礦山機(jī)電設(shè)備故障檢修技術(shù)研究

龔伯延　張印東　楊麗

摘 要：隨著我國現(xiàn)代礦業(yè)的迅速發(fā)展，機(jī)電設(shè)備越來越多的應(yīng)用到礦山的開采與挖掘中，由于礦山生產(chǎn)作業(yè)條件復(fù)雜，機(jī)電設(shè)備在使用過程中容易出現(xiàn)各種故障，甚至造成人員傷害。因此，加強(qiáng)礦山機(jī)電設(shè)備故障檢修技術(shù)的研究刻不容緩。本文將分析礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的內(nèi)容與分類，闡述礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)以及主要機(jī)電設(shè)備的故障檢測方法，旨在為以后機(jī)電設(shè)備的故障檢修提供一些思考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備 故障 檢修技術(shù)

中圖分類號：TD63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0114-01

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源需求日益加劇。我國對礦山的開發(fā)與利用程度也在不斷深入，開采礦山使用的機(jī)電設(shè)備也日益增多，機(jī)電類型呈現(xiàn)復(fù)雜化趨勢。要實(shí)現(xiàn)礦山的安全生產(chǎn)，提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益，避免不必要的人員傷害，做好機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)與故障檢修至關(guān)重要。只有不斷加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的故障檢修技術(shù)、提高檢修人員的技術(shù)水平、做好設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)工作，才能實(shí)現(xiàn)降低事故發(fā)生次數(shù)，提高礦山開采的整體效益，實(shí)現(xiàn)礦山開采的科學(xué)、健康發(fā)展。

1 礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)概述

礦山機(jī)電設(shè)備故障檢修技術(shù)是一項(xiàng)旨在預(yù)防設(shè)備事故、利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行綜合性檢測的技術(shù)，機(jī)電設(shè)備故障檢能夠掌握礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對設(shè)備的安全性能進(jìn)行合理評估，以及時(shí)將機(jī)電設(shè)備中的隱患消滅于無形[1]。

機(jī)電設(shè)備的故障檢測主要包括兩方面：一是對設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行故障檢測；二是對故障進(jìn)行分析與處理。設(shè)備故障診斷技術(shù)流程主要有一下幾個方面。

（1）數(shù)學(xué)模型。礦山機(jī)電設(shè)備在長期的運(yùn)行過程中，會生成大量參數(shù)，利用這些參數(shù)，在輔之以計(jì)算機(jī)技術(shù)，創(chuàng)建科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，這些數(shù)學(xué)模型能夠準(zhǔn)確的反映機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的原因，從而確定設(shè)備維修方案。

（2）安裝傳感器，采集數(shù)據(jù)。在大型礦山機(jī)電設(shè)備上，通過安裝傳感器，故障檢修人員可以精確采集設(shè)備的各類信號參數(shù)，并將信息輸入計(jì)算機(jī)分析設(shè)備故障原因。

（3）對采集信息進(jìn)行處理、識別與分析。維修人員在獲得采集信息后，要綜合利用數(shù)學(xué)模型，對設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化對比，從而確定設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的差異，從而確定故障原因與檢修手段。

（4）預(yù)測分析。在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理后，維修人員對機(jī)電設(shè)備的使用壽命做出預(yù)測分析。

2 礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷方法

機(jī)電設(shè)備的故障診斷可以通過專業(yè)的信息傳感器獲得設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過分析動力與熱量的參數(shù)來判斷設(shè)備運(yùn)行情況。由于機(jī)電設(shè)備運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，腐蝕、震動、都有可能影響設(shè)備的正常運(yùn)行，從而導(dǎo)致故障的發(fā)生。因此針對不同情況要進(jìn)行不同的技術(shù)處理。

2.1 溫度監(jiān)測

溫度是觀測機(jī)電設(shè)備正常與否的一個重要指標(biāo)。機(jī)電設(shè)備中敏感元件對溫度的要求非常嚴(yán)格，一旦溫度過高，機(jī)電設(shè)備極有可能發(fā)生故障，設(shè)備維護(hù)人員可以制定設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)溫度對照表，在設(shè)備運(yùn)行過程中，密切注意溫度的變化情況，一旦設(shè)備溫度過高，就立即采取措施維修[2]。

