簡述礦山機電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的運用

張鴻川

（河北鋼鐵集團(tuán)灤縣司家營鐵礦有限公司，河北 唐山 063000）

1 礦山機電設(shè)備產(chǎn)生故障的原因

設(shè)備超負(fù)荷運行：機電設(shè)備不是永動機，它也會隨著運行時間的增加，逐漸產(chǎn)生磨損，尤其是在長期超負(fù)荷的運行之下，設(shè)備的磨損老化狀況更會加倍惡化，導(dǎo)致設(shè)備最終產(chǎn)生故障[1]。因此，在設(shè)備的實際使用過程中，如果操作人員不注意設(shè)備的運行時間，導(dǎo)致設(shè)備長期運行得不到修整，就會致使設(shè)備超出了自己的極限應(yīng)用范圍，降低了生命周期，增加了故障的發(fā)生率。

設(shè)備本身的損耗：設(shè)備在使用過程中，本身就會出現(xiàn)不同程度的損耗，時間越長損耗的程度也就越深，所以即使是沒有超負(fù)荷運行，設(shè)備也會在正常的使用過程中逐漸磨損老化，直至達(dá)到一個臨界點，產(chǎn)生了故障[2]。

設(shè)備零部件配合關(guān)系的不良發(fā)展：礦山機電設(shè)備在實際的運行過程中，會受到各種外界或者內(nèi)部因素的影響，致使設(shè)備內(nèi)部的各個零部件之間的配合度不斷下降，從而導(dǎo)致故障的發(fā)生。例如，一個零部件出現(xiàn)了磨損狀況，在運作過程中，這個磨損就會增加摩擦力，導(dǎo)致高于正常值的熱量產(chǎn)生，逐漸導(dǎo)致礦山機電設(shè)備的溫度上升過高，影響其他零部件的正常運作，最終打破了各個零部件之間的協(xié)調(diào)合作，導(dǎo)致了設(shè)備故障發(fā)生。

2 礦山機電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的運用

在很多情況中，檢測礦山機電設(shè)備的故障類型以及原因都會有六種診斷技術(shù)，分別是：專家系統(tǒng)、壓力和溫度的檢測、參考故障的記錄、主觀診斷、智能檢測的診斷以及無損壞檢測技術(shù)。

2.1 故障診斷專家系統(tǒng)

故障診斷專家系統(tǒng)是一種先進(jìn)的診斷技術(shù)，它能夠?qū)C電設(shè)備中發(fā)生的故障進(jìn)行綜合檢測，并且通過過往經(jīng)驗的分析、具象模型的建立、故障原因的排查、具體故障的處理等方法實現(xiàn)診斷。相比于其他單一的檢測診斷技術(shù)，專家系統(tǒng)具有更加系統(tǒng)、全面的檢測維修特點，能夠通過各種情況原因的羅列、分析、排查得到最完整的診斷結(jié)果。

2.2 壓力、溫度檢測

一般情況下，礦山機電設(shè)備運行中的各項壓力指標(biāo)和溫度指標(biāo)都是保持在一個固定的范圍內(nèi)，尤其是傳動箱和軸承這幾個位置。所以在故障診斷之時，檢測人員可以參照固定范圍的壓力、溫度數(shù)值對比實際的數(shù)值，確定是否與壓力、溫度的異常變化有關(guān)系。

2.3 參考故障記錄

由于礦山機電設(shè)備運行時間長，運行壓力大，因此經(jīng)常會出現(xiàn)一些特定的故障，這些故障并非是發(fā)生過一次就不會再發(fā)生了，相反設(shè)備在某一個方面出現(xiàn)了問題，恰好說明了這方面的缺失，以后故障的發(fā)生就更有可能發(fā)生在這個相同的問題上了。因此，做好設(shè)備故障的記錄工作十分有必要。相關(guān)人員應(yīng)該將每次設(shè)備故障發(fā)生的時間、特點、原因以及處理方法都詳細(xì)記錄下來，匯集成一個故障記錄數(shù)據(jù)庫，以便在以后的故障發(fā)生之時，可以參考數(shù)據(jù)庫快速診斷出故障原因。

2.4 主觀診斷

主觀診斷是一種簡答應(yīng)急的故障診斷方法，這種方法需要經(jīng)驗豐富的工作人員憑借自己的觀察分析，得出設(shè)備故障發(fā)生的原因。主觀診斷能夠借助簡單的診斷儀器進(jìn)行快速診斷，在時間緊迫的情況下比較實用，但是人為主觀診斷存在診斷準(zhǔn)確度低、經(jīng)驗要求高的弊端，一般不推薦應(yīng)用。

