故障診斷技術(shù)在煤礦機械設(shè)備中的應用

楊 宇

（陽煤集團五礦，陽泉 045209）

隨著時代的進步，機械設(shè)備在煤礦領(lǐng)域得到廣泛的應用，但在應用的過程中經(jīng)常會發(fā)生故障，從而導致安全事故的發(fā)生。因此，必須將故障診斷技術(shù)應用到煤礦機械設(shè)備中，加強檢測與維修，提高機械設(shè)備的使用率，從而促進煤礦產(chǎn)業(yè)更好地發(fā)展。

1 煤礦機械設(shè)備中故障診斷技術(shù)的運用

1.1 在煤礦礦井提升設(shè)備中的運用

在實際的礦山生產(chǎn)中，煤礦提升機的地位非常重要，其對煤礦的生產(chǎn)以及運輸有著非常大的影響[1]。若是煤礦提升機出現(xiàn)故障，就會使煤礦生產(chǎn)出現(xiàn)安全隱患，嚴重影響生產(chǎn)的進行。因此，在實際生產(chǎn)過程中，必須定期對煤礦提升機進行檢查，保證其可以安全平穩(wěn)運行。在使用故障診斷技術(shù)對煤礦提升機進行檢查時，通常對起重機進行信號檢測，若是出現(xiàn)繩索松動等異常狀況，提升制動裝置中的報警系統(tǒng)會及時反饋并處理這一問題，使煤礦提升機可以正常運行，并盡可能地降低繩索松動給其他設(shè)備帶來的影響，從而保證煤礦安全生產(chǎn)。

1.2 在高壓異步電動機設(shè)備中的運用

隨著時代的進步，，高壓異步電動機在煤礦生產(chǎn)過程中廣泛應用，但它也給機械造成了較大的損傷，如絕緣老化等，嚴重影響了煤礦工作的順利展開。目前，由于機械設(shè)備科技水平的提高，高壓感應電動機的診斷方法也逐漸變得多元化。例如，可以使用部分放電的方式對其進行故障診斷。這種方法就是高壓感應電動機出現(xiàn)故障時，其接頭會出現(xiàn)放電現(xiàn)象，而且這種放電現(xiàn)象還會隨著故障問題的嚴重程度不斷變化。這種故障診斷方式使工作人員的防范意識得到提高，并使其了解電機絕緣的剩余壽命。這種模式有利于相關(guān)工作人員對設(shè)備進行及時的檢修與維護，從而為機械設(shè)備的平穩(wěn)運行以及煤礦的安全生產(chǎn)提供有力保障。

1.3 在煤礦挖掘機中的運用

在具體的煤礦生產(chǎn)過程中，挖掘機起著十分重要的作用，若沒有挖掘機，煤礦工作就無法順利進行。由此看來，煤礦挖掘機不僅是煤礦生產(chǎn)的一種重要設(shè)備，還對煤礦工作的開展有著重大影響。而且，隨著時代的進步，煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化的水平也不斷提高，工作人員的安全得到了廣泛重視。因此，必須利用先進的故障診斷技術(shù)對煤礦挖掘機進行定期的檢查與維護，排除其安全隱患，從而為安全生產(chǎn)提供保障。例如，針對挖掘機的參數(shù)設(shè)計超出其可承受范圍這一問題，相關(guān)的工作人員可以通過安裝保護裝置的方法來解決。針對參數(shù)設(shè)計方面的問題，工作人員應該對其進行及時診斷，明確風險的類型，采用合適的方法對機械設(shè)備進行檢修與維護，從而保證設(shè)備安全運行。

2 煤礦機械設(shè)備中故障診斷技術(shù)應用的方式

在具體的運行過程中，煤礦機械設(shè)備會呈現(xiàn)出很多的參數(shù)，如溫度、振動、聲音以及應變等。若是機械設(shè)備出現(xiàn)故障，相關(guān)的參數(shù)也會出現(xiàn)異常。因此，可以通過對參數(shù)進行檢測與分析的方法，有效預防機械故障。目前，比較常用的故障診斷方法有溫度監(jiān)測診斷法、振動檢測診斷法以及超聲波無損檢測法，下面進行詳細的介紹。

