件下,其环保性能必然也会成为该技术发展的重点。
4结束语
关键词:机电一体化列车车辆检修 计算机系统
中图分类号:TV85文献标识码: A
一、机电一体化概念
“机电一体化”名称是日本安川电机公司在19世纪60年代末的商业注册时创用的,由机械学(mechanic)词头和电子学((electronics)词尾组合而成mechatronics。目前已在世界范围内得到认同,成为一正式英文名词。机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高叮靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统上程技术。其中,机电一体化涵盖技术和产品两个方面,各种技术的相勺_关系如图1所示。机械一体化产品小仅是人类肢体的延仲,还是人类感官与头脑的延仲,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
图1 机电一体化技术
二、机电一体化在铁路车辆中的应用
早在18世纪,铁路开始之初,铁路车辆设计主要由机械工程师完成,并无电子学或反馈控制的引入。铁路行业属于成本密集型,轨道基础设施的铺造和维护、新车的研制与维修等都是大资金投入,都制约着铁路行业,让其谨慎前行。为提高铁路与其他交通模式的竞争力,铁路系统应逐步降低成本和能耗,这即意味着车辆应更加轻巧,机械结构更加简易
铁路车辆悬挂发展的前125年,其特性都是利用试验方法来表征。
1809年,车辆转向架就已独立命名,但欧洲花了将近40年才在公共铁路中使其规律化。自从19世纪60年代车辆动力学的出现,车辆悬挂系统的有效分析才算真正开始,计算机也越来越多地应用于完整车辆性能的分析和预测中,并在机械结构上获得了独特创新,如交叉支承、迫导向转向架和单轴转向架等。“主动悬挂”的到来,才真正预示着车辆设计进入“机电一体化设计阶段。
1、摆式列车
摆式列车,是一种特殊主动二系悬挂实例,其倾摆机构是机电一体化的典型结构,是小半径曲线线路提速车辆的最佳选择,可使车辆在普通路轨上的弯曲路段高速驶过而无需减速。欧洲国家大部分都发展了此类车辆,意大利的Pendolino,瑞典的X2000、西班牙的Talgo,德国VT611动车组以及瑞士的SIG。
图2典型摆式列车截面 图3摆式列车设计发展
摆式车辆通过曲线时,主动向曲线内侧倾斜,降低乘客所感受的离心加速度。图2是瑞典ADtranz设计的X2000车辆截面图,车辆两侧空簧作为二系悬挂,安装于倾摆摇枕之上,通过倾斜摆杆与转向架连接,形成倾摆运动。倾斜摆杆能有效倾斜车体,且倾斜中心在车体地板面上。在欧洲,极力推荐采用机电作动器来取代早期使用的液压作动器。图3是意大利Pendolino截面,由Fiat提出,2000年用于瑞典,2001年用于英国。早期采用两钢弹簧簧作二系,液压作动器垂直安装于车辆中,受电弓通过一机械结构与转向架相连,以避免与车体一同倾斜而导致的弓网离线问题。在SIG设计上,中间安装一个大囊式空簧作为二系,用环形滚轴梁取代机械倾摆杆,设计独立控制作动器对受电弓进行倾摆补偿,作动器选择上主要采用快速响应的机电作动器。
倾摆“硬件”―机械结构在小断地改进,那么倾摆“软件”―倾摆控制策略又是如何改变的呢?现代的控制理论发展都很成熟,关键在于软硬件与实际错综复杂上况的配合,尤其对于控制系统的输入提取刚开始,采用最直观的控制方法,在车体上安装加速度传感器,计算横向加速度调节量,驱动同向的作动器,采用经典的负反馈逐步调节。但突然消失的横向加速度会使乘客感觉车辆存在运动问题,且倾摆机构在缓和曲线段反应慢。其后,则将加速度传感器装于不倾斜的结构―转向架上,在反馈环中测试倾摆角再提供倾摆角度命令信号,抵消60一70%的曲线通过时叠加的离心加速度。但传感器测试值包括曲线加速度以及由轨道小平顺引起的横向加速度,则需要滤波,否则将影响直线运行乘坐舒适度。此策略由会导致曲线进入区段的判定延迟。最后,利用车端信号的提前预测设计,以避免此问题的发生,较合理地实现了和机电一体化设计。