2.5 智能診斷

智能診斷技術(shù)是當(dāng)前煤礦企業(yè)最常用的一種檢測技術(shù)，它的核心點在于通過計算機智能系統(tǒng)將機電設(shè)備的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不需要工作人員的分析就可以得到診斷結(jié)果，而且準(zhǔn)確度也比較高。

2.6 無損壞檢測技術(shù)

無損壞檢測技術(shù)是一種比較新型的檢測技術(shù)，目前在我國的故障檢測技術(shù)中很少得到應(yīng)用。它最大的特點就是在檢測過程中不會對機電設(shè)備造成任何影響，而且融合了多種高科技技術(shù)，能夠?qū)α慵?nèi)部非常復(fù)雜隱蔽的地方實現(xiàn)檢測。

3 礦山機電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的實際應(yīng)用

3.1 球磨機的故障診斷

球磨機屬于一種低速機械，如果只關(guān)心轉(zhuǎn)頻的振動，最具參考價值的參數(shù)是振動位移。但是一般球磨機設(shè)備運行狀態(tài)下，球磨機的振動能量都是集中在中頻段的區(qū)間，如果依然應(yīng)用振動位移的方法進(jìn)行齒輪和軸承故障分析的話，就會對故障的信號來源造成損壞，這種情況下，振動速度應(yīng)該是最佳的參數(shù)，而振動加速度和位移則變成了輔助參數(shù)。通過以往球磨機發(fā)生故障的參考數(shù)據(jù)分析，球磨機的振動速度應(yīng)該具有一個合理的范圍，假如速度超過7.1mm/s，就達(dá)到了警報值，而超過了18mm/s，則是達(dá)到了危險值。因此通過球磨機故障參考數(shù)據(jù)的對比，確定球磨機振動速度是否在安全范圍之內(nèi)，對于判斷球磨機故障的發(fā)生原因，以及盡早預(yù)防故障的產(chǎn)生都有著積極的作用。

3.2 電鏟的故障診斷

在礦山的生產(chǎn)工作中，電鏟是最重要的采掘工具，在很多露天采礦區(qū)都是必備的器械，電鏟的運轉(zhuǎn)好壞，直接影響到礦山生產(chǎn)的效率。

因此加強對電鏟的維護(hù)和保養(yǎng)，降低電鏟故障的發(fā)生率，對于延長電鏟壽命以及提高礦山生產(chǎn)的效率都有著極為重要的意義。在日常的工作中，技術(shù)人員必須要嚴(yán)格遵守電鏟的操作規(guī)范，保證操作之前認(rèn)真研讀電鏟的技術(shù)要領(lǐng)，做到心中有數(shù)。同時還要加強與其他技術(shù)人員的交流，充分了解電鏟的基本狀態(tài)以及發(fā)生故障的歷史記錄，盡可能提前預(yù)防故障的發(fā)生，同時弄清楚故障發(fā)生的各種原因，提前制定好處理措施，以便故障發(fā)生之時可以用最快的速度處理。對于電鏟的故障判斷主要是以它的回轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)為主，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)常見的故障是立軸小齒輪下沉、作業(yè)尾部翹起等。而立軸小齒輪下沉則是因為上面沒有固定的擋板或者是固定擋板的螺栓比較松動；處理這個故障就要安放好擋板，或者是擰緊螺栓。平時的檢查中，一定要注意擋板的問題，提前預(yù)防故障的發(fā)生。

3.3 其他設(shè)備的故障診斷

礦山機電設(shè)備之中，有很多類型和功能的設(shè)備，除了電鏟和球磨機的故障以外，高壓異步電動機、通風(fēng)機也需要應(yīng)用到故障診斷技術(shù)。

4 結(jié)語

總而言之，能源的供應(yīng)情況直接關(guān)系到我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，順而影響到整體國民經(jīng)濟(jì)的良好運行。因此保持礦山開采的效率、保障礦山開采的安全就成了當(dāng)前研究的重要課題，保證礦山機電設(shè)備的良好運行、提高礦山機電設(shè)備的故障診斷水平，能夠有效提高礦山開采的效率，對礦山企業(yè)的發(fā)展乃至于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著積極的作用。就目前而言，我國的設(shè)備故障診斷技術(shù)還不算發(fā)達(dá)，有很多需要進(jìn)步的地方，所有為了保證礦山機電設(shè)備的正常運行，需要設(shè)備維修人員的共同努力。