故障診斷技術(shù)在現(xiàn)代礦山機(jī)電設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用

張紅梅

（中信機(jī)電制造公司科研設(shè)計(jì)院，山西 侯馬 043007）

引言

礦山機(jī)電設(shè)備能夠提高礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保障機(jī)電設(shè)備的安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，能夠使礦山企業(yè)的持續(xù)性發(fā)展得到保障。但礦山機(jī)電設(shè)備在作業(yè)過程中難以避免的會出現(xiàn)故障問題，如何有效地避免或減少故障是礦山企業(yè)中重點(diǎn)工作之一，同時(shí)也需要保障機(jī)電設(shè)備的日常檢測與維護(hù)工作。

1 礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)概述

故障診斷技術(shù)是指利用科學(xué)的方法對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行測試分析和診斷，在實(shí)際工作中，故障診斷技術(shù)屬于對機(jī)電設(shè)備的一種防護(hù)工作，因?yàn)楣收显\斷技術(shù)是在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中通過檢測儀器檢測出各種參數(shù)信息，將標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對比后，如發(fā)現(xiàn)異常，則證明設(shè)備存有故障，在調(diào)節(jié)過后，使檢測出的各種參數(shù)恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

故障診斷技術(shù)可以分為五大類別：第一，數(shù)字模型技術(shù)。通過事先構(gòu)建出的數(shù)字模型，將設(shè)備中數(shù)據(jù)信息的變化直觀地反映出。通過對正常數(shù)據(jù)信息的對比，能夠掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。第二，信息采集技術(shù)。信息采集技術(shù)主要是針對各種信息進(jìn)行采集，通過對采集后的信息對比，能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障問題，并通過信息針對故障部位進(jìn)行維修。第三，信息處理技術(shù)。對采集到的信息進(jìn)行篩選與處理，對參數(shù)正常的信息進(jìn)行過濾，保留故障信息。第四，識別技術(shù)。在信息采集完成后，通過對信息的識別和分析對采集到的信息進(jìn)行處理。第五，診斷與測算技術(shù)。在對信息識別后，對設(shè)備的故障、使用及壽命等進(jìn)行診斷和測算，防止再次發(fā)生設(shè)備故障問題。

礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)分為兩種：測試分析和理論診斷。對機(jī)電設(shè)備的故障出現(xiàn)的原因、位置和故障程度進(jìn)行診斷，根據(jù)診斷結(jié)果制定維修方案，維修方案中也包括日后的維護(hù)與防范措施［1］。這種方式能夠?qū)C(jī)電設(shè)備的參數(shù)確定，并且會預(yù)測出機(jī)電設(shè)備安全范圍內(nèi)的工作時(shí)間和穩(wěn)定性，對出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象進(jìn)行評價(jià)，既能分辨出故障類型、程度，也可以預(yù)測出故障隱患問題。由于礦山機(jī)電設(shè)備的工作環(huán)境比較特殊，所發(fā)生的故障信息也有一定的特殊性。

機(jī)電設(shè)備故障診斷的步驟為：對機(jī)電設(shè)備建立模擬模型，通過傳感器對其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，判別出故障類型和運(yùn)行狀態(tài)，最后制定故障診斷方案。

2 故障診斷技術(shù)在現(xiàn)代礦山機(jī)電設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用

2.1 主觀診斷

在機(jī)電設(shè)備中均配備相應(yīng)的故障診斷儀器，通過具有多年工作經(jīng)驗(yàn)的工作人員使用故障診斷儀器對故障進(jìn)行診斷，通過對機(jī)電設(shè)備的檢查、設(shè)備參數(shù)的調(diào)整、對故障的分析以及維修等工作，使機(jī)電設(shè)備的故障能夠快速解決。但是這種方法對故障診斷人員的要求過高，雖然簡單但是可靠性低，對診斷的結(jié)果難免存在主觀意識，如果出現(xiàn)誤判，則對機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行與維修都產(chǎn)生影響。

2.2 儀器診斷法

能夠利用到機(jī)電設(shè)備中的故障檢測監(jiān)測儀器有很多種，如示波器、頻譜儀等，監(jiān)測儀器能夠?qū)C(jī)電設(shè)備的震動(dòng)幅度、頻率、位置、轉(zhuǎn)速以及溫度、壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測，并顯示出結(jié)果［2］。通過軟件對結(jié)果進(jìn)行分析檢測，來判斷機(jī)電設(shè)備是否出現(xiàn)故障。判定方法可以將當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，數(shù)值多或少都代表機(jī)電設(shè)備存在故障問題。這種方式的診斷方法，需要大量記錄采集到的信息、機(jī)電設(shè)備的歷史參數(shù)、對比參數(shù)等，面對復(fù)雜多變的礦山機(jī)電故障問題，此方法略顯復(fù)雜。

