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：改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)外開(kāi)放程度的不斷提升和科技發(fā)展進(jìn)程的加快，礦山生產(chǎn)的機(jī)械化、智能化、自動(dòng)化水平越來(lái)越高，由此導(dǎo)致社會(huì)能源消耗的大幅度上升。礦山機(jī)電設(shè)備作為礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵，其故障診斷技術(shù)水平直接關(guān)系工作進(jìn)度和效益。本文從礦山機(jī)械故障診斷方法入手，深入分析了故障診斷技術(shù)的具體應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：礦山；礦山機(jī)械；故障；維修；故障診斷技術(shù)

對(duì)于礦山企業(yè)生產(chǎn)而言，機(jī)電設(shè)備運(yùn)行是否正常直接關(guān)系企業(yè)生產(chǎn)安全，關(guān)乎企業(yè)管理工作的開(kāi)展。故障診斷技術(shù)作為目前常見(jiàn)的機(jī)械設(shè)備維修、維護(hù)方式，它在礦山機(jī)械中的廣泛應(yīng)用不僅確保了設(shè)備的安全、持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，而且有效減少了礦山各項(xiàng)生產(chǎn)成本的支出，有效保證了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益。因此這里我們有必要對(duì)這一設(shè)備的具體應(yīng)用方法進(jìn)行深入研究。

一、故障診斷技術(shù)概述

在高度自動(dòng)化的今天，礦山機(jī)電設(shè)備在礦山生產(chǎn)中的作用越來(lái)越明顯，礦山機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行決定企業(yè)生產(chǎn)安全、進(jìn)度以及效益，也關(guān)系企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。由此，故障診斷技術(shù)在這一領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景和市場(chǎng)。所謂故障診斷技術(shù)主要指的是以計(jì)算技術(shù)、傳感器技術(shù)和信息技術(shù)基礎(chǔ)的綜合性故障診斷技術(shù)，其最早出現(xiàn)在工業(yè)極為發(fā)達(dá)的西方國(guó)家，且獲得良好的發(fā)展。我國(guó)作為能源消耗大國(guó)和生產(chǎn)大國(guó)，這一技術(shù)在近些年應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在設(shè)備正常運(yùn)行方面起到非常重要的作用。

二、礦山機(jī)械設(shè)備故障的常用診斷檢測(cè)技術(shù)

礦山機(jī)械故障的發(fā)生是造成企業(yè)重大經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的主要原因，也是引起重大人員傷亡事件的主要因素，很大程度上阻礙著企業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。面對(duì)這種情況，采用科學(xué)、合理、有效的礦山機(jī)電設(shè)備診斷技術(shù)來(lái)分析這些故障產(chǎn)生原因勢(shì)在必行，是減少企業(yè)不必要損失的重要舉措。目前礦山設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)的故障診斷技術(shù)主要有以下幾種。

1、事后診斷維修技術(shù)

時(shí)候診斷維修技術(shù)主要指的是礦山機(jī)電設(shè)備在使用結(jié)束之后，都要由專(zhuān)門(mén)的工作人員采用一定機(jī)械設(shè)備進(jìn)行診斷和維修，這種方式會(huì)讓維修人員事前沒(méi)有維修準(zhǔn)備，也無(wú)法靈活的預(yù)計(jì)診斷成果和費(fèi)用。如果設(shè)備診斷維修中沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，那么就等于為維修人員浪費(fèi)了成本與人力。但是如果設(shè)備出現(xiàn)了很大的問(wèn)題，那么就很有可能出現(xiàn)重大的維修器械問(wèn)題，給維修進(jìn)度造成一定的影響。

2、靜態(tài)診斷維修技術(shù)

靜態(tài)故障診斷維修技術(shù)也被稱(chēng)之為定期維修技術(shù)，在具體的應(yīng)用中屬于預(yù)見(jiàn)性故障維修手段，他是在故障未出現(xiàn)之前定期開(kāi)展的一項(xiàng)檢查、維修工作。伴隨礦山生產(chǎn)產(chǎn)量的提升，企業(yè)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷情況也在持續(xù)不斷的上升，定期開(kāi)展維修可以有效的降低設(shè)備的利用率不說(shuō)，匆忙的診斷還會(huì)造成設(shè)備維修故障質(zhì)量影響，給企業(yè)設(shè)備正常運(yùn)行帶來(lái)一定的影響。

3、動(dòng)態(tài)診斷維修

動(dòng)態(tài)維修主要指的是每次診斷維修工作都會(huì)對(duì)設(shè)備的具體運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)估，并且做好詳細(xì)、科學(xué)的數(shù)據(jù)記錄工作。相關(guān)人員可以根據(jù)動(dòng)態(tài)維修記錄來(lái)不定期的對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障診斷和維護(hù)，讓設(shè)備得到最有效的維修和處理。這種方法在應(yīng)用中是一種常見(jiàn)診斷維修策略，更加負(fù)荷生產(chǎn)實(shí)際，具備快捷、準(zhǔn)確的故障診斷優(yōu)越性。

