礦山破碎機(jī)故障及其診斷探討

摘要：礦產(chǎn)資源會對我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生直接且明顯的影響，其重要性是不言而喻的，所以有必要做好其開發(fā)及利用工作。文章首先分析了礦山破碎機(jī)出現(xiàn)故障的原因，介紹了兩種常見礦山破碎機(jī)的常見故障及其處理，討論了礦山破碎機(jī)故障診斷方法，最后展望了故障診斷方法發(fā)展趨勢，以期為礦產(chǎn)資源開發(fā)工作提供有益參考。

關(guān)鍵詞：礦山破碎機(jī)；設(shè)備故障；故障診斷；礦產(chǎn)資源；固定式液壓破碎機(jī)；顎式破碎機(jī) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD451 文章編號：1009-2374（2015）34-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.073

在礦產(chǎn)資源開發(fā)工作中，礦山破碎機(jī)是一種常用設(shè)備，可以大幅提升和有效保證開發(fā)效率。然而在實(shí)踐操作中若所處環(huán)境不理想、維護(hù)和保養(yǎng)工作不到位，則有可能導(dǎo)致故障，給礦山企業(yè)的正常生產(chǎn)帶來直接且嚴(yán)重的負(fù)面影響。下面針對礦山破碎機(jī)出現(xiàn)故障的原因進(jìn)行分析：

1 礦山破碎機(jī)出現(xiàn)故障的原因

（1）運(yùn)行環(huán)境不理想，面對過大的振動或者力矩，使得傳動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如軸頭、軸承位以及鍵槽等部位的磨損；（2）運(yùn)行期間會導(dǎo)致嚴(yán)重的粉塵問題，如果在動力系統(tǒng)大量積聚，便會導(dǎo)致故障。另外，粉塵落在潤滑油表面，將會嚴(yán)重削弱其潤滑效果，最終導(dǎo)致傳動部位出現(xiàn)嚴(yán)重磨損；（3）在科技迅猛發(fā)展的推動下，礦山自動化作業(yè)水平正在不斷提高，同時對破碎機(jī)等設(shè)備提出了更為嚴(yán)格的運(yùn)行要求。在此背景下，礦山破碎機(jī)正朝著三大方向不斷發(fā)展，分別是產(chǎn)量化、規(guī)?；约案呒夹g(shù)化，使其維護(hù)和保養(yǎng)難度日益增加。如果礦山企業(yè)未能配備高技術(shù)水平的維護(hù)人員，當(dāng)?shù)V山破碎機(jī)出現(xiàn)故障時，便難以進(jìn)行及時處理，會進(jìn)一步加重礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

2 兩種常見礦山破碎機(jī)的常見故障及其處理

2.1 固定式液壓破碎機(jī)

固定式液壓破碎機(jī)在礦山開發(fā)中較為常見，破碎能力強(qiáng)、噪聲污染小、可靠性理想、容易操作，可以大幅減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，能夠在各類工況下全天候作業(yè)。以GP60固定式液壓破碎機(jī)為例，其工作時可能出現(xiàn)的故障主要包括下述三種：（1）由于液壓系統(tǒng)溫度過高，造成液壓油狀態(tài)異常，進(jìn)而造成設(shè)備難以正常運(yùn)行。為解決該問題，應(yīng)密切監(jiān)測液壓油實(shí)際溫度，盡量保證其處于常溫狀態(tài)；（2）液壓系統(tǒng)溫度過高會使得橡膠密封件發(fā)生一定程度的膨脹，加劇磨損，從而降低設(shè)備的運(yùn)行效率和質(zhì)量。為解決該問題，應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)對設(shè)備零部件的檢查工作，一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)予以及時更換；（3）液壓油氧化后會生成沉淀物，嚴(yán)重時將堵塞過濾器，最終造成液壓系統(tǒng)難以正常運(yùn)行。為解決該問題，建議定期更換液壓油，不僅如此，還應(yīng)有效避免液壓油氧化問題。

2.2 顎式破碎機(jī)

（1）悶車，即設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)生突然性停機(jī)。誘發(fā)該故障的原因是多方面的，常見的如排料口發(fā)生堵塞、皮帶松弛、電壓不穩(wěn)以及軸承斷裂等。當(dāng)出現(xiàn)悶車故障時，首先要做的工作是找出事故的誘發(fā)原因，進(jìn)而采取針對性的解決措施，如排除料口部位的堵塞物，將皮帶調(diào)整到適宜緊度，使電壓擁有良好的穩(wěn)定性，使用新的軸承等。（2）彈簧斷裂，導(dǎo)致該故障的常見原因是，對小排料口進(jìn)行調(diào)節(jié)時，沒有適當(dāng)放松彈簧。所以，在解決該問題時，一般對毀壞的彈簧予以更換即可。（3）偏心軸彎曲甚至斷裂，導(dǎo)致該故障的常見原因有三種：一是主機(jī)長時間超載工作，二是沒有做好偏心軸的熱處理工作，三是破碎物硬度過大。為解決該問題，應(yīng)對偏心軸進(jìn)行及時更換，并密切觀察和總結(jié)導(dǎo)致該故障的真正原因，然后采取針對性的處理措施。