2、主动二系悬挂
若不大改变车辆结构,又要更进一步改善更高速车辆对轨道不平顺的响应,提高乘坐质量,则关键设计是车辆二系悬挂的阻尼设计,目前较多应用机电控制,使普通的阻尼器变为阻尼可变且可控的减振器,“天棚阻尼”就是一典型设计。天棚阻尼控制是由美国D. Karnopp教授提出,是对车辆横向振动进行控制。假设在车体和一个“固定墙”之间安装一个虚拟的“天棚减振器”(如图4所示),这个虚拟减振器在列车运行时始终提供这样的阻尼力:力的大小只与车体绝对速度有关,与转向架和车体之间的相对速度无关、“天棚阻尼”控制因不需要建立系统的数学模型且极易实现,从而得到广泛应用。
图4天棚阻尼控制原理图
可变阻尼减振器阻尼的调节通常有两种方法―---调节减振器的节流孔大小和液体黏度大小,实际操作中,则因控制策略和执行机构的不同,而产生了不同类型的主动、半半动悬挂方式,尤其在日本、法国、瑞典(ABB)和英国等研究较多。目前,最优控制、鲁棒控制、自适应控制和智能控制等现代控制理论都在逐步应用于车辆悬挂控制,电磁作动器以及磁流变作动器等也都不断改进,软硬件同步发展和应用,不断提升着车辆机电一体化水平。
当下机电一体化设计理念最创新的当属主动车轮的设计。近两个世纪的车辆布置,都是1个车体、2个转向架和4个轮轴固接轮对(固接式),固定的结构始终存在一世界难题―蛇行,一二系悬挂系统也仅是抑制运动失稳,调优车体内部乘坐舒适度。而主动车轮/独立车轮/轮对的构想,打破了原有机械结构,两车轮旋转独立,分别控制,直线运行与曲线通过同时兼顾,运用了更多的机电控制。但,因车辆速度提升限制、控制硬件―传感器、控制器与作动器的相互协调问题、机电一体化单元的可靠性、复杂的车辆运行工况的难以预测问题以及车辆单元部件的繁多等,目前此设计应用推广范围尚窄。
另外,车辆的牵引和制动系统,这部分与电力电子更加相关,电力驱动、交流电机、轮毂电机以及电力再生设备都是高度集成,功能性强,都尝试利用先进的电力控制来操作轮轨粘滑特性,整合控制系统来优化对接触斑的利用。更加特殊的磁悬浮车辆中,更加繁杂地运用了机电一体化思想,将电、磁、机都很好的结合在一起,但此设计的社会价值和经济价值一直受到质疑,有待技术的逐步成熟来缓解。当然,除了铁路车辆本身,与之相配套的设备,如线路、售票系统(铁路客票制票机和移动补票系统等)、车站以及车辆维修基地等,都有机电一体化系统的参与。
三、车辆检修管理信息系统数据库设计
1、数据库系统及其结构
建立数据库是开发车辆检修管理信息、系统的基础。数据库、数据库系统、数据库管理系统、数据库应用系统是数据库技术最基本的4个概念。
数据库(database,DB)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,随着信息技术和市场的发展,数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型,比如最简单的存储有各种数据的表格以及能够进行海量数据存储的大型数据库系统。
数据库系统(database systems,DBS)是由数据库及其管理软件组成的系统。它是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统,是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。
数据库管理系统(database management system,DBMS)是一种操纵和管理数据库的系统软件,是数据库系统的核心。它是位于用户和操作系统之间的一个数据管理软件。它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。
数据库应用系统(database application system,DBAS)是指系统开发人员利用数据库系统资源开发出来的面向某一类事件应用的应用软件系统,如工资管理系统、本文的车辆检修管理信息系统等.