三、故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備維修中的具體應(yīng)用

目前，我國(guó)大型礦山設(shè)備維修方法基本上還都是沿用計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的故障診斷維修模式，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比較還存在很大的差異，其中很多都已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，面對(duì)這種現(xiàn)象，在我國(guó)礦山機(jī)電設(shè)備檢修共走中則需要采用一條既符合我國(guó)當(dāng)前國(guó)情，又具備先進(jìn)優(yōu)越性的檢測(cè)技術(shù)，從而改變現(xiàn)有機(jī)制，實(shí)現(xiàn)與市場(chǎng)發(fā)展相適應(yīng)的運(yùn)行規(guī)律。

1、基本模式

（1）數(shù)學(xué)模型的建立。設(shè)備運(yùn)行中有很多參數(shù)，這些參數(shù)與設(shè)備狀態(tài)和產(chǎn)生故障密切相關(guān)，必須建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型來(lái)準(zhǔn)確反映出設(shè)備狀態(tài)與產(chǎn)生故障的各種參數(shù)間的相互關(guān)系。這種數(shù)學(xué)模型的建立，對(duì)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)非常重要。

（2）信息采集技術(shù)。準(zhǔn)確地采集和測(cè)量反映設(shè)備狀態(tài)的各種信號(hào)和參數(shù)的技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)它是靠各類(lèi)安裝在設(shè)備上的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，傳感器所產(chǎn)生的各種信息傳入數(shù)據(jù)貯存器或計(jì)算機(jī)。

（3）信息處理技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)采集的設(shè)備各種信息，并不能直接被用來(lái)判別設(shè)備的狀態(tài)，其中存在著有關(guān)和無(wú)關(guān)的2種信息，因此必須將這些信息經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，變成人或機(jī)器能讀懂、有用的信息，才能達(dá)到信息采集的目的。信息處理技術(shù)就完成這個(gè)功能。

（4）分析與識(shí)別技術(shù)。它是對(duì)處理后的信息進(jìn)行識(shí)別和分析，并與設(shè)備運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，以確定設(shè)備的狀態(tài)和故障類(lèi)別，判斷具體故障并找出原因。

（5）預(yù)測(cè)技術(shù)。在分析與識(shí)別各類(lèi)信息的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)備故障的發(fā)展和部件的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2、具體的應(yīng)用

（1）參考故障歷史記錄診斷法

這種方法是依據(jù)礦山機(jī)電設(shè)備的系統(tǒng)組成原理，從出現(xiàn)的故障明顯部位著手，對(duì)該局部故障的所有依賴(lài)性元器件和系統(tǒng)進(jìn)行分析排查，直至找出故障的癥結(jié)。此方法也是構(gòu)成礦山機(jī)電設(shè)備使用維護(hù)手冊(cè)的主要部分。在礦山機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障后，對(duì)故障產(chǎn)生的過(guò)程進(jìn)行細(xì)致排查可以得出最終診斷結(jié)論，將這些結(jié)論有效地集中歸納后，便可以形成一個(gè)故障診斷集。當(dāng)再次出現(xiàn)相同的故障現(xiàn)象后，便可通過(guò)查找上次的診斷路徑對(duì)故障進(jìn)行診斷和處理。這種方法純粹地依賴(lài)歷史診斷經(jīng)驗(yàn)，

（2）溫度、壓力監(jiān)測(cè)診斷法

利用摩擦副、軸承和齒輪傳動(dòng)箱等部位的溫度、壓力傳感器，可以定點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)礦山機(jī)電設(shè)備相關(guān)部位的溫度和壓力參數(shù)。連續(xù)地對(duì)這些部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄歷史變化數(shù)據(jù)，能夠快速、直觀地反應(yīng)采煤機(jī)的工況狀態(tài)，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和預(yù)測(cè)故障的狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。溫度、壓力的在線監(jiān)測(cè)診斷法是一種普遍的監(jiān)測(cè)診斷手段，它的優(yōu)點(diǎn)是能正確、快速和靈敏的反應(yīng)設(shè)備的工況狀態(tài)。

（3）小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和信息處理方法，使其在模式識(shí)別、信號(hào)處理、自動(dòng)控制與人工智能等許多領(lǐng)域得到了實(shí)際的應(yīng)用。采用某種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)成的活性網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)學(xué)習(xí)可以描述幾乎所有任意的非線性系統(tǒng)。此外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等能力。礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷中從故障初始征兆到故障源的映射通常具有復(fù)雜的非線性映射關(guān)系，因此將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）應(yīng)用于采煤機(jī)某些系統(tǒng)的診斷是當(dāng)前故障檢測(cè)的前沿技術(shù)。

結(jié)束語(yǔ)

目前人們使用以上的診斷方法能對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備即時(shí)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(guò)即時(shí)監(jiān)測(cè)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(jiàn)的故障診斷方法不再僅限于以上情況，人們還會(huì)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(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，本文的探討希望能起到拋磚引玉的作用，不斷推動(dòng)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。

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