煤礦機(jī)電設(shè)備故障診斷及維修技術(shù)分析

李連忠

[摘 要]本文首先簡要分析了煤礦機(jī)電設(shè)備的常見故障，其次分析了煤礦機(jī)電設(shè)備故障的檢查方法，最后重點分析了煤礦機(jī)電設(shè)備故障的維修方式方法

[關(guān)鍵詞]煤礦機(jī)電；故障診斷；維修技術(shù)

中圖分類號：TD32.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1009-914X（2016）11-0014-01

煤礦設(shè)備既是保證煤炭開采，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)，又是礦工生命的保護(hù)者。煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)存在大量的開采、掘進(jìn)、運輸、提升、通風(fēng)、排水、供配電、控制、鉆探等設(shè)備。設(shè)備維修是確保設(shè)備正常運行的主要手段，是煤炭企業(yè)一項重要的管理工作，是生產(chǎn)費用支出的主要部分。煤礦井下設(shè)備工作環(huán)境復(fù)雜，工作對象主要為堅硬的煤炭和巖石。且生產(chǎn)場地動態(tài)移動，加上開采過程中伴隨著大量的粉塵產(chǎn)生，設(shè)備的磨損、老化、劣化、銹蝕，局部損壞等故障多。加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理，減少設(shè)備故障，保證設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運行，是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的基礎(chǔ)工作，是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的保證，是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要途經(jīng)。因此做好煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備的故障分析及維護(hù)管理是煤礦企業(yè)重要的基礎(chǔ)工作之一。

1、煤礦機(jī)電設(shè)備的常見故障

通常來說，各種各樣的煤礦機(jī)電設(shè)備故障不斷出現(xiàn)，而故障原因非常復(fù)雜，新的故障加大了維修難度，而大部分煤礦機(jī)電設(shè)備故障率都隨時間的變化而發(fā)生變化，根據(jù)其發(fā)生的階段不同進(jìn)行分類如下：

早期階段：機(jī)電設(shè)備剛開始投入生產(chǎn)初期，會有一段時間的磨合期，在磨合期里往往發(fā)生故障的幾率比較高，磨合期的長短和故障率與產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及產(chǎn)品制造的質(zhì)量有關(guān)。早期的故障大多與機(jī)電設(shè)備的設(shè)計缺陷、制造缺陷或產(chǎn)品使用環(huán)境及操作人員技術(shù)水平有關(guān)。

中期階段：磨合期以后進(jìn)入穩(wěn)定期，即所謂的中期。這一階段的儀器性能已經(jīng)趨于穩(wěn)定，設(shè)備故障率很低，使用起來比較穩(wěn)定，也是設(shè)備的最佳工作期，設(shè)備壽命的長短也決定于此階段的工作期限。在此階段，故障的發(fā)生是偶然的、隨機(jī)的，主要的故障原因是設(shè)計、使用不當(dāng)及維修不力。

晚期階段：設(shè)備使用后期，故障發(fā)生幾率逐漸增大，因為設(shè)備的所有部件在經(jīng)過長時間使用后，都會出現(xiàn)磨損、疲勞、老化、腐蝕等現(xiàn)象，在這階段經(jīng)常出現(xiàn)的故障類型有：①設(shè)備性能參數(shù)突然下降，②振動的異常，③聲響異常，④磨損殘留物的劇烈增加，⑤排氣成分的變化，⑥過熱現(xiàn)象，⑦裂紋的形成與擴(kuò)展，⑧電壓和電流的劇烈變化等。