3 礦山破碎機(jī)故障診斷方法

3.1 基于直觀的故障診斷方法

該方法又被人們稱之為主觀診斷法，是指負(fù)責(zé)診斷的工作人員立足于個人擁有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，憑借看、聽、摸、聞、問等方法或通過一些檢測裝置以查找故障，分析其位置與原因。運(yùn)用這一方法時，有些情況下涉及對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等多方面知識的綜合運(yùn)用，所以對診斷工作人員提出下述要求：（1）擁有較豐富的礦山破碎機(jī)故障機(jī)理知識；（2）擁有較豐富的礦山破碎機(jī)故障診斷經(jīng)驗(yàn)。由于對診斷工作人員的個人能力有著較大的依賴性，因而故障診斷效率和質(zhì)量不高。

3.2 基于故障樹的故障診斷方法

該方法基于邏輯視角對零部件、系統(tǒng)整體之間的關(guān)系加以分析，可以是定性的，也可以是定量的，不僅擁有較強(qiáng)的邏輯性，同時還擁有比較理想的直觀性，是現(xiàn)今分析復(fù)雜系統(tǒng)安全性時的一種常用的、高效的方法。立足于礦山破碎機(jī)液壓傳動系統(tǒng)具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，構(gòu)建與之對應(yīng)的故障樹，接下來利用結(jié)構(gòu)函數(shù)，通過數(shù)學(xué)公式將故障樹直觀表示出來，并加以分析。大量實(shí)踐顯示，利用故障樹分析結(jié)果開展礦山破碎機(jī)故障診斷工作，可以快速且準(zhǔn)確地找到故障位置，能夠?yàn)楹罄m(xù)維修提供極大便利。

3.3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由若干并不復(fù)雜的處理單元彼此相連而構(gòu)成的一種較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該方法的實(shí)質(zhì)是，對各類故障診斷經(jīng)驗(yàn)加以學(xué)習(xí)和吸收，借助分布于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不同位置的連接權(quán)值以實(shí)現(xiàn)對所掌握知識的表達(dá)，賦予自身三大能力：一是聯(lián)想記憶，二是模式匹配，三是相似歸納能力，從而在故障、征兆之間構(gòu)建起一種較為復(fù)雜的具有非線性特點(diǎn)的映射關(guān)系。相較傳統(tǒng)信息處理方法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)表現(xiàn)出很大不同，其具備自適應(yīng)功能，可接受訓(xùn)練，還能夠?qū)湫畔⑦M(jìn)行修改，就原理層面來看工作效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)信息處理方法，不僅如此，還表現(xiàn)出下述優(yōu)點(diǎn)：（1）非線性；（2）模擬并行性；（3）高度容錯性；（4）魯棒性；（5）自聯(lián)想；（6）自學(xué)習(xí)等。

4 故障診斷方法發(fā)展趨勢展望

現(xiàn)階段，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的各類現(xiàn)代科技正處于快速發(fā)展中，為故障診斷技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?，F(xiàn)今，故障診斷方法的發(fā)展趨勢集中體現(xiàn)在下述方面：（1）將某些新穎理論和知識應(yīng)用到故障診斷中，常見的如信息融合故障診斷、基于進(jìn)化算法的故障診斷以及基于核方法的故障診斷等。在相關(guān)新理論快速發(fā)展的今天，上述方面的工作仍舊會發(fā)揮出重要作用，是故障診斷研究不可或缺的核心內(nèi)容之一；（2）診斷系統(tǒng)集成化，將若干種診斷方法有機(jī)融合為整體的集成故障診斷研究，如將小波變換、模糊數(shù)學(xué)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這三大技術(shù)有機(jī)融合為整體的故障診斷方法；（3）診斷系統(tǒng)綜合化，由原先較為簡單的監(jiān)測以及診斷逐步向綜合系統(tǒng)化方向發(fā)展，將監(jiān)控功能、測試功能、診斷功能、管理功能、預(yù)測功能以及訓(xùn)練功能整合到一起；（4）在人工智能快速發(fā)展的今天，其優(yōu)越性開始引起業(yè)界的廣泛關(guān)注，以故障診斷系統(tǒng)為例，如果有機(jī)融入人的作用，那么將會大幅降低各類故障誤報(bào)率，同時能夠減少漏報(bào)的發(fā)生。故障診斷屬于一門實(shí)踐應(yīng)用型技術(shù)，換而言之，只有應(yīng)用于實(shí)踐才能真正反映其價(jià)值和意義?，F(xiàn)階段，盡管在理論方面成果頗豐，然而應(yīng)用實(shí)例并不算多，所以如何將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐成果，仍舊是未來的重點(diǎn)研究課題之一。

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作者簡介：季永強(qiáng)（1970-），男（蒙古族），內(nèi)蒙古赤峰人，赤峰賀邦機(jī)電制造有限責(zé)任公司工程師，研究方向：機(jī)械方面。

（責(zé)任編輯：蔣建華）