運(yùn)用故障診斷技術(shù)進(jìn)行礦山機(jī)電設(shè)備維修

摘要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到了各行各業(yè)中，礦山機(jī)電設(shè)備的維修工作也在向著自動(dòng)化的方向發(fā)展。礦山機(jī)電設(shè)備的種類越來越豐富，機(jī)械設(shè)備的功能也越來越全面，為我國礦產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展提供了機(jī)械設(shè)備方面的硬件支持，促進(jìn)了我國社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦山機(jī)電；故障診斷；故障維修

中圖分類號(hào)：TD407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）01-0042-02

礦產(chǎn)資源是工業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，對工業(yè)化的建設(shè)工作有著至關(guān)重要的影響。我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，致使礦產(chǎn)資源的消耗逐年增長，我國礦產(chǎn)資源的市場需求結(jié)構(gòu)不斷擴(kuò)大，并呈現(xiàn)出旺盛增長的趨勢。為滿足市場的需求，許多先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備在礦產(chǎn)資源的開采過程中得到了很好的運(yùn)用，提高了礦產(chǎn)資源開采的工作效率，緩解了礦產(chǎn)資源供應(yīng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾。礦山機(jī)電設(shè)備故障是資源開發(fā)過程中無法避免的，機(jī)器設(shè)備故障的出現(xiàn)會(huì)給資源的開采企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，有時(shí)甚至?xí)斐蓢?yán)重的人員傷亡損失。礦山機(jī)電設(shè)備的故障檢修成為亟須解決的問題。

1 礦山機(jī)電設(shè)備故障的影響

機(jī)電設(shè)備已成為礦產(chǎn)資源開采過程中的主要生產(chǎn)工具，減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)，為企業(yè)創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)財(cái)富。但是機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障影響到了企業(yè)的正常發(fā)展。目前，我國礦產(chǎn)資源開采過程中普遍實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備一體化的生產(chǎn)管理，若某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)機(jī)器設(shè)備故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)流程陷入癱瘓狀態(tài)。例如，挖煤機(jī)出現(xiàn)故障無法正常工作時(shí)，其他的機(jī)器設(shè)備也不能正常運(yùn)行，生產(chǎn)流水線將會(huì)出現(xiàn)中段。

礦山開采工作一直被認(rèn)為是比較危險(xiǎn)的產(chǎn)業(yè)，每年我國礦山開采過程中出現(xiàn)的意外安全事故很多。礦山機(jī)電設(shè)備故障不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)導(dǎo)致人員傷亡。機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障是無法避免的事情，具有很強(qiáng)的偶然性、隨機(jī)性和突發(fā)性，礦產(chǎn)開采人員無法采取措施進(jìn)行事先預(yù)防。如，瓦斯爆炸是礦產(chǎn)開采過程中非常容易出現(xiàn)的安全事故，對礦廠企業(yè)造成的損失相當(dāng)大，使礦產(chǎn)開采人員的生命安全沒有任何的保障。

礦山機(jī)器設(shè)備故障在帶來經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的同時(shí)，還需要企業(yè)投入更多的資金進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的維修和更新。礦山機(jī)電設(shè)備多是整套的高科技組裝設(shè)備，維修需要的成本比較大。

2 礦山機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的原因

故障診斷主要包括五個(gè)操作環(huán)節(jié)，主要有采集設(shè)備運(yùn)行的信息資料、整理和分析信息資料、將收集的信息資料與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比、確定機(jī)器設(shè)備故障的發(fā)生位置和狀態(tài)、制定出有效的故障解決方案。故障診斷技術(shù)主要有信息采集技術(shù)、信息處理技術(shù)、信息分析和識(shí)別技術(shù)、信息預(yù)測技術(shù)、建立數(shù)學(xué)模型技術(shù)。信息采集技術(shù)是收集設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)系數(shù)和運(yùn)行中各種信號(hào)信息，多采用傳感器自動(dòng)收集并將信息存入電腦的方法。信息處理技術(shù)對收集的信息進(jìn)行加工和處理，區(qū)分出有用與無用的信息，并將有用的信息進(jìn)行更加細(xì)致的處理。信息分析和識(shí)別技術(shù)對處理過的信息進(jìn)行分析和處理，并與標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)進(jìn)行比照，預(yù)測出故障的類型和發(fā)生部位，并尋找出導(dǎo)致故障的原因。信息預(yù)測技術(shù)對設(shè)備故障造成的影響進(jìn)行預(yù)測，從而推測出機(jī)器設(shè)備今后的使用壽命。建立數(shù)學(xué)模型技術(shù)可以對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，了解影響設(shè)備運(yùn)行的各種

因素。

3 故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備維修中的運(yùn)用

3.1 研究機(jī)器設(shè)備的故障記錄

維修人員根據(jù)礦山機(jī)電設(shè)備的組裝原理，從已發(fā)生故障的環(huán)節(jié)開始，對機(jī)電系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)和零部件進(jìn)行詳細(xì)的排查，找出故障存在的位置以及原因。維修人員將故障的查找流程和診斷結(jié)論作出有效的集中歸納后，記錄在機(jī)電設(shè)備的維修登記薄中，從而制作成一個(gè)故障診斷手冊、故障診斷流程圖。當(dāng)?shù)V山機(jī)電設(shè)備再次出現(xiàn)問題時(shí)，維修人員可以查看故障診斷手冊，對機(jī)電設(shè)備的故障進(jìn)行診斷和處理。這種診斷機(jī)電設(shè)備故障的方法完全依靠以往設(shè)備故障的診斷經(jīng)驗(yàn)，因此這種診斷方法又可以稱為“參考故障歷史記錄診斷法”。參考故障歷史記錄診斷法的最大優(yōu)點(diǎn)就是可以快速地解決癥狀相同的故障。

