煤礦機械設(shè)備故障診斷與維護研究*

孫明昊

(山西煤炭規(guī)劃設(shè)計院，山西太原 030045)

0 引言

隨著我國現(xiàn)代經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們生活質(zhì)量的不斷提升，逐漸產(chǎn)生了對煤炭資源越來越巨大的需求量，因此，必須對煤礦開采行業(yè)給予高度的重視，努力開發(fā)先進的機械設(shè)備和開采技術(shù)，提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，擴大開采量并減少資源浪費，從而滿足社會發(fā)展對煤炭資源的需求。除進行新技術(shù)的開發(fā)之外，還應(yīng)該注重對現(xiàn)有機械設(shè)備的故障診斷技術(shù)研究，并進行對煤礦技術(shù)工人的專業(yè)培訓(xùn)，使其了解機械設(shè)備相應(yīng)的故障診斷方法和日常維護要點，從而提高機械設(shè)備的使用效率，使其維持在正常工作狀態(tài)。

1 我國煤礦機械設(shè)備發(fā)展的現(xiàn)狀分析

我國煤礦機械設(shè)備的發(fā)展在不斷進步的科學(xué)技術(shù)的帶動下，也取得了較好的成效，從而推動了煤礦開采業(yè)的整體發(fā)展。然而，盡管我國煤礦機械設(shè)備在最近一些年來進步飛快，但和世界上先進國家的技術(shù)水平相比，依然存在著非常大的差距，我國目前的自動化和智能化程度仍然有很大的發(fā)展空間。我國煤礦業(yè)現(xiàn)在面臨的嚴峻問題是:國民的煤炭量需求在日益增加，但是煤礦機械設(shè)備故障頻發(fā)，存在巨大的安全隱患，從而導(dǎo)致了嚴重的人員安全問題和企業(yè)經(jīng)濟效益問題，制約了煤礦業(yè)的發(fā)展。這一現(xiàn)狀明確的顯示出加強煤礦機械設(shè)備診斷技術(shù)和維護的重要性，對此，我們應(yīng)該認真分析煤礦機械設(shè)備工作環(huán)境的特點以及設(shè)備常見的一些故障原因，進而掌握故障診斷方法和維護要點，實現(xiàn)煤礦機械設(shè)備的高效運行［1］。

2 煤礦機械設(shè)備工作環(huán)境的特點分析

煤礦資源大都深埋于地下，從而導(dǎo)致煤礦開采工作中絕大一部分都是井下作業(yè)，這對煤礦機械設(shè)備提出了較高的要求，煤礦機械設(shè)備的工作環(huán)境具有其獨特的特點。具體有以下幾點:第一，煤礦機械設(shè)備工作的外部環(huán)境相對比較惡劣，它不僅僅是要在井下進行正常的工作，還要承受井下的惡劣環(huán)境所帶來的各種沖擊、振動以及摩擦等影響;第二，煤礦機械設(shè)備的運行條件很差，由于在井下工作，因而運行中缺少充足的照明，此外，井下還會有一些具有腐蝕性、會對機械設(shè)備產(chǎn)生破壞的有害氣體、液體和粉塵;第三，煤礦機械設(shè)備一般工作的時間都比較長，而長時間的運行會給機械設(shè)備帶來很大的負荷，從而導(dǎo)致發(fā)生故障的可能性很高。綜上，煤礦機械設(shè)備工作的各種外部條件對機械設(shè)備的破壞性很強，使機械設(shè)備很容易發(fā)生故障，因此，結(jié)合這些特點進行對煤礦機械設(shè)備的故障診斷和維護技術(shù)的研究十分必要。

3 煤礦機械設(shè)備故障診斷技術(shù)研究

3．1 振動診斷技術(shù)研究

振動診斷技術(shù)分為了簡易振動診斷技術(shù)和精密振動診斷技術(shù)兩種。首先，簡易振動診斷技術(shù)中又包含了離線檢測和在線檢測兩種檢測方法，來檢測機械設(shè)備自身的工作狀態(tài)，進而控制住一些不利因素對煤礦機械設(shè)備運行狀態(tài)造成的影響。具體的應(yīng)用原理是:若煤礦機械設(shè)備出現(xiàn)超負荷和異常運行狀態(tài)時，它能夠按照機械設(shè)備相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)而做出對應(yīng)的診斷和處理措施，例如可以進行機器警示，也可以自動停止運轉(zhuǎn)。而精密振動診斷技術(shù)則是要根據(jù)更加復(fù)雜的設(shè)備診斷分析儀器反饋出的具體分析數(shù)據(jù)，并運用計算機、人工智能專家等各種專業(yè)設(shè)備，找出故障原因和部位，并制定詳細的解決方案。

3．2 無損診斷技術(shù)研究

所謂無損診斷技術(shù)，顧名思義，就是不會對煤礦機械設(shè)備產(chǎn)生損害的診斷技術(shù)，該技術(shù)是目前運用的較為廣泛的一項設(shè)備診斷技術(shù)，一般比較常見。此技術(shù)的優(yōu)勢是能夠在不損害機械設(shè)備的前提下，檢測機械設(shè)備，找出故障位置并進行分析，因此備受煤礦企業(yè)的青睞。無損診斷技術(shù)中包括了三項內(nèi)容，具體是無損探傷、檢測機械設(shè)備的物理性能和機械性能、監(jiān)測，通過這些內(nèi)容完成對機械設(shè)備故障的診斷［2］。

