故障诊断技术在现代矿山机电设备维护中的应用

摘要： 矿产开采是我国能源及材料来源的主要途径。随着社会现代化的步伐，不断有新的机电设备应用到现代矿山开采工作中，但机电设备的使用难免会发生故障，影响矿山企业的生产。针对故障问题应运而生出的故障检测技术对矿山机电设备的维护具有重大意义，本文阐述了常见的机电设备故障检测技术，并分析了其在现代矿山机电设备维护中的应用。旨在提高矿山机电设备的维护管理水平。

关键词：故障诊断技术；矿山机电设备；维护；应用；

中图分类号：U262 文献标识码： A

引言

机电设备在煤矿生产中起着重要作用，随着科学技术不断发展，逐渐有更多新型设备及技术被应用到煤矿生产中，对提高生产效率具有重要意义。受煤矿生产环境特殊性影响，机电设备出现故障的频率居高不下，为保证其能正常运行，必须加强对设备故障诊断及维修技术的研究，更准确地定位故障发生部位，通过对故障表现行为的分析，确定故障发生原因，并以此为依据确定改进措施，争取不断提高设备运行的稳定性及可靠性。

1 矿山机电设备故障诊断技术

1.1 采煤机故障诊断技术

在采煤生产过程中，采煤机是影响生产效率的主要机电设备，如果其发生运行故障，将会直接影响到采煤生产正常进行，严重的会直接导致停止生产。为保证采煤生产能顺利进行，必须加强对采煤机故障的诊断技术研究。结合采煤实际生产经验，采煤机故障一般都属于液压系统故障，因此必须选用具有较高可靠性的液压系统。采煤机液压系统主要分为高压部分与低压部分，随着采煤机荷载提升，低压部分为恒定状态，如果持续增加荷载，则会导致高压部分出现不升反降情况，这就表明系统存在故障，例如漏损故障，当出现漏损故障时，必须停机进行处理。另外，如果降低高压，就会导致低压上升，这就表明液压系统存在高低压窜通情况，应及时检查安全阀、通阀等部位是否存在窜液现象。在对采煤机液压系统故障进行诊断时，应采取主动维护措施，争取可以提高采煤机性能，在保证其能正常运行的基础上，延长设备使用年限。

提升机是提升系统中的主要机电设备，起到提升采矿人员、运输设备及下放材料等重要作用，在根本上决定着矿产生产效率。长久以来矿产生产中提升机故障诊断就是管理重点，相关研究也比较全面。在对其进行故障诊断时最为常用的是通过传感器来对提升机控制系统进行检测，通过分析控制系统频谱来判断系统是否存在故障。矿产提升系统中提升机设备主要是由制动系统、控制系统及润滑系统组成，任何一部分出现故障都将影响到设备正常运行，并且因为相关系统众多，如果其中某一构件发生故障，在故障诊断上也存在更大难度。针对此，为提高故障诊断有效性，可选择用传感器信息融合技术，对相关有效信息进行提取，通过进一步对故障的诊断不断提高管理效果。

2、矿山机电设备故障诊断方法

2.1 振动检测

振动检测是矿产生产中机电设备故障检测最为常用的一种方法，检测设备主要包括简易诊断仪与精密诊断系统两种。简易诊断仪器检测方法主要是通过测量放大器将测振传感器所接收到的振动信号放大，并通过检波器将振动峰值及有效值显示出来，以此种方式就可完成对设备所存故障的检测，确定其是否存在运行故障。精密诊断系统在现在矿山机电设备检测中较简易诊断仪器具有更高利用率，因为其振动信号更为准确，将所有检测到的数据如实记录到检波器或磁带中，最后通过检波器显示出来。另外，获取的振动信号主要通过计算机或中央处理器来进行处理，以得到的处理结果判断设备是否存在故障。

