論礦山機(jī)電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的運(yùn)用

王玉全

摘 ?要：礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的有效落實(shí)，一方面增強(qiáng)了礦山設(shè)備系統(tǒng)的可控性，通過(guò)詳細(xì)且完善的審查措施，有效降低了機(jī)電設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率;另一方面，憑借自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)，更便于提升設(shè)備可持續(xù)利用率，使礦山采掘工作的產(chǎn)能提高，同時(shí)也便于提前察覺(jué)故障風(fēng)險(xiǎn)。本文基于礦山機(jī)電設(shè)備故障原因展開(kāi)分析，在明確技術(shù)運(yùn)用特點(diǎn)同時(shí)，期望為機(jī)電設(shè)備檢修工作的開(kāi)展提供良好參照。

關(guān)鍵詞：礦山機(jī)電;設(shè)備維修;故障診斷;技術(shù)運(yùn)用

故障診斷技術(shù)是判定機(jī)械設(shè)備使用風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵檢修措施，更是檢修工作開(kāi)展的核心。在故障診斷技術(shù)落實(shí)期間，檢修人員不但能夠在短時(shí)間內(nèi)鎖定故障產(chǎn)生方位，同時(shí)借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)更便于發(fā)覺(jué)潛在風(fēng)險(xiǎn)，降低礦山采掘工作受到的影響，并避免對(duì)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)體系造成損害。

1 礦山機(jī)電設(shè)備故障因素分析

1.1 設(shè)備匹配性差異

在礦山設(shè)備選擇過(guò)程中，因?qū)ΦV山采掘工作的要求與參數(shù)沒(méi)有詳細(xì)統(tǒng)籌，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致設(shè)備體系選用匹配性不佳，在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行環(huán)境中便極易對(duì)設(shè)備造成額外損耗，甚至?xí)斐蓹C(jī)電設(shè)備系統(tǒng)整體性受損，在機(jī)電設(shè)備故障同時(shí)，更極易對(duì)工作人員的生命安全造成損害。

1.2 設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)

礦山機(jī)電設(shè)備在選購(gòu)過(guò)程中，通常需要根據(jù)工業(yè)需要選擇適當(dāng)參數(shù)的設(shè)備，才能確保礦山采掘工作能夠持續(xù)且穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。在此期間，若設(shè)備使用超過(guò)額定參數(shù)的要求，便極易對(duì)設(shè)備元件造成損傷，若檢修人員并未對(duì)此類問(wèn)題引起重視，則極易導(dǎo)致設(shè)備故障問(wèn)題發(fā)生。

1.3 設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間損耗

機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作難免出現(xiàn)損耗，特別是在礦山等惡劣環(huán)境中使用，更極易對(duì)機(jī)電設(shè)備造成不同程度的損傷，長(zhǎng)此以往若檢修人員并未落實(shí)定期檢測(cè)的要求，便極易導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備突然停止運(yùn)作。根據(jù)以往故障資料顯示，此類故障起因是機(jī)件長(zhǎng)時(shí)間使用導(dǎo)致部件扭曲磨損，使各部分機(jī)件配合性下降，再加上部分機(jī)件老化，極易造成突然崩壞的情況出現(xiàn)，而礦山機(jī)電設(shè)備因?yàn)閮?nèi)部元件體系損壞，便無(wú)法正常運(yùn)作。

2 維修故障診斷技術(shù)的運(yùn)用分析

2.1 故障診斷方法分析

（1）故障資料數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建

故障資料是檢修工作判斷機(jī)電設(shè)備是否存在使用風(fēng)險(xiǎn)的主要依據(jù)，同樣也是劃分故障風(fēng)險(xiǎn)程度的關(guān)鍵資料。在數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建過(guò)程中，檢修人員需嚴(yán)格審核每一份故障資料的特點(diǎn)與起因，總結(jié)歸納出完善的故障診斷方案，以便出現(xiàn)類似故障時(shí)，檢修人員能夠在最短時(shí)間內(nèi)鎖定最有效的診斷方法，降低診斷誤差等風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的概率。

（2）傳動(dòng)箱與軸承的檢測(cè)

在診斷礦山機(jī)電設(shè)備是否存在故障風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，檢修人員必須對(duì)傳動(dòng)箱與軸承部位的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并通過(guò)檢測(cè)措施測(cè)定設(shè)備壓力，以便通過(guò)靈敏的檢測(cè)設(shè)備判斷系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際狀況，使檢修工作開(kāi)展更具指向性。此種檢測(cè)措施具備主觀調(diào)控優(yōu)勢(shì)，能夠在較短時(shí)間內(nèi)鎖定機(jī)電設(shè)備范圍，并且適用性較廣泛，因此在礦山機(jī)電設(shè)備檢修工作中極為常見(jiàn)。

（3）小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用

該方法是礦山機(jī)電設(shè)備診斷中的前沿技術(shù)，通過(guò)學(xué)習(xí)可以描述幾乎所有任意的非線性系統(tǒng)。由于礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷中從故障初始征兆到故障源的映射通常具有復(fù)雜的非線性映射關(guān)系，因此該方法在故障診斷方面的作用非常突出。

