采煤機故障診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向

賀安偉　王宏斌

摘 要：煤礦企業(yè)的發(fā)展是我國重要的產(chǎn)業(yè)支柱，對于企業(yè)的發(fā)展而言具有重要的推進意義，在我國現(xiàn)階段的采煤機故障診斷技術(shù)中，其故障診斷方式已經(jīng)難以適應(yīng)采煤機的故障實時變化，因此，需要對采煤機的故障診斷以及未來發(fā)展方向進行探究。本文主要探究采煤機故障診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢，希望通過本文的分析，可以推進采煤機故障診斷技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：采煤機；故障診斷；應(yīng)用現(xiàn)狀

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.065

0 前言

在煤礦企業(yè)的發(fā)展中，采煤機是企業(yè)主要的應(yīng)用手段，其不僅關(guān)系著企業(yè)的生產(chǎn)效率，同樣對企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生一定的影響[1]。但是在采煤機的應(yīng)用過程中，通常會存在較多的故障，影響采煤機的正常運行，因此，對采煤機的故障診斷技術(shù)現(xiàn)狀以及未來發(fā)展方向進行分析，有利于提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。

1 采煤機常見的故障

在采煤機故障診斷技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀中的分析中，需要對采煤機常見的故障進行分析，以此來更好的分析故障診斷方式。在采煤機的故障中，常見的故障主要包括液壓系統(tǒng)故障以及機械故障。

在液壓系統(tǒng)故障方面，在實際操作中，常見的故障主要包括油液污染以及雜質(zhì)混入油液等情況，會影響泵以及馬達的正常運行，并且對系統(tǒng)的運行功能產(chǎn)生一定的影響，另外，在系統(tǒng)的運行過程中，密封以及油量等問題均會導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障[2]。在機械故障方面，在采煤機的運行過程中，牽引行走會導(dǎo)致系統(tǒng)受力不均勻，造成支撐軸的磨損，影響機械的使用壽命；同時在采煤機的使用過程中，在作業(yè)過程中會出現(xiàn)搖臂部位潤滑不良的現(xiàn)象，對軸承的運行產(chǎn)生破壞作用，另外，聯(lián)結(jié)松動導(dǎo)致的零部件損壞等故障問題。

2 采煤機故障診斷技術(shù)

2.1 溫度監(jiān)測診斷

在機械設(shè)備運行的過程中，在零件摩擦的過程中，會產(chǎn)生相應(yīng)的溫度，造成溫度升高過快，因而在檢測的過程中，可以利用傳感器對溫度情況進行監(jiān)督，對于采煤機的監(jiān)測而言，采用溫度實時監(jiān)測相對較為實用，當(dāng)采煤機內(nèi)出現(xiàn)摩擦?xí)r，會導(dǎo)致溫度急劇升高，因此通過溫度監(jiān)測方式可以預(yù)測采煤機的發(fā)生故障。

2.2 鐵譜分析診斷

在采煤機的故障診斷過程中，機械設(shè)備的故障主要是通過磨損導(dǎo)致，通過采集磨屑顆粒，可以對機械設(shè)備的運行狀態(tài)進行分析，在設(shè)備運行的過程中，鐵譜分析時機械設(shè)備潤滑油經(jīng)過磁場的環(huán)境，導(dǎo)致機械設(shè)備中磨屑顆粒在磁場以及重力的情況下，會沉積在基片上，制作成相應(yīng)的譜片，通過顯微鏡的觀察，可以檢測磨屑的數(shù)量，通過的磨屑的數(shù)量以及性狀分析，可以確定機械的故障診斷。在該診斷方式中，受到的制約性較小，并且具有較高的準(zhǔn)確率，對于采煤機故障的診斷具有較好的效果。

2.3 專家診斷系統(tǒng)