礦山機(jī)電設(shè)備故障的發(fā)生具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和突發(fā)性，故障發(fā)生時(shí)復(fù)雜程度比較高，而且隱蔽性很好，傳統(tǒng)的故障診斷方法難以在短時(shí)間內(nèi)作出正確的判斷。專家系統(tǒng)很好地彌補(bǔ)了這一弊端，結(jié)合機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的專業(yè)知識(shí)和機(jī)電維修方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對設(shè)備故障進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而得出故障診斷結(jié)論。專家系統(tǒng)故障診斷方法在我國礦山機(jī)電設(shè)備維修中屬于比較先進(jìn)的故障診斷技術(shù)，是機(jī)器設(shè)備維修專家研究的熱門話題。

專家系統(tǒng)故障診斷方法的工作原理是根據(jù)專業(yè)的理論知識(shí)建立礦山機(jī)電設(shè)備的故障樹，通過對故障樹進(jìn)行定性和定量研究后得出機(jī)器設(shè)備運(yùn)行的規(guī)則。故障樹是依據(jù)事故現(xiàn)場的相關(guān)數(shù)據(jù)和故障信號(hào)信息作出的原始知識(shí)模型，可以幫助維修人員對設(shè)備故障作出總結(jié)。

3.2 鐵路缷煤機(jī)的故障診斷

雁石發(fā)運(yùn)站DXM（2000）鏈斗缷煤機(jī)從2009年安裝使用，從各型鐵路敞車上將原煤缷下來并連接到輸送帶進(jìn)行堆放，鏈斗缷煤機(jī)在廠礦企業(yè)、鐵路貨場及港口料場都有使用，鏈斗缷煤機(jī)故障診斷已列入我國重點(diǎn)科技計(jì)劃當(dāng)中，從此我國的鏈斗缷煤機(jī)故障診斷技術(shù)有了快速的發(fā)展，檢測范圍得到了縮小，需要研究和分析的檢測參數(shù)變少。雖然我國的鏈斗缷煤機(jī)檢測技術(shù)與世界上的發(fā)達(dá)國家之間存在著差異，但是將變頻器通信單元等先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)到裝缷系統(tǒng)中后，我國的鏈斗缷煤機(jī)故障診斷實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。鏈斗缷煤機(jī)診斷系統(tǒng)應(yīng)用了變頻器通信單元等先進(jìn)技術(shù)后，可以對鏈斗缷煤機(jī)運(yùn)行過程中的多個(gè)工況參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，然后通過各通信單元與控制中心之間建立的通信方式把具體的數(shù)據(jù)信息傳遞給計(jì)算機(jī)，自動(dòng)化設(shè)備根據(jù)信息數(shù)據(jù)反映的情況對機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行溫度和承受的壓力等進(jìn)行有效的保護(hù)措施，機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可以利用顯示出診斷結(jié)果，并作出報(bào)警提示。

3.3 提升機(jī)的故障診斷

礦井提升機(jī)是礦產(chǎn)開采工作中的主要運(yùn)輸提升機(jī)械，它是基于PLC、變頻器和觸摸屏的提升機(jī)控制系統(tǒng)。提升機(jī)運(yùn)行的安全性影響著礦井工作人員的作業(yè)安全和工作人員的生產(chǎn)效率。通常情況下，工作人員將提升機(jī)的故障分為軟故障和硬故障兩種。軟故障是硬故障發(fā)生的前兆，有著提示報(bào)警的作用，因此軟故障的檢測工作非常重要。例如對雙筒提升機(jī)松繩故障的檢測，礦井工作人員可以在提升機(jī)天輪的一周都安裝上小磁鋼，并且在合適的位置安裝霍爾傳感器對提升機(jī)的運(yùn)行速度進(jìn)行檢測。提升機(jī)運(yùn)行正常時(shí)，傳感器顯示的數(shù)據(jù)與提升機(jī)實(shí)際的運(yùn)行速度一致，提升機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，天輪間的運(yùn)行速度不一致，當(dāng)天輪運(yùn)行的間距超過傳感預(yù)設(shè)的范圍時(shí)，會(huì)發(fā)出報(bào)警信息。

4 結(jié)語

礦山機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，需要維修人員做好多方面的檢修工作。故障診斷技術(shù)集合百家專長于一身，把各種先進(jìn)技術(shù)都應(yīng)用到了礦山機(jī)電設(shè)備維修的過程中，降低了因機(jī)器故障導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，是礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中需要研究的重要課題。

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作者簡介：陳龍水（1966—），福建永春人，福建煤電股份有限公司雁石發(fā)運(yùn)站總支書記，助理工程師，研究方向：電氣自動(dòng)化。