礦山機(jī)電設(shè)備故障檢測診斷技術(shù)研究

姜豪

【摘 要】隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對能源的需求量也越來越大，各種礦業(yè)也因此得到極大的發(fā)展，特別是煤礦企業(yè)迅速崛起，而為了保證礦業(yè)的正常生產(chǎn)，必須要引進(jìn)先進(jìn)的礦山機(jī)電設(shè)備，從而提高生產(chǎn)效率，為我國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)提供重要的保障。從目前的情況來看，礦山的生產(chǎn)過程和環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，因此，在管理過程中也顯得較為困難，給礦山機(jī)電設(shè)備管理工作提出了很大的挑戰(zhàn)。本文通過對目前我國礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究與分析，以期為進(jìn)一步提高我國礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)提供一些有價(jià)值的參考。

【關(guān)鍵詞】礦山機(jī)電設(shè)備；故障；檢測；診斷；技術(shù)

1分析故障檢測診斷技術(shù)的概念及基本原理

故障檢測診斷技術(shù)，主要是在機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，對其運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行檢測，以檢測出其中存在的一些故障和問題，實(shí)時(shí)的進(jìn)行反饋，并加以解決，保證礦山機(jī)電設(shè)備正常有序的運(yùn)行。通過這樣的檢測，能夠有效地避免停工停產(chǎn)所帶來的經(jīng)濟(jì)損失，促進(jìn)企業(yè)合理有序的運(yùn)行。故障檢測診斷技術(shù)的發(fā)展，是一個(gè)創(chuàng)新的舉措。它從自身的性能條件出發(fā)，能夠有針對性地對設(shè)備中所存在問題的部位進(jìn)行檢測，進(jìn)而判斷該部位是否需要維修。

2分析礦山機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生故障的原因

2.1設(shè)備公差配合的變化

設(shè)備的裝配設(shè)計(jì)必須有合理的公差配合，這樣才能保證設(shè)備的高效運(yùn)行。但是設(shè)備在使用的過程中由于載荷、溫度以及受力零件自身的蠕變等因素，有配合關(guān)系的相鄰零部件的初始形態(tài)變化及尺寸變化方向不一致會造成配合關(guān)系發(fā)生變化。零部件配合關(guān)系的變化是造成零件相互干涉及損傷的主要原因。

2.2長時(shí)間大強(qiáng)度工作

礦山機(jī)電設(shè)備本身的工作環(huán)境就會直接導(dǎo)致其設(shè)備需要經(jīng)受長期的高強(qiáng)度的工作，工作持續(xù)周期長，器件的磨損會使得工作配合度降低，使得故障更易出現(xiàn)，而且會降低設(shè)備的運(yùn)行效率。

2.3零件損傷

由于開采是一種非常耗材的事情，因此對零件的損傷也是非常大，零件本身是一種非常微小的精細(xì)工件，其尺寸規(guī)格與形態(tài)大小都是符合設(shè)備需要而的，但是由于磨損，會導(dǎo)致零件出現(xiàn)偏差，最終會直接影響到設(shè)備的使用。

2.4設(shè)備潤滑不及時(shí)

設(shè)備在使用的過程中需要制定一個(gè)合理的潤滑制度，零部件之間油膜的破壞會造成零件之間的直接摩擦，不能及時(shí)補(bǔ)充潤滑油也是設(shè)備出現(xiàn)故障的一個(gè)重要因素。

3分析礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的類別

礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)是多種多樣的，根據(jù)診斷的方法進(jìn)行分類，主要有以下三種。第一，振動(dòng)監(jiān)測類的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)。振動(dòng)檢測技術(shù)指的是通過檢測設(shè)備的振動(dòng)參數(shù)以及其特征對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和存在的故障進(jìn)行分析。機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)本身具有一定的廣泛性和多維性，并且其獲得的參數(shù)也具有多維性，所以，震動(dòng)檢測技術(shù)就目前來說是一種比較普遍的故障診斷技術(shù)。在礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的過程中，其運(yùn)行狀況的相關(guān)信息都能夠從振動(dòng)中獲得，對于振動(dòng)的測量主要包括振動(dòng)的速度、加速度和位移等情況，進(jìn)而根據(jù)設(shè)備的振動(dòng)頻率選擇測量的參數(shù)和傳感器。第二，溫度診斷類的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)。如果礦山機(jī)電設(shè)備發(fā)生了故障，常常會產(chǎn)生溫度異常的情況，因此對機(jī)電設(shè)備的溫度進(jìn)行診斷，是診斷礦山機(jī)電設(shè)備故障的重要方法，相關(guān)技術(shù)也形成了一種重要的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)類別。當(dāng)機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，受損零件的溫度常常會明顯的升高，因此檢測人員在對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢測診斷時(shí)，可以對不同機(jī)電設(shè)備零件的溫度信息進(jìn)行采集，然后制作成圖表，再依照圖表對比零件的溫度變化情況，如果有異常升溫情況，就可以判斷出是哪個(gè)零件出現(xiàn)了故障。第三，鐵譜分析類的礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)這類檢測技術(shù)主要使用鐵譜檢測儀器來檢測機(jī)電設(shè)備運(yùn)用的情況。