2.1 溫度監(jiān)測診斷法

溫度監(jiān)測診斷法指的就是對工作中的機械設(shè)備溫度進行實時監(jiān)測，若是監(jiān)測的溫度比正常工作溫度高，就可以判定設(shè)備出現(xiàn)故障。工作人員可以在滾動體、鉸鏈、軸承以及齒輪等部件上安裝溫度傳感器，并對其進行在線監(jiān)測。例如，由于磨損采煤機截割滾筒中的軸承會出現(xiàn)比較大的相對摩擦，而這也就會使軸承以及滾筒中支撐軸承的地方溫度快速上升，相關(guān)位置的溫度傳感器所監(jiān)測到的溫度會遠遠超出正常溫度。因此，相關(guān)工作人員可以根據(jù)這一數(shù)據(jù)判定采煤機截割滾筒是否出現(xiàn)了故障，并及時準確地找到故障的源頭。對機械設(shè)備中相關(guān)部位進行溫度監(jiān)測，并記錄數(shù)據(jù)，這樣不僅可以對機械設(shè)備的工作狀態(tài)進行直觀的反映，還可以通過數(shù)據(jù)分析及時發(fā)現(xiàn)并預防機械故障，保證煤礦生產(chǎn)工作的順利進行。

2.2 振動檢測診斷法

在實際的運行過程中，不管是轉(zhuǎn)子出現(xiàn)問題，還是相關(guān)的支撐系統(tǒng)或連接出現(xiàn)問題，機械設(shè)備的振動都會出現(xiàn)異常。在正常的工作狀態(tài)下，煤礦機械設(shè)備的振動量在頻域與時域中都有穩(wěn)定的數(shù)據(jù)特征，這些特征有著一定的規(guī)律性。因此，若是發(fā)現(xiàn)設(shè)備振動的數(shù)據(jù)特征與正常狀況下的規(guī)律不符，就可以判定機械設(shè)備發(fā)生了故障。利用振動來對機械設(shè)備進行檢測，人們可以發(fā)現(xiàn)機械設(shè)備中的異常，并及時解決相關(guān)的故障問題。振動檢測診斷法具有實施方便、數(shù)據(jù)直觀等特點，在實際的煤礦生產(chǎn)過程中得到廣泛的應用。

2.3 超聲波無損檢測法

超聲波無損檢測作為一種先進的技術(shù)，可以有效檢測出煤礦機械設(shè)備中的故障[2]。無損檢測指的就是在保證不破壞被檢測對象及其內(nèi)部組織的基礎(chǔ)上，對試件的表面以及內(nèi)部進行檢測。目前，超聲波無損檢測法在煤礦機械設(shè)備檢修中得到了廣泛的應用。超聲波檢測儀器的靈敏度非常高，聲波穿透力很強，可以有效檢測出關(guān)鍵零件的實際狀況，并對部件的使用壽命進行評估，從而判斷零件是否需要維修或替換。煤礦生產(chǎn)中使用的機械設(shè)備有很多大型鍛件、鑄件，但是鑄件的晶粒比較粗大，形狀也很復雜，給檢測帶來一定的干擾。因此，應該使用低頻直探頭對其進行檢測。而鍛造類的零件，其經(jīng)常在凹槽處、軸頸或者是軸肩的位置出現(xiàn)損傷，因此可以不拆主軸，直接在端面對設(shè)備進行檢測。

3 結(jié)語

煤礦機械設(shè)備的檢修已經(jīng)成為一項重要工作。因此，必須將故障診斷技術(shù)引入煤礦機械設(shè)備中，通過溫度監(jiān)測診斷法、振動檢測診斷法以及超聲波無損檢測法等方法，對礦井提升設(shè)備、高壓異步電動機以及煤礦挖掘機等進行檢測，保證機械設(shè)備的平穩(wěn)運行，從而提高煤礦產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益。