图5数据库系统示意图
2、数据库结构设计
合理的数据库结构设计能够提高系统的运行效率,保障数据的完整性及一致性,是系统实现的有力保障。通过上一章的需求分析,结合结构设计的步骤要求,在确定了本系统中的实体后,所设计的车辆检修管理信息系统的数据库结构图如图6所示。
图6系统数据库设结构图
由图6可知,在MySQL数据库中建立并存放了5个表,信息表(liewei -info )、菜单信息表(menu- info )、检修计划表C overhaulplan_ info )、系统用户表(user-info)和用户菜单表分别是:列位(user-menu)。
1)列位信息表(liewei info )
列位信息表存放了列位管理、调车管理、入库管理、出库管理及移库管理所包含的数据项,例如列位号,车号,在停车状态,列车出入库时间等。该表结构如表1所示。
表1列位信息表
2)菜单信息表(menu -info)
菜单信息表存放系统所有菜单,包括名称、id、点击后的对应操作等。该表结构如表2所示。
表2菜单信息表
3)检修计划表(overhaulplan-info )
检修计划表存放关于检修计划的相关数据项,比如列车号、修程、受检停车列位、承修班组、工单号等。
表3计划检修表
4)系统用户表(user info)
系统用户表存放系统用户信息,包括用户类型、账号(工号)及密码。
表4系统用户表
5)用户菜单表(user menu
用户菜单表存放用户各自拥有的菜单,也就是对系统的操作权限。
表5用户菜单表
结语:
随着我国轨道交通规模的不断扩大,一方面车辆检修工作量会越来越大,另一方面,为运营安全提供保障作用的车辆检修工作的重要性更加突出。而传统的车辆检修模式是按照规定的固定周期进行的周而复始的计划检修模式,检修工作监管不力,检修效率低,流程的随意性大。因此,有必要建立一套完整的车辆检修管理信息系统,并将其运用到车辆段的检修工作中去,进行系统管理,以期提高车辆检修效率及质量,保障车辆运行安全,提升车辆运行品质。
参考文献:
[1]许平洋.基于可靠性的城轨车辆维修模式及应用.电力机车与城轨车辆,2008.06.
[2]冷庆君.我国轨道交通车辆检修模式及建议.我国轨道车辆,2011.01
关键词:机电一体化设备;故障诊断技术;研究
1 案例分析
某厂区配置了5台轧机,设备钢卷内径762mm,外径max2200mm,设备运行过程中出现了故障。设备维修人员根据其受力特点,利用载荷传递系统特征对其振动结构进行检测。主要利用的检测仪器是DEWTRON2010信号记录仪、KISTLER耦合器等,要保证正常的轧制信号的频率控制在规定范围内,振动杆集中在116.7Hz到222Hz之间。并对异常振动数据进行整合,以备后续对机电一体化设备故障进行复检。
2 机电一体化设备故障诊断技术特征
在运行机电一体化设备故障诊断的过程中,技术人员要针对具体问题建构有效的管控机制,确保管理结构符合实际需求,提出建设性的技术检验和校正步骤,从而优化整体验收结构和故障诊断的质量。不仅要关注机电一体化设备的实际运行状况,也要对机电一体化设备故障方位进行诊断。
在运行机电一体化技术的过程中,技术人员要集中关注诊断技术的特征,从而建立具有针对性的技术诊断方案。第一,要确保故障具有非常明确的目的性,要对机电一体化的技术故障进行逐层级分析,并对故障问题设定有效的处理方案,以确保机电一体化设备安全运行,减少人员伤亡和经济损失。第二,由于机电一体化设备的结构较为复杂,在实际诊断过程中技术人员要对具体问题进行集中控制。在诊断过程中,不仅会涉及到摩擦原理、物理学原理,也要对机械制造以及液压机器操作流程进行集中的分析,综合应用不同层面的知识进行集中的信息解构,从而建立最优化的故障处理和技术应用流程。例如,对于MW1050A高速自动模切机进行故障诊断时,技术人员要借助PLC可编程程序控制器对整机进行监控和调试。传统机械的生产速度一般维持在每分钟80张左右,而该系统常规化运行时能达到每分钟160张左右,且套印偏差能控制在≤±(0.3-0.5)毫米之间,这就需要技术人员按照基本的技术运行参数进行集中管控。第三,在机电一体化设备故障检修时,技术人员要保证对理论和时间进行综合处理,任何诊断机制和措施都要在实践转化应用基础上建立起来,实现最优化处理目标[1]。