2.2 温度检测

在矿产生产中因为环境比较特殊，普遍存在机电运行故障情况，这就对设备维护管理提出了更高要求。以实际生产经验来看，一旦设备运行存在异常情况，在故障发生前设备就会存在明显温度上升现象。针对这一特点，可将检测到设备温度变化的数据绘制成图表，然后将所有温度点连成1条曲线，可更直观得出设备故障发生前后温度变化，推测出设备温度所能达到的最高点，争取在故障发生前对其进行控制，通过有效措施进行维护，保证机电设备能正常运行。

2.3 铁谱检测

铁谱检测技术在矿山机电设备中应用时间并不长，但效果却非常明显。现在最为常见的铁谱检测仪器为颗粒定量仪、旋转式铁谱仪等。铁谱检测技术应用时，主要是带有磨屑的润滑油经过高梯度与高强度磁场时，高磁场所具有的某种功能可将存在的铁磁屑从润滑油中分离出来，并且根据沉淀在基片上的颗粒大小等情况来进行观测与分析。铁谱检测技术在矿产机电设备故障诊断中的应用具有良好效果，一般检测内容有磨损颗粒密度及大小等，通过这两项内容可较为可靠地确定机电设备磨损程度；而通过分析磨屑大小及外形等信息，可判断故障发生原因及故障类型等；另外通过分析磨屑成分，可根据相应指标确定存在故障的构件位置，能更快速准确地判断故障点，进而可用最短时间完成对设备检修，使其及时投入生产中，降低经济损失。

3 故障诊断技术在矿山机电设备维护中的应用

3.1 主观诊断

在机电设备中均配备相应的故障诊断仪器，通过具有多年工作经验的工作人员使用故障诊断仪器对故障进行诊断，通过对机电设备的检查、设备参数的调整、对故障的分析以及维修等工作，使机电设备的故障能够快速解决。但是，这种方法对故障诊断人员的要求过高，虽然简单，但是可靠性低，对诊断的结果难免存在主观意识，如果出现误判，则对机电设备的运行与维修都产生影响。

3.2 仪器诊断法

机电设备中故障检测的监测仪器有很多种，如示波器、频谱仪等，监测仪器能够对机电设备的震动幅度、频率、位置、转速以及温度、压力等参数进行检测，并显示出结果。通过软件对结果进行分析检测，来判断机电设备是否出现故障。判定方法可以将当前数据和历史数据进行对比，数值多或少都代表机电设备存在故障问题。这种诊断方法，需要大量记录采集到的信息、机电设备的历史参数、对比参数等，面对复杂多变的矿山机电故障问题，此方法略显复杂。

3.3 无损坏检测技术

无损检测诊断技术在监测过程中不会对机电设备造成影响，虽然监测的部位属于机电设备的主体或金属材料内部、零件之间的结合等复杂且隐蔽的部位，此种检测诊断技术应用超声波技术、射线照相技术、表面缺陷等技术，不会对机电设备造成影响。在实际操作过程中，技术性较强，结合了计算机技术、传感器技术以及分析技术等，同时此技术的费用相较于其他检测技术费用较高，目前我国所使用的故障检测技术中鲜有人使用此种技术，但这是故障诊断技术的一个发展方向。

3.4 智能诊断技术

矿山企业中，对机电设备的信息采集、分析、处理等技术均属于智能化。智能化故障诊断技术是自动采集数据技术和处理数据技术的结合，将人工的理论和方法输入到计算机中，通过计算机对机电设备的故障进行诊断，整个诊断过程中无需工作人员在场，完全实现智能化。目前此种诊断技术已经是现代矿产企业中机电设备最为普遍的检测技术。

3.5 故障诊断专家系统

矿山机电设备的故障十分复杂，并且不易发现，针对这种特点，单纯依靠一种诊断技术达不到系统、全面的检测和维修。通过故障诊断专家系统这一先进诊断技术，可以将机电设备中的故障检测方法综合，通过经验总结、建立模型、故障分析、故障处理等方面的结合，得到最为完整的诊断结果。

结语

综上所述，矿产开采是我国社会发展的重要项目，想要做好故障管理工作，必须加强对各类机电设备故障的分析，研究各种故障诊断方式，采取相应措施进行管理，争取不断提高设备运行的稳定性与安全性，推动矿产生产行业进一步发展。