煤礦機(jī)電設(shè)備管理中機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用研究

王榮

摘要：文章介紹煤礦機(jī)電設(shè)備管理中機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)的特征，分析此技術(shù)在目前不同煤礦機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)診斷中的具體應(yīng)用情況，并提出了相應(yīng)的提高故障檢測(cè)診斷技術(shù)水平的有效措施。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電設(shè)備；機(jī)械故障；檢測(cè)診斷技術(shù)

1引言

在目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及對(duì)能源需求量不斷增加的同時(shí)，由于煤炭作為我國(guó)的主要能源形式，因此也使得煤礦開(kāi)采作業(yè)的壓力也在不斷增加。加之目前煤礦作業(yè)中相關(guān)技術(shù)和設(shè)備在不斷改進(jìn)和發(fā)展的同時(shí)，煤礦作業(yè)中所應(yīng)用的煤礦機(jī)電設(shè)備數(shù)量也在不斷增多，實(shí)現(xiàn)了煤礦作業(yè)效率的提升，滿(mǎn)足人們不斷增加的煤炭資源需求。但是同時(shí)這也給煤礦機(jī)電設(shè)備管理工作帶來(lái)較大的難度，為了確保數(shù)量和種類(lèi)較多的煤礦機(jī)電設(shè)備發(fā)揮其價(jià)值和作用，就需要做好機(jī)電設(shè)備的保養(yǎng)和維修工作。尤其是針對(duì)目前煤礦企業(yè)中的管理水平偏低而無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的情況，就需要做好煤礦機(jī)電設(shè)備管理中的機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)工作，通過(guò)此技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備可能存在的故障問(wèn)題的準(zhǔn)確檢測(cè)與診斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障發(fā)生未知的確定，便于后期進(jìn)行機(jī)電設(shè)備維修工作的開(kāi)展。

2機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)概述

2.1故障及故障檢測(cè)診斷技術(shù)

從字面意思可以看出，機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)主要包括故障檢測(cè)以及故障診斷兩個(gè)方面。想要介紹此技術(shù)，首先要介紹其設(shè)備故障的對(duì)立面，也就設(shè)備的正常運(yùn)行。其主要是指設(shè)備可以在自身所有特有的功能特征以及滿(mǎn)足設(shè)備應(yīng)有效能的基礎(chǔ)上來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此與之相對(duì)應(yīng)的設(shè)備異常指的就是設(shè)備在運(yùn)行中雖然可以對(duì)最低限度的工作狀態(tài)進(jìn)行維持，但是無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)備正常生產(chǎn)的需要，并且在運(yùn)行中會(huì)導(dǎo)致性能會(huì)逐漸惡化。而所謂的設(shè)備故障就是由于機(jī)械和設(shè)備缺陷或瑕疵的發(fā)展而導(dǎo)致設(shè)備性能的喪失，并且表現(xiàn)為無(wú)法正常運(yùn)行。上述設(shè)備的異常以及故障都會(huì)表選出狀態(tài)信號(hào)的改變，也就是二次效應(yīng)的改變。此二次效應(yīng)也就是設(shè)備使用和運(yùn)行中的化學(xué)和物理變化，主要包括氣味、磨損、功耗、變形、油耗、溫度、聲音以及振動(dòng)等內(nèi)容。在設(shè)備運(yùn)行異?；蛘吖收系牟煌A段會(huì)表現(xiàn)出不同的二次效應(yīng)，這也是機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)的原理，通過(guò)對(duì)這些不同二次效應(yīng)的表現(xiàn)進(jìn)行分析，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確定位，為設(shè)備的檢修提供依據(jù)來(lái)通過(guò)處理確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.2故障檢測(cè)診斷技術(shù)的特征

