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】開發(fā)礦山中的資源過程中需要專用的設(shè)備，這些設(shè)備被反復(fù)使用就容易出現(xiàn)故障，將故障診斷技術(shù)應(yīng)用到礦山機(jī)電設(shè)備維修中，能有效的確保礦山機(jī)電設(shè)備的性能。本文說明運(yùn)用故障診斷技術(shù)進(jìn)行礦山機(jī)電設(shè)備維修的意義、方法和應(yīng)用實(shí)例。

【關(guān)鍵詞】故障診斷技術(shù)；礦山；機(jī)電設(shè)備

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

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電設(shè)備自動化水平也在不斷提高，其在礦山企業(yè)中所占地位和所突出作用也日益凸顯。在煤炭開采的過程中，這些專業(yè)的機(jī)電設(shè)備被反復(fù)使用就容易出現(xiàn)故障，如果不能對使用故障有效的排除，將會影響工作效率，嚴(yán)重時會引發(fā)各種安全事故，從而嚴(yán)重制約著企業(yè)的健康發(fā)展。因此利用故障診斷技術(shù)診斷分析礦山機(jī)電設(shè)備，對保證礦山機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行和確保企業(yè)健康發(fā)展具有重要作用。作為煤礦企業(yè)技術(shù)工作者，在實(shí)際工作中，探索了將故障診斷技術(shù)應(yīng)用到礦山機(jī)電設(shè)備維修中，從而有效的提高了機(jī)電設(shè)備的使用效率和周期壽命。

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

1、礦山機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的原因分析

1）配件關(guān)系發(fā)生的故障

礦山機(jī)電設(shè)備通常有多個零件組合成，它們嚴(yán)密的配合形成一個整體，機(jī)電設(shè)備在長期使用過程中，如果操作不當(dāng)或其他原因就有可能會出現(xiàn)設(shè)備零件錯位等情況，該機(jī)電設(shè)備不能再緊密的配合，從而導(dǎo)致各種故障。

2）參數(shù)設(shè)置發(fā)生的故障

礦山機(jī)電設(shè)備在使用時，需要更改原始設(shè)定的參數(shù)，有些工作隊人員在使用時錯誤的設(shè)置參數(shù)，可能使機(jī)電設(shè)備的原始程序出現(xiàn)BUG，使機(jī)電設(shè)備不能正常使用。

3）機(jī)械損耗發(fā)生的故障

機(jī)電設(shè)備如果被長期使用，它的物理性能可能出現(xiàn)變化。比如原先尖銳的地方被磨平、承擔(dān)負(fù)荷的地方負(fù)載能力下降、零件和零件之間的間距發(fā)生變化、摩擦力系數(shù)發(fā)生改變、整體剛性發(fā)生變化等。

2、礦山機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的維修方法

1）事后診斷維修

事后診斷維修是指每次礦山機(jī)電工具使用完畢后都需要診斷維修，該種方式會讓維修人員事前沒有維修準(zhǔn)備，他們無法靈活應(yīng)對診斷維修的成果。如果設(shè)備診斷維修沒有出現(xiàn)問題，那么等于維修人員浪費(fèi)了人力與成本；如果設(shè)備診斷維修出現(xiàn)很大的問題，有可能沒有準(zhǔn)備好維修器械，只好匆匆進(jìn)行，影響維修質(zhì)量。

2）靜態(tài)診斷維修

靜態(tài)診斷是指定定期對機(jī)電設(shè)備診斷維修，然而這種方法使沒有問題的電機(jī)設(shè)備也得到診斷和維修，它浪費(fèi)了相關(guān)部門的大量人力和財力；部分設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)問題卻遲遲得不到維修，待到需要使用時又需要工作人員匆匆診斷維修。這種方式使機(jī)電設(shè)備利用率降低，會影響到正常生產(chǎn)。匆忙的維修方式容易影響診斷維修的質(zhì)量，給礦山機(jī)電設(shè)備的使用造成一定的影響。