2.2 振動監(jiān)測

對大型礦業(yè)作業(yè)儀器來說，許多故障均與機(jī)械的震動密切相關(guān)，振動監(jiān)測具有覆蓋范圍廣、直接有效的特點(diǎn)，振動監(jiān)測帶有預(yù)防性設(shè)備檢修的性質(zhì)，分為簡易診斷儀、精密診斷兩種，簡易診斷是利用測振儀對設(shè)備進(jìn)行信號的震動監(jiān)測，并放大設(shè)備的震動信號，以判斷設(shè)備是否發(fā)生故障，它的特點(diǎn)是操作簡單方便、檢測設(shè)備便于攜帶。精密監(jiān)測是利用先進(jìn)的監(jiān)測儀器對設(shè)備進(jìn)行直接檢測。如利用光電檢測技術(shù)、輻射檢測技術(shù)、電量檢測技術(shù)、阻抗檢測技術(shù)、超聲檢測技術(shù)等，監(jiān)測信號會直接反饋給計(jì)算機(jī)，在經(jīng)過精確的分析后，我們可以發(fā)現(xiàn)故障的具體位置與故障發(fā)生原因[3]。

2.3 鐵譜分析技術(shù)

鐵譜分析是一種借助磁力將油液中的金屬顆粒分離出來，并對顆粒進(jìn)行分析的技術(shù)。由于不同的磨損代表不同的磨損類型，因此維修人員很容易從磨損顆粒的特征分析出設(shè)備的磨損類型，從而確定維修方法。這種方法與其它診斷方法相比，如振動法、性能參數(shù)法等更能發(fā)現(xiàn)機(jī)器的異常狀態(tài)，且鐵譜儀比其他精密監(jiān)測設(shè)備更便宜，適用于不同機(jī)器設(shè)備。因此，盡管這種方法出現(xiàn)時(shí)間較晚，但應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，發(fā)展很迅速。

3 礦山機(jī)電設(shè)備檢修中故障診斷技術(shù)

3.1 故障診斷專家系統(tǒng)

故障診斷專家系統(tǒng)是一種大型的計(jì)算機(jī)處理程序，是將人們在故障診斷方面的經(jīng)驗(yàn)、知識、技能綜合起來，這一系統(tǒng)能夠幫人們解決復(fù)雜的推理問題，擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的分析處理能力，實(shí)現(xiàn)“人機(jī)對話”，并為解決故障提供正確建議。這一系統(tǒng)在機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，故障診斷與專家檢測相結(jié)合，保證了機(jī)電設(shè)備的可靠性、安全性。礦山機(jī)電設(shè)備故障具有隱蔽性與復(fù)雜性的特點(diǎn)，專家診斷系統(tǒng)運(yùn)用專業(yè)的知識，模擬專家的診斷過程，并提出故障解決方案。

3.2 模糊數(shù)學(xué)的運(yùn)用

模糊數(shù)學(xué)又稱作Fuzzy數(shù)學(xué)，是處理模糊性現(xiàn)象的理論與計(jì)算方法。礦山機(jī)電設(shè)備的故障原因通常是多方面的，有確定因素、也有隨機(jī)因素，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)分析方法，建立模糊診斷模型，將定性分析與專家建議相結(jié)合，在計(jì)算機(jī)上模擬推演，為故障的處理提供輔助依據(jù)。

3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也稱為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它是一種模仿動物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為，進(jìn)行分布式并行信息處理的算法數(shù)學(xué)模型。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擁有特殊的信息處理方式，使其在自動化控制、人工智能、信號模擬等多領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。

4 結(jié)語

礦山機(jī)電設(shè)備一般長期處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，再加上礦山環(huán)境的復(fù)雜性，使機(jī)電設(shè)備極易出現(xiàn)各種障礙，設(shè)備故障檢修技術(shù)涉及多個學(xué)科、多個領(lǐng)域，不斷加強(qiáng)礦山機(jī)電設(shè)備故障檢修技術(shù)的研究工作，對于提高機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行能力有重要意義。雖然我國機(jī)電設(shè)備故障檢修技術(shù)還處在發(fā)展階段，但只要技術(shù)人員踏實(shí)努力，不斷提高故障檢測水平，就能夠?qū)崿F(xiàn)我國礦山機(jī)電設(shè)備的長期安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 彭光明.礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)探議[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（9）.

[2] 張守軍.煤礦井下機(jī)電設(shè)備的維護(hù)與維修研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2010（2）.

[3] 侯利華.礦山機(jī)電設(shè)備檢修問題研究[J].硅谷，2011（12）.