在目前檢測(cè)理論和技術(shù)、工藝?yán)碚摗⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)學(xué)科理論和現(xiàn)代維修技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，故障檢測(cè)診斷技術(shù)也在逐漸產(chǎn)生并不斷發(fā)展和完善。在此過(guò)程中，此技術(shù)也表現(xiàn)出以下特征：首先就是理論向?qū)嵺`迅速轉(zhuǎn)化的特征。就是要求此技術(shù)要因時(shí)而異，故障處理原則和結(jié)果都可以向?qū)嵺`迅速轉(zhuǎn)化并可以為實(shí)踐服務(wù)。其次表現(xiàn)出較高的技術(shù)復(fù)合性的特征。這主要是由于在機(jī)械故障檢測(cè)診斷中不僅包括物理學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及摩擦學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)，而且嗨融合多種自動(dòng)化技術(shù)、液壓、機(jī)械制造等不同方面機(jī)構(gòu)學(xué)等知識(shí)，因此表現(xiàn)出較高的綜合性和技術(shù)復(fù)雜性，也對(duì)工作人員的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)有著較高的要求。最后就是具有較強(qiáng)的目的性。此技術(shù)應(yīng)用的主要目的就是可以對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確分析和定位，而且將分析結(jié)果作為維修方案制定的參考以及進(jìn)行安全生產(chǎn)的依據(jù)。

3礦機(jī)電設(shè)備管理中故障檢測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用

3.1在礦用高壓異步電動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用

針對(duì)煤礦生產(chǎn)中比較常用其而比較重要的礦用高壓異步電動(dòng)機(jī)，其出現(xiàn)故障會(huì)造成煤礦生產(chǎn)中嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。而且在目前人工智能技術(shù)和現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用下，也簡(jiǎn)化了此設(shè)備的故障檢測(cè)步驟并降低檢測(cè)難度。目前在此設(shè)備的故障檢測(cè)診斷中比較常用磁通檢測(cè)、電流高次諧波檢測(cè)以及局部放電檢測(cè)兩種故障檢測(cè)診斷技術(shù)。最后一種檢測(cè)方法雖然便于進(jìn)行高壓電器故障的檢測(cè)，但是不太適用于對(duì)低壓電機(jī)設(shè)備故障的檢測(cè)，且由于在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施難度較大而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此可以采用設(shè)備在線監(jiān)測(cè)等技術(shù)，通過(guò)此技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，在出現(xiàn)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)異常時(shí)發(fā)出警報(bào)并提醒檢修人員進(jìn)行針對(duì)性的檢修和處理，讓故障在萌芽狀態(tài)就處理掉，避免造成大的損失。

3.2在通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

目前在對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備中的通風(fēng)機(jī)中所應(yīng)用的故障診斷檢測(cè)相關(guān)儀器和設(shè)備比較少，而且主要有礦井主風(fēng)機(jī)在線古戰(zhàn)診斷與檢測(cè)儀，以及通風(fēng)機(jī)集中檢測(cè)儀等。這些檢測(cè)設(shè)備在應(yīng)用中主要表現(xiàn)出多功能接口、16位監(jiān)視定時(shí)器、16位定時(shí)器2個(gè)、8個(gè)中斷源、高速輸出/輸入接口、10位四通道A/D轉(zhuǎn)換器、高校的指令系統(tǒng)以及16位中央處理器等。也就是在上述接口、定時(shí)器和轉(zhuǎn)換器等方面存在較大的變化，但是由于應(yīng)用比較少，因此相關(guān)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)也比較缺乏。

3.3在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

針對(duì)礦井提升機(jī)在煤礦生產(chǎn)中主要起到矸石和原煤的運(yùn)輸以及人員升降等重要作用，其出現(xiàn)故障不僅會(huì)嚴(yán)重影響煤礦生產(chǎn)進(jìn)程，而且會(huì)威脅人員安全。因此針對(duì)其在運(yùn)行中比較容易出現(xiàn)的硬故障和軟故障來(lái)說(shuō)。其中的軟故障則主要就是指由于工況參數(shù)而引起的故障。就需要在故障檢測(cè)診斷技術(shù)應(yīng)用中對(duì)其工況參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定和處理、分析。而且由于出現(xiàn)軟故障通常是硬故障的前兆。因此可以通過(guò)對(duì)軟故障的及時(shí)定位檢修和預(yù)診，也可以 實(shí)現(xiàn)硬故障概率的降低。這就可以通過(guò)在煤礦生產(chǎn)中針對(duì)提升機(jī)來(lái)應(yīng)用故障檢測(cè)診斷技術(shù)來(lái)確保其安全有效運(yùn)行。