3 机电一体化设备故障诊断具体操作步骤和方式
在机电一体化设备进修的过程中,技术人员并不是简单的故障排查,也要能对运行结构控制设备的工作状态进行集中监控,从而针对具体问题给予专业性指导和控制。例如,在机电一体化设备故障诊断和检修过程中,技术人员要对一些不易被察觉的小零件进行集中的控制,减少设备突然出现问题的情况。
3.1 机电一体化设备故障诊断具体操作步骤
在实际机电一体化设备故障诊断和分析的过程中,技术人员要按照具体操作步骤有序进行,才能有效维护整体技术框架的完整度,保证诊断维修结果符合机电一体化设备运行标准。
第一,技术人员要在设备故障诊断前对整体设备进行测试,根据设备的基本性质和组合结构进行集中的诊断和控制,确保设备在进行组合的过程中工序完整且有效。并且要集中段诊断理论和运行方法进行综合读取,确保测试信息符合实际需求,从而实现对机电一体化设备运行状态的综合评估。只有提高设备的运行有效性,才能一定程度上保证故障诊断的有效进行。例如,机电一体化设备中的组合式变压器,产品型号为ZCS11-Z,额定容量控制在100kVA左右,那么额定电压就是控制在36.75±2*2.5%左右,额定频率在50Hz,相数为3相等。
第二,技术人员要对设备出现问题的一些前提性条件和因素、环境等参数进行分析,在对机电一体化设备运行状态进行读取后,对其故障进行综合诊断。特别要注意的是,在对设备数据进行分类的过程中,技术人员要对其预防故障的诊断结构进行综合分析,在保证故障诊断和运行框架完整度的同时,对机电一体化设备进行综合维护和检修。
第三,技术人员要对设备进行深层次的分析和故障诊断,不仅要对其数据进行综合的整理和分类,也要集中诊断和处理预防控制结构,确保能对故障可能存在的位置和故障产生原因进行综合分析和处理。技术人员只有对机电一体化设备故障进行及时的诊断和处理,对具体故障原因和基本类型进行判断,才能有效保证机电一体化设备的常规化运转[2]。
3.2 机电一体化设备故障诊断具体操作方式
在对机电一体化设备进行综合诊断和故障分析过程中,技术人员要遵循基本的操作步骤和控制流程,集中优化设备自身的独特性和性质的基本控制手段,确保能运行最优化的诊断机制和措施对机电一体化设备的问题进行一次性解决。特别要注意的是,无论是何种故障诊断方式,技术人员要在操作前确保其匹配不同的故障类型和基本问题。技术人员只有提升故障的诊断水平,才能从根本上促进整套技术结构的有序进行。
第一,在检验机制应用的过程中对系统故障发生的偶然性和持续性进行诊断,也就是说,结合机电一体化设备的偶然性故障和系统性故障进行分析和处理。一方面,偶然性故障的发生较为意外,主要是由于一些不确定的因素对其产生影响,对于这种不确定因素,技术人员要建立临时性的应急预案,确保能对故障问题进行及时处理。在故障处理过程中,技术人员要借助检测仪器对机电一体化设备进行实时管控,减少偶然故障带来的经济损失。另一方面,技g人员要对机电一体化设备的系统故障进行综合管控,减少问题出现的概率[3]。
第二,技术人员要对机电一体化设备的故障指示灯进行分析,主要分为有指示灯设备检测结构以及无指示灯设备检测结构。在系统出现故障或问题后,工作人员能对机电一体化设备的故障进行第一时间的整合和管控,针对有指示灯的设备要进行故障信息的收集,确保能对故障问题进行及时的管控和修复。若是系统出现故障后没有指示灯显示,则需要对系统发生设备进行实时关注,并要求管理人员能在巡查中对机电一体化设备故障进行原因和位置分析。
4 结束语
总而言之,在对机电一体化设备进行综合维护和故障检修的过程中,技术人员要综合利用有效的检修技术和针对性的检修方案,提高检修效率和实际效果,一定程度上推进机电一体化设备诊断项目的智能化发展,为机电一体化的可持续发展奠定坚实基础。
参考文献
[1]唐建业.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].中华民居,
2013,15(24):187-188.