3）動態(tài)診斷維修

動態(tài)維修方式是指每次診斷維修時，對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行評估，并做好評估記錄。相關(guān)工作人員要根據(jù)動態(tài)維修的記錄不定期對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行診斷和維護(hù)，讓機(jī)電設(shè)備得到最高效的診斷與維修。這種方法是一種科學(xué)的診斷維修方式，更加符合礦山生產(chǎn)實(shí)際，具有快捷、準(zhǔn)確等特點(diǎn)，在實(shí)際工作中，逐漸取代了過去靜態(tài)診斷維修的方式。

3、礦山機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的維修流程

1）診斷原理

使用機(jī)電設(shè)備時，機(jī)電設(shè)備的物理性能會發(fā)生改變，比如摩擦力系數(shù)、熱量、動力結(jié)構(gòu)，有時機(jī)電設(shè)備在溫度高、壓力重、電力強(qiáng)的環(huán)境下工作，化學(xué)性能也會發(fā)生改變。如果機(jī)電設(shè)備的物理性能或化學(xué)性能被反復(fù)的、持續(xù)的改變，它們都可能讓機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障。因此對機(jī)電設(shè)施的判斷，就是對影響機(jī)電設(shè)備的物理、化學(xué)性能的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，通過了解參數(shù)判斷機(jī)電設(shè)備的整體性能，對它作出綜合的評估。

2）收集信息

信息采集，是通對影響機(jī)電設(shè)施性能的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，為數(shù)據(jù)的綜合判斷打好基礎(chǔ)?？梢哉f收集信息是做好機(jī)電設(shè)備診斷的基礎(chǔ)。要診斷維修機(jī)電設(shè)備，可用現(xiàn)場診斷法、性能診斷法兩種技術(shù)。

現(xiàn)場診斷法是觀察機(jī)電設(shè)備肉眼可見的變化。比如外觀的變化、聲音的變化、溫度的變化、結(jié)構(gòu)的變化等等。以診斷一個電機(jī)為例，要了解一個電機(jī)是否有故障，可以先聽電機(jī)運(yùn)行的聲音，看它的聲音是否產(chǎn)生異常；測試軸承的溫度，看它是否出現(xiàn)異常升溫現(xiàn)象、機(jī)械零件是否出現(xiàn)松動現(xiàn)象、滲油現(xiàn)象等。部分機(jī)電設(shè)備需要借助專門的異器了解它的參數(shù)細(xì)微變化。

性能診斷法是指將機(jī)電設(shè)備投入使用，了解它在使用過程中發(fā)生的問題，了解它使用過程發(fā)生的變化，通過收集這類參數(shù)可以進(jìn)一步了解機(jī)電設(shè)備目前的情況。比如，一臺機(jī)電設(shè)備在剛投運(yùn)時有原始的性能，在使用一段時間以后，它的性能會發(fā)生變化。如果機(jī)電設(shè)備的性能變化突然改變，說明它某個部位可能出現(xiàn)故障，引起它整體性能的變化；如果它的性能緩慢發(fā)生變化，并在使用的過程中逐步達(dá)不到生產(chǎn)的客觀要求，這就可能是機(jī)電設(shè)備老化現(xiàn)象。所以說，機(jī)電設(shè)備的信息采集過程具有重要的意義，對機(jī)電設(shè)備的維護(hù)與檢修起著關(guān)鍵作用。

3）診斷技術(shù)

診斷機(jī)電設(shè)備時，有時需要將機(jī)電設(shè)備放到特殊的環(huán)境下作業(yè)，由專門的儀器采集它的性能數(shù)據(jù)，并對采集的數(shù)據(jù)綜合分析。采集哪些數(shù)據(jù)并且怎樣分析成為診斷維修的關(guān)鍵。目前常用的診斷維修方法為：