（4）模糊數(shù)學(xué)理念的引入

模糊數(shù)學(xué)可以針對(duì)礦山機(jī)電故障中復(fù)雜的映射關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型，并基于故障的隱蔽性與漸變性特點(diǎn)建立表示故障原因和各種征兆之間模糊因果關(guān)系對(duì)應(yīng)知陣。為提高精度，可在診斷的過(guò)程中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累對(duì)權(quán)知陣進(jìn)行修改。使得定量分析與專家經(jīng)驗(yàn)、定性分析相結(jié)合，并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，為診斷決策提供依據(jù)

（5）自動(dòng)故障診斷系統(tǒng)

自動(dòng)故障診斷系統(tǒng)是借由網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)演變而來(lái)的新型設(shè)備管理系統(tǒng)。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，能夠通過(guò)感應(yīng)元件實(shí)時(shí)將設(shè)備運(yùn)作狀況呈現(xiàn)在管理平臺(tái)上，并借由數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷完善，甄別設(shè)備使用潛在的故障風(fēng)險(xiǎn)，以便將故障部位與詳細(xì)參數(shù)遞交至檢修平臺(tái)，使設(shè)備維修工作效率得到顯著提升，也降低了工程設(shè)備相互影響的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 故障診斷技術(shù)運(yùn)用

（1）采煤機(jī)故障診斷

在九五重點(diǎn)科技計(jì)劃中將采煤機(jī)故障診斷技術(shù)列入進(jìn)去后，我國(guó)采煤機(jī)故障診斷技術(shù)突飛猛進(jìn)，雖然和國(guó)外相比在技術(shù)水平上還存在很大差距，其主要突顯在檢測(cè)參數(shù)少、檢測(cè)范圍小廣和無(wú)診斷故障功能上。但是隨著采煤機(jī)左右搖臂其檢測(cè)單元、變頻器的通信單元、高壓控制箱的檢測(cè)單元、機(jī)身外圍的檢測(cè)單元、工程概況檢測(cè)和故障診斷單元以及檢測(cè)顯示的單元等系統(tǒng)投入并運(yùn)用到礦井中，采煤機(jī)故障率明顯降低，再通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)十幾個(gè)工況的參數(shù)，把信息傳遞給計(jì)算機(jī)，然后再根據(jù)各單元和控制中心其節(jié)點(diǎn)通信連接模式，對(duì)設(shè)備采取溫度、過(guò)流、欠壓和過(guò)壓等保護(hù)措施，在故障發(fā)生和對(duì)風(fēng)險(xiǎn)判別時(shí)就可使用彩色液晶屏對(duì)診斷結(jié)果進(jìn)行顯示和提示報(bào)警。

（2）提升機(jī)故障診斷

提升機(jī)作為礦井重要運(yùn)輸機(jī)械，其運(yùn)行可靠與否對(duì)礦井工作人員作業(yè)安全和生產(chǎn)能力起著直接決定作用。提升機(jī)工作氛圍硬和軟兩種故障，其中軟故障是硬故障前兆，有著重要的警告作用，因此務(wù)必要及時(shí)預(yù)報(bào)和檢測(cè)。現(xiàn)以雙筒提升機(jī)松繩故障為例作故障診斷。針對(duì)該種情況，可在提升機(jī)各個(gè)天輪上安裝一周的小磁鋼，同時(shí)還在合適位置置入霍爾傳感器對(duì)量天輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，正常情況下，梁天輪轉(zhuǎn)速一致，兩傳感器輸出技術(shù)脈沖的個(gè)數(shù)也大致相同。在出現(xiàn)松繩故障時(shí)，兩天輪行程會(huì)小一致，運(yùn)用傳感器則可計(jì)算兩天輪問(wèn)行程差距，當(dāng)行程差超過(guò)預(yù)警范圍后則可發(fā)出松繩警告，讓提升機(jī)剎車及時(shí)，以便提高安全性。

（3）其他設(shè)備故障診斷

除采煤機(jī)與提升機(jī)常見(jiàn)故障外，由于采煤環(huán)境等因素影響，異步電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)等設(shè)備在使用過(guò)程中同樣存在故障風(fēng)險(xiǎn)，若是沿用傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)，極易出現(xiàn)診斷疏漏等問(wèn)題。因此，現(xiàn)階段故障診斷措施主要選用超聲探傷與紅外線熱成像等，不但能夠通過(guò)成像儀更全面的探查礦山設(shè)備狀況，借由采集數(shù)據(jù)判斷內(nèi)部損傷情況，同時(shí)更避免了傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)對(duì)設(shè)備造成二次傷害的風(fēng)險(xiǎn)，使故障診斷工作的質(zhì)量與效率得到了極為顯著的提升。

3 結(jié)束語(yǔ)

礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的有效落實(shí)，不但能夠使礦山采掘工作持續(xù)處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)中，降低機(jī)電設(shè)備故障對(duì)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)體系造成影響的概率，同時(shí)借助礦山檢修平臺(tái)的構(gòu)建，更便于為自動(dòng)化與智能化系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)，以便礦山機(jī)電設(shè)備操縱可控性得到顯著提升，并且及時(shí)察覺(jué)設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)潛在風(fēng)險(xiǎn)。故而，在論述礦山機(jī)電設(shè)備維修中故障診斷技術(shù)的運(yùn)用期間，必須明確礦山機(jī)電設(shè)備常見(jiàn)故障并構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供完善的故障檢修方案，才能為后續(xù)礦山機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的持續(xù)應(yīng)用提供更全面的保障。

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