煤礦井下機電設(shè)備的工作性能及維護分析

潘文忠

(陽泉煤業(yè)(集團)有限責任公司五礦，山西 陽泉 045209)

0 引言

隨著我國煤礦企業(yè)不斷高速的發(fā)展，這就需要重視礦井下機電設(shè)備的工作性能和相關(guān)的維護工作。在傳統(tǒng)維修理念中，普通的維修方法屬事后處理方法，從而嚴重影響整體生產(chǎn)效率。本文主要就煤礦井下機電設(shè)備的工作性能和維護分析兩方面進行具體地分析，希望能夠提供參考性意見和建議。

1 煤礦井下機電設(shè)備特點

煤礦井下的機電設(shè)備因為長期都需要在井下進行作業(yè)，整體的工作環(huán)境比較惡劣，所以在操作的過程中非常容易受到不同程度的振動和沖擊，最終會引起機械的磨損；第二，在煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)常有大量的有害氣體和污染物，這些污染物長期彌漫在空氣中，所以最終會對機電設(shè)備造成腐蝕；第三，很多煤礦經(jīng)常讓機電設(shè)備處于連續(xù)勞作的狀態(tài)下，機電設(shè)備一直處于連續(xù)超負荷工作的狀態(tài)中，所以很多機電設(shè)備的故障發(fā)生率比較高。

通過這樣一種煤礦井下機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，一方面能夠更好地對煤礦井下的相關(guān)操作情況進行全面地監(jiān)控，另外一方面也能夠通過專家管理系統(tǒng)對傳輸過來的數(shù)據(jù)進行實時地分析，從而更加靈活地調(diào)整設(shè)備使用的情況，并更好地安排對設(shè)備進行全方位地維護。

2 振動診斷檢測技術(shù)

2.1 振動診斷檢測技術(shù)

振動診斷技術(shù)是一種預(yù)測性檢測技術(shù)，基于振動設(shè)備在運行的過程中是否會發(fā)出相關(guān)信號的頻率，然后再檢查其中振動的數(shù)值是否容易發(fā)生變化而對機械設(shè)備進行全方位有效地診斷。如果在運行的過程中發(fā)現(xiàn)有故障的話，就應(yīng)先對故障進行全面地判斷和分析，這樣振動技術(shù)在檢測技術(shù)設(shè)備的時候也就會更加方便。目前，振動技術(shù)在機械設(shè)備檢測中的運用范圍非常廣泛。

如果煤礦設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變動，應(yīng)根據(jù)煤礦機械運轉(zhuǎn)過程中所發(fā)出的振動信號的特征進行全方位地分析。尤其需要根據(jù)振動信號的實際區(qū)域來繪制屬于煤礦機械運轉(zhuǎn)的振動特征曲線。此外，尤其需要根據(jù)曲線變化的情況對煤礦機電設(shè)備內(nèi)部的故障進行全方位地診斷。精密的振動診斷技術(shù)需要同時結(jié)合復(fù)雜的分析儀器和專業(yè)的診斷設(shè)備進行檢測，并在這個過程中融入計算機輔助診斷的設(shè)備和人工智能專家系統(tǒng)。只有這樣才能夠?qū)υO(shè)備故障存在的部位、原因和故障的類型進行全方位地評價，并由此提出相應(yīng)的參考性意見和建議。因此尤其需要根據(jù)故障發(fā)生的原因采用簡單的診斷技術(shù)進行全方位地診斷。

2.2 振動診斷檢測技術(shù)在實際中的應(yīng)用

對張新井田內(nèi)主要采用的振動監(jiān)測技術(shù)對機電設(shè)備工作性能進行日常的維護，常用的方法主要包括倒頻譜、常頻譜和三階譜等主要運用的方法。但在檢測的過程中普遍發(fā)現(xiàn)存在包括裂紋、剝落、損傷和點觸等多種類型在內(nèi)的滾動軸承。在運行的過程中，其低頻的脈動頻率大約在0～20 Hz范圍內(nèi)運動。但是經(jīng)過實際的測試，這一帶機械振動的頻率往往會產(chǎn)生非常大的干擾，如果單純地采用上述測試的方法來診斷軸承的故障的話，往往很難將軸承本身的信息從振動類型的噪聲中區(qū)分開來。因此，如果單純地采用振動診斷檢測技術(shù)的方法來診斷軸承故障的信息的話，將很難從諸多振動的噪聲中將聲音區(qū)分開來。所以這種直接診斷滾動軸承故障的效果其實并不是很好。

而因為張新煤礦井下的環(huán)境本身就非常復(fù)雜和惡劣，各種干擾交織在一起時，也會嚴重影響采用時域時候測量的準確性。在煤礦井下機電設(shè)備的維護過程中通過抑制強干擾下環(huán)境背景的噪聲來達到提取有效信號的目的也就顯得尤為重要。

2.3 振動測試儀

如果想要在煤礦井下進行機電設(shè)備工作性能的維護和分析，最重要的就是要采用振動早期診斷檢測技術(shù)。而采用振動診斷檢測技術(shù)的基礎(chǔ)就是要有合適的機器幫助其進行運作，振動測試儀就是其中一種類型的機器。

在設(shè)計振動測試儀的過程中，一定要充分設(shè)計適用于井下典型設(shè)備的滾動軸承型號、在工作參數(shù)范圍內(nèi)浮動的諧振器，然后再把這些器具經(jīng)過放大之后，帶入通濾波，進而也就能夠把因為沖擊引起的高頻諧振的值全方位地監(jiān)測出來，這樣也就能夠更好地對各種信號頻譜進行分析。之后再通過利用單片機的方法來更好地實現(xiàn)儀器抽成的鉆速和型號的定位，從而能夠最終實現(xiàn)距離的自動掃描和工作狀態(tài)的自動報警。在振動測試儀使用的過程中，數(shù)據(jù)自動采集的功能在其中占據(jù)非常重要的地位。能夠?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)更好地傳送給計算機，然后在此基礎(chǔ)上再用現(xiàn)代數(shù)學方法進行處理，最終再利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)來得出相關(guān)的診斷結(jié)果。

運用振動檢測技術(shù)來對煤礦井下機電設(shè)備進行全方位地檢測，那么在煤礦井下機電設(shè)備中的管理由故障事后處理變?yōu)槌邦A(yù)測預(yù)防，機電設(shè)備諸多問題就能夠很快地得以圓滿解決。

3 結(jié)語

煤礦機電設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用對于煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說具有非常重要的意義和作用。如果能夠合理地運用類似振動診斷檢測技術(shù)對當前煤礦井下設(shè)備中的故障進行診斷的話，也就能夠更好地促進煤礦企業(yè)提高其生產(chǎn)經(jīng)營的水平，最終使得所有的機電設(shè)備都處于安全生產(chǎn)的良好運行狀態(tài)中。加強對煤礦井下機電設(shè)備的維護是煤礦企業(yè)進行穩(wěn)定運營非常有效的途徑。