煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷及維修技術(shù)探討

韓露

摘 要： 煤礦機(jī)械設(shè)備作為煤礦生產(chǎn)的“主力軍”，對于提升煤礦生產(chǎn)產(chǎn)量，提升煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要的影響意義。文章以煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷及維修技術(shù)為研究對象，首先針對煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷常用方法進(jìn)行了具體的闡述分析，隨后分析了煤礦機(jī)械設(shè)備維修技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞： 煤礦機(jī)械設(shè)備；故障診斷；維修技術(shù)

我國當(dāng)前煤礦開采發(fā)展迅猛，而煤礦機(jī)械設(shè)備作為煤礦開采的主要工具，其自身的設(shè)備的安全穩(wěn)定性對于整體煤礦生產(chǎn)發(fā)展具有較為直接的影響?；诖?，為進(jìn)一步保障煤礦故障能夠及時(shí)得到有效的治理，很有必要對煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷及維修技術(shù)進(jìn)行分析探討，從而有效促進(jìn)煤礦生產(chǎn)企業(yè)平穩(wěn)、快速的發(fā)展。

一、煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷常用方法

（一）溫度在線檢測故障診斷法

對于煤礦機(jī)械設(shè)備來說，工作過程中機(jī)械設(shè)備會產(chǎn)生一定的熱量，尤其是在一些比較容易產(chǎn)生熱量機(jī)械設(shè)備部位，例如軸承、鉸鏈、齒輪等，若這些部位工作溫度異常，則說明煤礦機(jī)械設(shè)備存在異常。而采用溫度在線監(jiān)測故障診斷法即是在上述這些位置處進(jìn)行溫度傳感器的安裝，從而實(shí)現(xiàn)對這些關(guān)鍵部位工作溫度的在線監(jiān)測，從而達(dá)到在線故障檢測的目的。例如，對于采煤機(jī)截割滾筒內(nèi)軸承來說，如果其在工作過程中出現(xiàn)了較大的磨損問題，那么在互相摩擦的情況下，滾筒支承軸承的位置及軸承處的溫度會出現(xiàn)快速異常升高現(xiàn)象，從而溫度傳感器的監(jiān)測下，就能夠及時(shí)感知到這一變化，從而根據(jù)溫度傳感器出現(xiàn)的異常溫度值可判定滾筒工作有異常，并且可根據(jù)溫度傳感器所在位置，實(shí)現(xiàn)異常的源頭的準(zhǔn)確定位。在對采煤機(jī)設(shè)備故障監(jiān)測中，通過利用溫度在線故障檢監(jiān)測方法，既可以實(shí)現(xiàn)對這些部位的連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，并能夠?qū)v史溫度變化數(shù)據(jù)加以記錄，使得采煤設(shè)備的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)反映出來，還能夠進(jìn)一步對相應(yīng)故障狀態(tài)和發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，提升故障診斷監(jiān)測的效果。該方法優(yōu)勢是故障檢測結(jié)果準(zhǔn)確，反映快速靈敏，能夠?qū)υO(shè)備的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控；缺點(diǎn)是對于電氣系統(tǒng)的故障診斷效果有些局限，只能通過檢測到溫度變化這一故障因素，且對熱電偶傳感器的設(shè)計(jì)和安裝具有非常高的要求。

（二）超聲波無損在線故障檢測技術(shù)

所謂無損檢測技術(shù)即是指在對煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障檢測診斷過程中，一是對是被檢測對象表面不會造成損害，二是檢測時(shí)也不需要坡壞被測對象內(nèi)部組織，而是利用聲、電、熱、磁等多種形式對被檢測對象表面進(jìn)行穿透掃描，如果被檢測對象本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在異?；蛉毕?，那么相應(yīng)穿透過去的熱、聲、電、磁等會發(fā)生一定的變化，根據(jù)這些變化，既可以診斷出被檢測對象的內(nèi)部存在哪些缺陷故障，在煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷中，比較常用的一種無損檢測技術(shù)即是超聲波無損檢測法技術(shù)。由于超聲波具有很強(qiáng)的穿透性，并且相應(yīng)的超聲波檢測儀器十分靈敏，因此在針對煤礦機(jī)械設(shè)備零件檢測方面，可以利用超聲波無損檢測技術(shù)，既不會對零件本身造成破壞，又能夠檢測出煤礦機(jī)械關(guān)鍵零件可能任何損傷問題，并根據(jù)反應(yīng)出的聲波波形變化分析，可以對零件是否可以維修或更替進(jìn)行進(jìn)一步的評估判斷。例如對于煤礦機(jī)械設(shè)備中一些鍛件及焊接件，針對鍛造類零件，損傷部位一般位于凹槽處、軸肩或軸頸，傳統(tǒng)檢測法需要拆卸主軸，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此可采用超聲波無損檢測技術(shù)，通過在端面或者周向進(jìn)行超聲探測。而對于焊接件來說，主要用于檢測焊接件的完整性與安全性，因此在檢測時(shí)不能破壞焊件本身，因此在檢查診斷過程中，可采用超聲波無損檢測技術(shù)，通過對其關(guān)鍵焊縫進(jìn)行故障檢測，即可達(dá)到診斷檢測的目的。