溫度診斷技術(shù)——機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)問題時，會讓機(jī)電設(shè)備運(yùn)行時溫度突然升高，使設(shè)備無法正常作業(yè)。溫度成為首先需要監(jiān)測的參數(shù)。使用溫度診斷技術(shù)，是指取樣原始機(jī)電設(shè)備工作的溫度變化，將之視為樣本。診斷時，對現(xiàn)有的機(jī)電設(shè)備溫度變化的曲線與原始樣本比較，根據(jù)樣本的變化了解機(jī)電設(shè)備目前的性能。如果機(jī)電設(shè)備溫度的某一段曲線發(fā)生突然的異變，則表示該機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)問題。

振動監(jiān)測技術(shù)——振動監(jiān)測技術(shù)是監(jiān)測機(jī)械設(shè)備的振動頻率，了解振動頻率是否發(fā)生異常變化。目前有兩種方法能夠監(jiān)測振動頻率。一種方法是專業(yè)的儀器監(jiān)測，如果將儀器放置到需要檢測的設(shè)備上，它的振動頻率出現(xiàn)異常時，就會以警報的方式提醒機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障；另一種方式則是即時監(jiān)測、采集數(shù)據(jù)的方式，它將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰浖?，通過專業(yè)的軟件分析機(jī)電設(shè)備是否出現(xiàn)異常。數(shù)據(jù)采集的方式雖然不能即時判斷機(jī)電機(jī)備的問題，然而它可以使用專業(yè)的軟件仔細(xì)分析故障產(chǎn)生的原因。

鐵譜診斷技術(shù)——鐵譜診斷技術(shù)是將機(jī)械設(shè)備使用時留下的鐵屑放在專門的儀器中，讓專門的儀器分析它的物理結(jié)構(gòu)與化學(xué)結(jié)構(gòu)。它能體現(xiàn)出該機(jī)電設(shè)備關(guān)鍵位置的綜合性能。目前這種方法展現(xiàn)出科學(xué)性，被廣泛使用。

三、運(yùn)用故障診斷技術(shù)進(jìn)行礦山機(jī)電設(shè)備維修的實(shí)例

以前我國的礦山機(jī)電設(shè)備診斷維修的方法少，可采煤機(jī)選取的診斷維修參數(shù)也少，所以它很少得到足夠的診斷和維修。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國已經(jīng)能應(yīng)用以上三種技術(shù)診斷維護(hù)它。比如采煤機(jī)在使用時，可使用振動監(jiān)測技術(shù)，實(shí)際操作時將監(jiān)測儀器放置在采煤機(jī)的左右搖臂、高壓控制箱、機(jī)身等，對它進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，通過采集的數(shù)據(jù)分析采煤機(jī)等設(shè)備的技術(shù)狀況，能有效提高設(shè)備的利用率和延長使用壽命。再如，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)必要及時預(yù)報和檢測?，F(xiàn)以雙筒提升機(jī)松繩故障為例作故障診斷。針對該種情況，可在提升機(jī)各個天輪上安裝一周的小磁鋼，同時還在合適位置置入霍爾傳感器對兩天輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測，正常情況下，兩天輪轉(zhuǎn)速一致，兩傳感器輸出技術(shù)脈沖的個數(shù)也大致相同。在出現(xiàn)松繩故障時，兩天輪行程會不一致，運(yùn)用傳感器則可計算兩天輪間行程差距，當(dāng)行程差超過預(yù)警范圍后則可發(fā)出松繩警告，讓提升機(jī)剎車及時，以便提高安全性。

四、結(jié)束語

目前人們使用以上的診斷方法能對礦山機(jī)電設(shè)備即時的診斷與維修，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，礦山機(jī)電設(shè)備的診斷技術(shù)將向著集成化的方式發(fā)展，它通過即時監(jiān)測數(shù)據(jù)、收集樣本的方法智能分析機(jī)電設(shè)備的使用情況，以后常見的故障診斷方法不再僅限于以上情況，人們還會使用超聲波、紅外線等更加先進(jìn)的技術(shù)。隨著機(jī)電設(shè)備診斷技術(shù)的發(fā)展，綜合智能化將是未來發(fā)展的趨勢，本文的探討希望能起到拋磚引玉的作用，不斷推動煤礦機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)的發(fā)展，從而為煤礦企業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。