2、煤礦機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)分析

（1）維修方式策略分析

設(shè)備的維修方式是指對維修時機(jī)的控制，具體方式主要在以下幾種：事后維修又稱故障維修，是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或損壞、造成停機(jī)之后才進(jìn)行的維修；定期維修又稱計劃維修，指設(shè)備只要使用到預(yù)定的維修時間，不管其技術(shù)狀態(tài)如何，都要進(jìn)行規(guī)定的檢查和維修工作；視情維修又稱按需預(yù)防維修或狀態(tài)監(jiān)測維修，它不是根據(jù)故障特征而是由設(shè)備在線監(jiān)測和診斷裝置預(yù)報的實際情況來確定維修時機(jī)和內(nèi)容機(jī)會維修，它是與視情維修或定期維修同時進(jìn)行的一種有效的維修活動，實施這種維修可獲得較好的有效度。在故障發(fā)生頻繁、人力、備件費用或停工損失很大時，改進(jìn)設(shè)計是最好的辦法。從理論上講，通常確定維修方式的基本原則是：對經(jīng)濟(jì)效益、安全生產(chǎn)影響比較大的設(shè)備，若能夠運用狀態(tài)監(jiān)測手段探測故障征兆，應(yīng)采用狀態(tài)維修，否則應(yīng)用計劃預(yù)防性維修 對處于連續(xù)生產(chǎn)線上且沒有后備機(jī)械的設(shè)備應(yīng)采用計劃性預(yù)防維修；對經(jīng)濟(jì)效益和安全生產(chǎn)影響不大或有備用機(jī)的設(shè)備，應(yīng)采用事后維修；對故障征兆無法有效監(jiān)側(cè)，以隨機(jī)故障為主要故障形式的設(shè)備，應(yīng)采用事后維修。

（2）維修類型策略分析

維修類型的確定便于人們根據(jù)具體的故障情況選擇相應(yīng)的維修方式，從而實現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備的維修控制和故障率的最低化。基于對機(jī)電設(shè)備故障類型的分析，機(jī)電設(shè)備的維修類型可分為偶發(fā)型維修和壽命型維修兩種。

偶發(fā)型故障維修一般是不能預(yù)測的，通常采用事后修理方式，對特別重要、連續(xù)不間斷運轉(zhuǎn)、不允許突發(fā)故障停機(jī)的設(shè)備，可采用在線連續(xù)狀態(tài)監(jiān)測，配以備用設(shè)備和保護(hù)系統(tǒng)，以預(yù)防因操作失誤、檢查疏忽等造成的故障。

壽命型維修一般是可預(yù)防的，主要根據(jù)維修和故障停機(jī)的損失及安全性的要求選擇維修方式。

3.煤礦機(jī)電設(shè)備故障的診斷方法

3.1 參數(shù)值的檢測與控制

通過參數(shù)對設(shè)備進(jìn)行檢測是一種快速的檢測方法，主要通過對運行中設(shè)備關(guān)鍵部位的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的檢測，通過實測數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的對比，判斷出設(shè)備運行的正常與否。舉例說明，有依靠溫度參數(shù)的變化做出診斷的案例，很多設(shè)備在運行出現(xiàn)故障時，都會伴隨著溫度的上升，利用這個規(guī)律就可以通過檢測溫度是否異常來判斷設(shè)備是否在正常運行。

3.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用

龐大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)ΦV山中發(fā)生的機(jī)電設(shè)備故障進(jìn)行統(tǒng)一的分析診斷，利用龐大的數(shù)據(jù)量進(jìn)行反復(fù)的驗算與模擬，從而從故障的隱蔽性及漸變性背后找出引發(fā)故障產(chǎn)生原因同某種模糊征兆之間的關(guān)聯(lián)性，并以因果對照的方式形成一定的對應(yīng)矩陣，為專家分析提供科學(xué)的數(shù)字依據(jù)。

3.3 建立故障診斷數(shù)據(jù)分析庫

故障診斷系統(tǒng)的建立是以記錄以往故障情況為前提的，并在清楚知曉設(shè)備各部位運行參數(shù)的基礎(chǔ)上，將故障數(shù)據(jù)同正常數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析，最終得出故障預(yù)判的體系。這是一個逐步完善精進(jìn)的優(yōu)化過程，需要通過不斷的數(shù)據(jù)添加，使得系統(tǒng)的計算更為嚴(yán)密和準(zhǔn)確。