采煤機在發(fā)生故障時，具有一定的復(fù)雜性以及隱蔽性，在傳統(tǒng)的診斷方式中，其主要難以做出精確的診斷，并且存在一定誤判的可能性，而專家診斷系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，可以綜合運用領(lǐng)域內(nèi)專家的專業(yè)知識，通過專業(yè)的角度來分析數(shù)據(jù)和解決數(shù)據(jù)，通過專家診斷系統(tǒng)，需要對歷史數(shù)據(jù)進行分類總結(jié)，建立相應(yīng)的知識庫，進而可以通過推理來獲取相應(yīng)的故障信息。

2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷

在采煤機故障的診斷中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷屬于物理結(jié)構(gòu)模擬，具有一定的推理和計算能力，在故障分析的過程中，可以將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到采煤機的故障診斷中，并且通過實時監(jiān)測，可以較好的確定故障原因，但是在實際應(yīng)用中，由于其周期較長并且速度慢，導(dǎo)致其會對采煤機故障診斷的及時性產(chǎn)生一定的影響。

2.5 模糊數(shù)學(xué)診斷

在采煤機的故障中，存在漸變性以及隱蔽性的特點，在使用采煤機發(fā)生故障的過程中，會發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象以及原因之間存在對應(yīng)關(guān)系，在診斷過程中，容易出現(xiàn)誤判的現(xiàn)象，在故障診斷的過程中，將模糊診斷方式納入到故障診斷中，通過模型的定量分析，可以確定故障的原因以及模糊因果關(guān)系，但是在該診斷方式中，需要通過大量的故障以及實驗來進行測試，因而會具有一定的概率性，無法滿足采煤機的故障診斷需求。

3 采煤機故障診斷技術(shù)發(fā)展方向

采煤機經(jīng)常發(fā)生相應(yīng)的故障，而傳統(tǒng)的方式已經(jīng)難以檢測系統(tǒng)存在的故障，因而需要對采煤機故障診斷方式的發(fā)展方向進行探究，根據(jù)研究顯示，基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的采煤機故障診斷專家系統(tǒng)可以通過模擬人類的推理能力，運用專家的知識對故障進行分析，從而可以到處正確的輸出關(guān)系，但是在實際推理過程中，專家系統(tǒng)在知識獲取以及推理等方面存在一定的缺陷，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在此方面具有一定的優(yōu)勢[3]，因此，在采煤機故障的診斷分析中，應(yīng)該通過對正常運行狀況的分析，確定其故障屬于漸變的過程，通過1和0來表示故障存在的合理性，之后引入模糊數(shù)學(xué)，通過優(yōu)勢互補的方式來提升診斷效率。

在模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的采煤機故障診斷中，專家系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理符號，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)計算，通過該方式，可以對數(shù)據(jù)的采集故障信號進行分析，通過程序的轉(zhuǎn)化，可以獲取采煤機出現(xiàn)的故障信息，從而在計算的過程中，可以確定故障原因?？梢?，在采煤機故障的診斷中，其故障診斷的發(fā)展趨勢必然是基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障專家診斷系統(tǒng)。

4 結(jié)語

在采煤機的故障診斷中，現(xiàn)階段的采煤機故障診斷方式主要包括溫度監(jiān)測、鐵譜分析、專家診斷、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷以及模糊數(shù)學(xué)診斷方式，但是諸多方式均存在一定的缺陷，因此，在采煤機故障診斷過程中，需要根據(jù)實際情況，對采煤機故障診斷方式進行綜合探究。希望通過本文的分析，研究人員可以加強對基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)進行研究，以此來開發(fā)采煤機的故障診斷系統(tǒng)。

參考文獻：

[1]李玉波，楊偉.采煤機搖臂齒輪箱故障診斷技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（02）：76-78.

[2]李志雄，葛世榮，朱華.深部煤層采煤機關(guān)鍵部件磨損故障監(jiān)測診斷的難點問題[J].摩擦學(xué)學(xué)報，2014（06）：729-731.

[3]王增強，車萬里，權(quán)振林等.電牽引采煤機在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究[J].重型機械，2012（05）：41-44.