2.3 無損壞檢測技術(shù)

無損檢測診斷技術(shù)是指在監(jiān)測過程中并不會對機(jī)電設(shè)備造成影響，雖然監(jiān)測的部位屬于機(jī)電設(shè)備的主體或金屬材料內(nèi)部、零件之間的結(jié)合等復(fù)雜且隱蔽的部位，此種檢測診斷技術(shù)通過超聲波技術(shù)、射線照相技術(shù)、表面缺陷等技術(shù)并不會對機(jī)電設(shè)備造成影響［3］。但是在實(shí)際操作過程中，技術(shù)性較強(qiáng)，結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及分析技術(shù)等，同時(shí)此技術(shù)的費(fèi)用相較于其他檢測技術(shù)費(fèi)用較高，目前我國所使用的故障檢測技術(shù)中鮮有人使用此種技術(shù)，但這是故障診斷技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。

2.4 智能診斷技術(shù)

礦山企業(yè)中，對機(jī)電設(shè)備的信息采集、分析、處理等技術(shù)均屬于智能化。智能化故障診斷技術(shù)是自動(dòng)采集數(shù)據(jù)技術(shù)和處理數(shù)據(jù)技術(shù)的相結(jié)合，將人工的理論和方法輸入到計(jì)算機(jī)中，通過計(jì)算機(jī)對機(jī)電設(shè)備的故障進(jìn)行診斷，整個(gè)診斷過程中無需工作人員在場，完全實(shí)現(xiàn)智能化［4］。目前此種診斷技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)代煤礦企業(yè)中對機(jī)電設(shè)備最為普遍的檢測技術(shù)。

2.5 壓力診斷法

現(xiàn)代機(jī)械中，傳感器是一個(gè)重要的工具，傳感器能夠?qū)C(jī)電設(shè)備中的參數(shù)（齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)率、軸承承受力）等進(jìn)行傳輸，傳輸過程中將參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，使工作人員能夠十分清楚設(shè)備的參數(shù)變化。此種診斷方法可在礦山工作環(huán)境惡劣、壓力大的狀況下正常運(yùn)行，不僅能夠檢測機(jī)電設(shè)備中的參數(shù)，還能夠?qū)χ車h(huán)境、機(jī)械溫度、運(yùn)行壓力變化等情況進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果非?？焖?、準(zhǔn)確［5］。

2.6 故障診斷專家系統(tǒng)

礦山機(jī)電設(shè)備的故障十分復(fù)雜，并且不易發(fā)現(xiàn)，針對這種特點(diǎn)，單純依靠一種診斷技術(shù)達(dá)不到系統(tǒng)、全面的檢測和維修。通過故障診斷專家系統(tǒng)這一先進(jìn)診斷技術(shù)，可以將機(jī)電設(shè)備中的故障檢測方法綜合，通過經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、建立模型、故障分析、故障處理等方面的結(jié)合，將得到最為完整的診斷結(jié)果。

3 結(jié)語

綜上所述，本文對礦山機(jī)電設(shè)備中的故障診斷技術(shù)進(jìn)行了分析，故障診斷技術(shù)已經(jīng)越來越發(fā)達(dá)，也逐漸全面化，這無疑對礦山機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了一定的保證。將故障診斷技術(shù)的作用發(fā)揮到極致，對礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

［1］唐艷同.礦井提升機(jī)遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與智能故障診斷系統(tǒng)［D］.太原理工大學(xué)，2013.

［2］劉暢.狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)在化工設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用［J］.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（13）：20.

［3］王軍號.基于物聯(lián)網(wǎng)感知的煤礦安全監(jiān)控信息處理方法研究［D］.安徽理工大學(xué)，2013.

［4］李旭東.論煤礦機(jī)電設(shè)備中故障檢測與診斷技術(shù)的應(yīng)用［J］.科技致富向?qū)В?013（5）：308.

［5］王雷.基于流形學(xué)習(xí)的滾動(dòng)軸承故障診斷若干方法研究［D］.大連理工大學(xué)，2013.