4故障檢測診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析

4.1高壓異步電動(dòng)機(jī)故障診斷

礦山設(shè)備中大功率的驅(qū)動(dòng)設(shè)備應(yīng)用較廣泛，高壓異步電動(dòng)機(jī)便是驅(qū)動(dòng)部件的動(dòng)力源，高壓異步電動(dòng)機(jī)工作電壓一般在1000V以上，具有功率大、電流小、抗沖擊的優(yōu)點(diǎn)。如果發(fā)生故障將嚴(yán)重的影響產(chǎn)量。通過故障診斷系統(tǒng)檢測電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)部分軸承溫度、檢測潤滑部位的儲油量、電流的變化情況能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)是否異常。主要包括：局部放電檢測、磁通檢測、電流高次諧波檢測等方法。通過這些數(shù)據(jù)的檢測及判斷來保證電機(jī)的可靠運(yùn)行。

4.2礦井提升機(jī)故障診斷

礦井提升機(jī)是礦山生產(chǎn)活動(dòng)中非常重要的機(jī)電設(shè)備，其主要作用就是運(yùn)用各種設(shè)備及材料。礦井提升機(jī)的運(yùn)用狀況，會對礦山的生產(chǎn)造成非常重要的影響，而且還會威脅到工作人員的生命安全，所以對礦井提升機(jī)的故障診斷，可以說是對礦山機(jī)電設(shè)備檢測維修工作中的重中之重。礦井提升機(jī)的故障診斷技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，需要充分考慮實(shí)際的環(huán)境因素，如雙筒礦井提升機(jī)的很容易發(fā)生松繩故障，因此，就要針對松繩問題制定專門的解決對策，一般來說，可以自制監(jiān)測裝置來時(shí)刻觀察松繩的狀態(tài)，對松繩故障做出有效的預(yù)防。

4.3輸送機(jī)的故障診斷

帶式輸送機(jī)是重要的運(yùn)輸設(shè)備，其主要故障是張力不足、皮帶斷裂及滾筒軸承落架等問題，因此在拉緊部位安裝張力傳感器可有效地檢測到張力的大小，便于及時(shí)調(diào)整皮帶機(jī)張力；安裝輸送帶X射線探傷裝置可在線檢測皮帶的損傷情況，并發(fā)出預(yù)警。另外，在滾筒的軸承座上安裝PT100溫度傳感器，實(shí)時(shí)記錄滾筒軸承溫度，溫度高于設(shè)定溫度系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。

4.4采煤機(jī)故障診斷

目前，煤礦使用的采煤機(jī)大多為進(jìn)口產(chǎn)品，國產(chǎn)的采煤機(jī)在檢測范圍、檢測參數(shù)方面存在不足，目前應(yīng)用比較成熟的是“電牽引采煤機(jī)工況檢測及故障診斷系統(tǒng)”。該檢測系統(tǒng)主要包括：采煤機(jī)兩側(cè)搖臂檢測模塊；采煤機(jī)高壓控制箱檢測模塊；變頻器通信模塊；采煤機(jī)機(jī)身外圍檢測模塊；采煤機(jī)工況檢測模塊；采煤機(jī)故障診斷模塊等方面，使用效果良好。

4.5通風(fēng)機(jī)檢測

通風(fēng)機(jī)也是礦山生產(chǎn)活動(dòng)中，特別是地下煤礦生產(chǎn)活中必不可少的機(jī)電設(shè)備之一，但目前我國針對通風(fēng)機(jī)的故障檢測設(shè)備卻比較少，主要有兩種：第一種是FJZ型太井主風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測和故障診斷儀；另一種是KF-CA型通風(fēng)機(jī)集中檢測儀。檢測通風(fēng)機(jī)故障時(shí)，需要先發(fā)出指令，然后利用診斷檢測儀器，對通風(fēng)機(jī)進(jìn)行故障檢測。

5結(jié)語

總之，礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)對礦山機(jī)電設(shè)備的維護(hù)與檢修以及安全可靠運(yùn)行有十分重要的意義。礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷創(chuàng)新，提升故障診斷技術(shù)水平，提高礦山機(jī)電設(shè)備的使用性能，降低鐵礦企業(yè)生產(chǎn)成本，延長機(jī)電設(shè)備的使用壽命。

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（作者單位：陜西黃陵二號煤礦有限公司）