3．3 油液分析診斷技術(shù)研究

油液分析診斷技術(shù)的應(yīng)用原理是:首先，提取煤礦機械設(shè)備中的液壓油液和潤滑油液中的雜質(zhì);然后，利用光譜技術(shù)，分析所提取雜質(zhì)的物理和化學(xué)特性的變化情況;最后，根據(jù)分析數(shù)據(jù)，判斷出煤礦機械設(shè)備的工作狀態(tài)。就可以依據(jù)診斷分析結(jié)果實現(xiàn)提早預(yù)防故障發(fā)生的目的。

3．4 溫度測量診斷技術(shù)研究

由于煤礦機械設(shè)備需要長時間運轉(zhuǎn)的特點，煤礦機械設(shè)備的部件之間的接觸摩擦情況會較為嚴重，因而使機械設(shè)備的溫度升高，這是正常的情況。但是如果機械設(shè)備的一些部件發(fā)生故障，設(shè)備開始非正常運轉(zhuǎn)，那么該部件的溫度會偏離正常溫度范圍，出現(xiàn)異常的現(xiàn)象。所以，根據(jù)這一原理，我們發(fā)現(xiàn)了溫度診斷技術(shù)，即利用溫度傳感器，來檢測煤礦機械設(shè)備中各個部件的溫度情況，然后根據(jù)溫度傳感器反饋的數(shù)據(jù)分析各個部件的運行狀態(tài)，進而發(fā)現(xiàn)機械設(shè)備極可能發(fā)生損壞的部件，然后采取措施及時補救，以防止更嚴重的故障發(fā)生。

4 煤礦機械設(shè)備的維護要點

4．1 進行預(yù)防事故維護的要點

進行預(yù)防事故維護是指對已發(fā)生的機械設(shè)備故障的部位進行著重的診斷維護，以預(yù)防故障再次發(fā)生。這是由于發(fā)生過故障的部位盡管已經(jīng)進行了維修，使其恢復(fù)正常運行，但是，它卻依然是整個機械設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)，相對于其他部位來講，在長時間運轉(zhuǎn)之后，再次發(fā)生故障的概率會比較高。因此，我們在日常維護時，應(yīng)該重視這些有明顯故障點的部位，對其進行定期的診斷、維護以及保養(yǎng)，從而預(yù)防其再次損壞，降低機械設(shè)備發(fā)生故障的可能性。

4．2 進行事故發(fā)生維護的要點

事故發(fā)生維護是對現(xiàn)發(fā)生的煤礦機械設(shè)備故障所造成的設(shè)備停止運行的時間內(nèi)進行的維護。這種維護的進行說明了之前所進行的預(yù)防事故維護并沒有起到應(yīng)有的作用，預(yù)防事故維護中出現(xiàn)了維護漏洞，需要進一步完善。在事故發(fā)生維護過程中，所需要進行的維護事項難度增加，所以耗時較長，影響作用也會比較大［3］。

4．3 進行預(yù)知事故維護的要點

預(yù)知事故維護是對早期的機械設(shè)備故障進行的維護。煤礦企業(yè)工作人員一般會在煤礦機械設(shè)備工作過程中，定期的檢查、監(jiān)測機械設(shè)備的工作狀態(tài)，并依據(jù)所檢查和監(jiān)測到的數(shù)據(jù)分析機械設(shè)備是否還處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。因此，預(yù)知事故維護就是對定期檢查中檢測出的早期故障開展的維護工作，例如，在檢查中發(fā)現(xiàn)煤礦機械設(shè)備運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)了異常的噪音或振動，煤礦工人就可以根據(jù)這些早期故障分析判斷設(shè)備可能出現(xiàn)的問題，然后及時的采取有效的措施進行維護，避免更大故障的發(fā)生。

4．4 主動預(yù)防事故維護的要點

主動預(yù)防事故維護是工作人員主動的進行機械設(shè)備的相關(guān)參數(shù)測定，判斷設(shè)備的功能和磨損情況，進而針對處于薄弱環(huán)節(jié)的部件、材料進行有效的維護，從而達到避免機械設(shè)備故障繼續(xù)惡化的目的，延長機械設(shè)備的使用壽命。

5 結(jié)語

綜上所述，目前我國的煤礦企業(yè)面臨著比較嚴峻的發(fā)展形勢，即社會對煤炭量的需求很大但煤礦機械設(shè)備的故障頻發(fā)，影響開采效率，進而影響了煤礦企業(yè)的效益。因此，加強對煤礦機械設(shè)備故障的診斷和維護技術(shù)研究具有十分重要的意義，我們應(yīng)該對其給予高度的重視，并提高煤礦技術(shù)工人對設(shè)備故障進行診斷和維護的技能，促進煤礦企業(yè)的發(fā)展，進而推動社會的經(jīng)濟發(fā)展。

［1］ 馬 雷．煤礦機械設(shè)備故障診斷與維修［J］．中國科技縱橫，2014(11):214－216．

［2］ 張偉宏．煤礦機械設(shè)備故障診斷與維護［J］．科技與企業(yè)，2015(1):228－230．

［3］ 李慶功，陳 斌．煤礦機械設(shè)備的使用維修和故障診斷［J］．城市建設(shè)理論研究(電子版)，2014(26):2040．