3.4在采煤機(jī)中的應(yīng)用

由于目前我國(guó)采煤機(jī)的整體技術(shù)水平比國(guó)外先進(jìn)水平還存在較大的差距，且表現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行故障檢測(cè)的參數(shù)也無(wú)法滿(mǎn)足相關(guān)要求、檢測(cè)范圍也受到一定的限制，這都導(dǎo)致目前的采煤機(jī)整體檢測(cè)功能比較差。在此形勢(shì)下，我國(guó)也也在重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中將電牽引采煤機(jī)故障診斷與檢測(cè)系統(tǒng)納入其中。而且機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用主要有檢測(cè)顯示單元、工況故障以及檢測(cè)診斷單元、變頻器通信單元等組成的采煤機(jī)故障檢測(cè)診斷系統(tǒng)。

3.5提高煤礦機(jī)電設(shè)備機(jī)械故障檢測(cè)診斷的措施

針對(duì)目前煤礦機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)在目前煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)狀，為了實(shí)現(xiàn)此技術(shù)水平的提升所采取的措施主要有以下幾點(diǎn)：一是進(jìn)行機(jī)電設(shè)備維修運(yùn)行機(jī)制的建立。在進(jìn)行此機(jī)制的構(gòu)建過(guò)程中，需要加大對(duì)機(jī)電設(shè)備維修管理標(biāo)準(zhǔn)化工作的投入，在確保生產(chǎn)安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升。通過(guò)對(duì)機(jī)電設(shè)備維修檔案中管理目標(biāo)的設(shè)置，而且要進(jìn)行側(cè)重點(diǎn)和重點(diǎn)內(nèi)容的突出，重點(diǎn)做好服務(wù)以及質(zhì)量量方面的指標(biāo)建設(shè)，做好定期檢查和維護(hù)機(jī)電設(shè)備等工作，在安全隱患還處于萌芽狀態(tài)就將其消滅，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備維修檔案的完善和更新。此外，還要對(duì)設(shè)備維護(hù)和檢修指標(biāo)進(jìn)行遵循來(lái)促進(jìn)設(shè)備管理部門(mén)工作的全面和標(biāo)準(zhǔn)。二是對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理進(jìn)行加強(qiáng)。在煤礦機(jī)電設(shè)備的維修管理中，不僅要做好對(duì)主提升、主排水和保護(hù)供電系統(tǒng)等檢測(cè)內(nèi)容的定期檢測(cè)和維修。還要在生產(chǎn)使用之前做好主通風(fēng)的性能檢測(cè)，以及在雨季來(lái)之前的主排水系統(tǒng)檢測(cè)和預(yù)防工作。還要通過(guò)對(duì)機(jī)電設(shè)備監(jiān)管系統(tǒng)的完善，實(shí)現(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)對(duì)維護(hù)管理進(jìn)行輔助，通過(guò)收集和處理相關(guān)參數(shù)來(lái)促進(jìn)機(jī)電設(shè)備維修管理工作的開(kāi)展。

4結(jié)語(yǔ)

針對(duì)目前我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)相較于外國(guó)先進(jìn)技術(shù)的落后情況，鑒于此技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用特點(diǎn)，在對(duì)此技術(shù)在目前煤礦機(jī)電機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用情況進(jìn)行介紹和分析之后，提出了提高煤礦機(jī)電設(shè)備故障檢修診斷的措施，通過(guò)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備維修運(yùn)行機(jī)制的構(gòu)建以及煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理加強(qiáng)。確保煤礦機(jī)電設(shè)備處于良好的運(yùn)行環(huán)境中穩(wěn)定可靠運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備維修效果的提升和設(shè)備使用成本的降低，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的 提高。

參考文獻(xiàn)

[1]程振. 煤礦機(jī)電設(shè)備管理中機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 工程技術(shù)：全文版，2017（2）：00240-00240.

[2]張軍. 煤礦機(jī)電設(shè)備管理中機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用分析[J]. 環(huán)球市場(chǎng)，2017（21）.

[3]馬庚春. 煤礦機(jī)電設(shè)備維修中故障檢測(cè)診斷技術(shù)探析[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2017（21）：67-68.

（作者單位：榆林神華能源有限責(zé)任公司郭家灣煤礦分公司）