（三）紅外熱成像在線故障診斷方法

實(shí)際上，在自然界中，如果物體的表面溫度超過了絕對零度，即為產(chǎn)生一種會輻射的電磁波，這種處于特殊波段的信號雖然人的肉眼無法看到，但可以利用紅外熱像儀進(jìn)行接收，并經(jīng)過一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)化，將其轉(zhuǎn)化為視頻信號，實(shí)現(xiàn)紅外熱圖像生成。具體來說，該儀器主要包括紅外探測器、光學(xué)成像物鏡、紅外光學(xué)系統(tǒng)等，其中在紅外光學(xué)系統(tǒng)幫助下，能夠利用電子掃描電路對被測物的紅外熱像進(jìn)行掃描并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大處理，最終轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)視頻信號，生成紅外熱圖像。紅外熱成像故障檢測診斷方法就是利用紅外熱像儀，通過對煤礦機(jī)械設(shè)備表面所輻射的紅外熱能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，然后通過觀察生成的熱圖像，從中找出圖像中的溫度異常點(diǎn)，并對該點(diǎn)溫度值異常進(jìn)行測量，進(jìn)而達(dá)到對煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷的目的，該方法屬于非接觸在線方法診斷，側(cè)量煤礦設(shè)備機(jī)械溫度時(shí)也不需要接近設(shè)備表面，因此有效解決了常規(guī)溫度傳感器布線難的問題。在煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷方面具有顯著的優(yōu)勢。

（四）振動在線故障診斷檢測方法

煤礦機(jī)械設(shè)備在工作運(yùn)行過程中，其作為一個(gè)系統(tǒng)整體，無論是轉(zhuǎn)子出現(xiàn)缺陷故障，還是支撐系統(tǒng)出現(xiàn)問題，都會引發(fā)設(shè)備出現(xiàn)異常振動現(xiàn)象。并且對于煤礦機(jī)械設(shè)備來說，在正常工作時(shí)表現(xiàn)出的振動量具有一定的規(guī)律性，主要表現(xiàn)為在時(shí)域和頻域方面具有一定的數(shù)據(jù)特征，而這些特征反應(yīng)出的規(guī)律性即是振動在線檢測方法所依據(jù)的檢測標(biāo)準(zhǔn)，在具體檢測過程中，一旦實(shí)際振動數(shù)據(jù)的特征量與正常工作情況下的規(guī)律性存在不符合問題，即可判定設(shè)備的運(yùn)行存在異?；蚬收想[患。從而達(dá)到對煤礦機(jī)械設(shè)備的故障診斷檢測目的。該技術(shù)實(shí)施操作簡單，并且檢測得到的數(shù)據(jù)特征量的規(guī)律能夠通過圖表的方式直接展示出來，更加直觀明了，因此在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。

二、煤礦機(jī)械設(shè)備維修技術(shù)

針對煤礦機(jī)械設(shè)備維修技術(shù)方面，需要包含以下四大類：

一是事后維修技術(shù)方式，這種維修技術(shù)方式是最早的一種維修方式，也是比較常規(guī)的一種維修方式。簡單來說即是在設(shè)備損壞后，然后再進(jìn)行拆卸維修，或者進(jìn)行零部件更換。這種維修方式缺乏計(jì)劃性，屬于一種應(yīng)急維修技術(shù)，事后維修具有被迫停機(jī)次數(shù)多、意外事故多、影響時(shí)間長等特點(diǎn)，并且維修花費(fèi)的成本較高，停產(chǎn)損失也較大。

二是預(yù)防性維修，該維修方式是繼事后維修之后產(chǎn)生的一種維修方式，是對事后維修的一種改良，它通過定期對設(shè)備進(jìn)行維修與檢查，在一定程度上能夠避免因設(shè)備長時(shí)間得不到維護(hù)而釀成更大的事故缺陷是維修檢查次數(shù)較多、設(shè)備停機(jī)次數(shù)多問題依然存在，并且維修檢查時(shí)間長，導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)產(chǎn)量減少，相應(yīng)產(chǎn)生的維修費(fèi)用也較多。

三是預(yù)知性維修技術(shù)，其與傳統(tǒng)預(yù)防性維修不同之處在于，其通過利用在線檢測診斷技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備故障進(jìn)行預(yù)測，一般檢測到設(shè)備具有故障發(fā)生的預(yù)兆，例如設(shè)備溫度異常升高、設(shè)備振動頻率異常等，就能在設(shè)備故障造成損失前進(jìn)行維修處理，有效減少停機(jī)次數(shù)，減少維修費(fèi)用，但對于設(shè)備故障發(fā)生頻率減少卻沒有實(shí)質(zhì)性作用。

四是主動預(yù)防性維護(hù)，在大型機(jī)械液壓系統(tǒng)的維修中具有廣泛的應(yīng)用，一方面通過檢測油質(zhì)與油液污染，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生隱患；一方面能夠優(yōu)化油液凈化的方法，使得介質(zhì)使用壽命得到有效的延長。

三、總結(jié)

綜上所述，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，針對煤礦機(jī)械設(shè)備的故障診斷與維修技術(shù)方式也在不斷地進(jìn)步發(fā)展，通過實(shí)時(shí)的對煤礦機(jī)械設(shè)備故障進(jìn)行診斷檢測，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障原因及位置，從而為后續(xù)的故障維修提供了有力的支持，有效避免了故障造成的損失進(jìn)一步擴(kuò)大，保證煤礦機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，有效提升了煤礦經(jīng)濟(jì)效益。

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