4.機(jī)電設(shè)備的維護(hù)及排障方法

4.1 提高維修專業(yè)水平

人為因素也是機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的一個重要原因，操作者操作過程中沒有按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，最終引發(fā)出一系列的故障問題，所以為了避免這種問題的出現(xiàn)，要對操作人人員進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)教育和培訓(xùn)，保證設(shè)備的操作人員全面了解相關(guān)知識，可以通過考試等形式確定操作人員的專業(yè)知識水平；經(jīng)典案例分析，對于一些有代表性的故障問題，組織所有操作人員進(jìn)行分析學(xué)習(xí)，最終實現(xiàn)提升操作人員綜合素質(zhì)的目的。

4.2 嚴(yán)格管理設(shè)備檢測維修

煤礦企業(yè)的管理層要在生產(chǎn)過程中樹立安全管理的意識，將機(jī)電設(shè)備的管理作為企業(yè)生產(chǎn)管理的重點，加強(qiáng)設(shè)備管理及操作人員的管理?？梢栽谙嚓P(guān)人員中推行責(zé)任制，將每個環(huán)節(jié)落實到實處，確保工作人員的行為符合相關(guān)規(guī)定；可以建立完善的激勵機(jī)制，直接將員工的業(yè)績和設(shè)備維護(hù)及檢修聯(lián)系起來，并在這個過程中設(shè)置獎金以及福利等，將員工的工作積極性調(diào)動起來；對生產(chǎn)過程中違背相關(guān)操作守則的員工進(jìn)行處罰，對表現(xiàn)優(yōu)異的員工給予物質(zhì)獎勵等。在這種榜樣力量的引導(dǎo)下，可以帶動整個員工隊伍的工作熱情。

4.3 重視培養(yǎng)職工的安全技術(shù)能力

如果實地作業(yè)人員能夠經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，對機(jī)電設(shè)備的構(gòu)造、原理及性能有所了解，就能夠在使用中發(fā)揮檢查和排除故障的作用，避免使用設(shè)備時造成超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，以達(dá)到增長設(shè)備使用壽命和利用效率的目的。

4.4 廣泛利用液壓系統(tǒng)

在采礦作業(yè)中，利用液壓系統(tǒng)進(jìn)行物資的運輸，就可以很大程度上避免運輸過程中油體滲漏、液體自燃等事故的發(fā)生，從安全性能上看得到了保證，并且還減少了物資的占地面積。但在實際操作過程中，液壓絞車也時常發(fā)生設(shè)備故障，這就需要對絞車狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，實現(xiàn)液壓絞車參數(shù)狀態(tài)的檢測，從而對故障的判別和維修做出指導(dǎo)。

4.5 引進(jìn)現(xiàn)代化新設(shè)備

在對技術(shù)人員及監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行升級改造時，還要關(guān)注設(shè)備的利用率及環(huán)境污染等問題。為緩解上述問題，盡量選擇技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備，將低噪音、低能耗、低污染作為選擇機(jī)電設(shè)備的重要考核標(biāo)準(zhǔn)。這樣的舉措在有效提高設(shè)備的性能的同時，還可以達(dá)到降低生產(chǎn)成本的效果，進(jìn)而增加企業(yè)利潤。

5 結(jié)語

設(shè)備的故障診斷，就是利用科學(xué)的監(jiān)惻技術(shù)，對設(shè)備所處的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，預(yù)測設(shè)備運行的可靠性，確定其整體或局部是正?；虍惓?。它能對設(shè)備故障的發(fā)展作出早期預(yù)報，對出現(xiàn)故障的原因、部位、危險程度等進(jìn)行識別和評價，預(yù)報故障的發(fā)展趨勢，迅速地查找故障源，提出對策建議，并針對具體情況迅速地排除故障，避免或減少事故的發(fā)生