診斷煤礦機電設備機械故障技術研究

曹旭光

摘要：隨著社會的發(fā)展，我國的煤礦工程的發(fā)展也有了很大的進步。煤礦機電設備管理中機械故障檢測診斷技術主要是通過計算機、傳感器等信息技術的綜合體對煤礦機電設備進行檢測診斷。診斷技術包含的診斷內容比較廣，設計的診斷方式也是多種多樣的。隨著信息的飛速發(fā)展也在不斷更新進步，越來越多的應用到各行各業(yè)當中。煤礦機電設施設備在實際應用的過程中極易出現(xiàn)各種故障問題，如不能及時發(fā)現(xiàn)處理很容易影響整體的工程運行，關系著煤礦工作人員的生命安全以及煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。故障檢測診斷技術的應用能夠有效的減少這一情況的出現(xiàn)，保證煤礦中設施設備的安全運行。

關鍵詞：煤礦機電設備;機械故障;診斷

引言

煤礦企業(yè)是一項危險系數(shù)比較高的工業(yè)生產(chǎn)活動，當某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時，整個生產(chǎn)活動都會受到嚴重影響，甚至會引發(fā)安全事故等問題的發(fā)生。而故障診斷技術能夠對煤礦工業(yè)生產(chǎn)活動中所涉及到的機械設備故障問題及時檢測，有效控制和減少機械設備運行當中不安全事故的發(fā)生，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，可見煤礦機電設備的故障診斷技術是煤礦企業(yè)安全運行的有效前提。

1故障診斷技術的含義

故障診斷技術，就是對設備在運行過程中的相關數(shù)據(jù)進行監(jiān)測的技術?？梢詫z測到的異常情況，通過系統(tǒng)性的分析得出診斷結果，并根據(jù)這些診斷結果推測出系統(tǒng)后期的運行狀態(tài)，具備性能好、可靠性強，預測的準確性高等特點。它是新型的設備診斷技術，相對于傳統(tǒng)的診斷技術而言，可以及時地檢測到發(fā)生故障的部位，并能準確地預測到設備日后的運行狀態(tài)。既給相關技術人員減輕了工作負擔，幫助他們在第一時間尋找故障根源并采取相應措施，極大提高了工作效率。

2煤礦機電設備常見故障

2.1粉塵累積

煤礦機電設備最常見的故障原因之一是粉塵累積，煤炭開采時，大量粉塵在重力作用下落入機電設備內部，如不能及時清理，很可能導致各類故障。如，綜采設備的切割部分，由于切割機與煤層距離最近，可能在工作中吸入大量粉塵，粉塵的持續(xù)累積會導致切割機在工作中被不斷摩擦，降低工作效率、出現(xiàn)較大噪音，甚至影響切割機的使用壽命。

2.2潤滑故障

潤滑故障存在于大部分可以通過自身動力進行工作的設備中，尤其是機電設備。機電設備啟動后，各構件是聯(lián)合工作的，機械摩擦非常頻繁，部分構件每秒轉速超過500r、1000r，如未做好潤滑工作，構件磨損率會大大提升，機械故障也難以避免。2014年9月，山西某煤礦購進一部價值140萬元的新式機電一體割煤機，由于潤滑不到位，割煤機工作中出現(xiàn)刺耳噪音，工作人員立即關閉工作電源，但設備內部構件已經(jīng)出現(xiàn)破損，不得不進行更換，該故障屬于典型的潤滑故障。此外，部分機電設備在長期使用中消耗了潤滑油，未能及時補充也會造成機械故障。

2.3齒輪故障

齒輪故障在國內機電設備中較為多見，由于設備的價格相對較低，因此部分煤礦選擇國產(chǎn)設備。國產(chǎn)機電設備的不足之一是齒輪無法實現(xiàn)精確嚙合，由于齒輪轉速快，長期工作會導致嚙合度進一步下降，如不能及時校正、更換，設備的工作性能會明顯下降，耗電量和機械故障發(fā)生率則會增加，甚至出現(xiàn)設備局部損壞的情況。

3故障檢測診斷技術在煤礦設施中的實際應用

3.1故障診斷技術在礦井提升機設備管理與維修中應用

礦井提升機是煤礦機電設備中的主體，是實現(xiàn)整個煤礦生產(chǎn)活動的關鍵部位。煤礦提升機在煤礦整個生產(chǎn)活動中主要負責煤礦的開采、運輸，以及施工人員升降、材料下放等。在整個煤礦生產(chǎn)活動中，礦井提升機的運行狀況影響著整個煤礦的生產(chǎn)活動，而其最常見的故障問題是由于超限超載造成的，在對礦井提升機故障處理時，應加強對保護裝置的檢測。例如，提升機出現(xiàn)松繩故障時，相關人員通常會在2個天輪處安裝小提鋼和傳感器設備，以對提升機的天輪轉速進行預測，當轉速不一致時，傳感器裝置會發(fā)出警報并停止提升機的工作，相關人員便可以對提升機進行處理，避免不安全事故的發(fā)生。

3.2機電設備維修管理制度的專業(yè)化

我國的煤電設備管理依然具有傳統(tǒng)管理模式的影子，盡管能減少設備故障和安全事故的產(chǎn)生，仍因操作人員的技術不過關等，難以充分發(fā)揮管理模式的功能與作用，甚至因使用設方法的不正確，而導致設備故障經(jīng)常發(fā)生，也縮短了設備使用壽命。所以企業(yè)必須要有計劃地組織人員培訓，提升員工使用設備的技能和維修技術水平，增強員工的綜合素質。同時，必須制定健全的維修管理制度，合理配置勞動力，實現(xiàn)高效管理。

3.3故障檢測診斷技術在礦用高壓異步機中的檢測應用

礦用高壓異步機在煤礦生產(chǎn)應用的中的重要性絲毫不低于礦用提升機，關系著整個煤礦企業(yè)的整體經(jīng)濟利益，隨著信息時代的發(fā)展，人們對于信號的處理能力也在不斷提高，對于礦用高壓異步機的故障檢測技術是所有礦用設備檢測技術中最先進的一種。針對礦用高壓異步機的故障檢測工作主要針對三個方面，第一種是電流高次諧波技術，此種檢測技術最大的有點是可避免高低壓對于檢測結果的影響，但是在實際應用過程中對操作水平的要求比較高，需要加強對工作人員專業(yè)能力的培養(yǎng);第二種是局部放電檢測技術，這種檢測技術在檢測過程中最大的優(yōu)勢是其對于高壓設施設備的檢測準度非常高，但是針對于低壓設施設備的檢測能力相對來說就要差很多了;第三種是磁通檢測技術，這種檢測技術在實際應用中的檢測重點也是針對高電壓電氣設施設備的檢測，在實際應用過程中要保證通訊的正常運行，信號的強弱將直接影響著檢測的結果。

3.4故障檢測診斷技術在礦井提升機中的檢測應用

煤礦礦井工作中主要的機械設備便是礦井提升機，其擔負著煤礦工作中最基礎的運行作用，是工作人員以及煤礦中各種材質運輸?shù)闹饕ぞ?，礦井提升機的故障檢測工作是非常重要的，其關系著煤礦工作人員的生命安全以及各類礦產(chǎn)的運輸情況。礦井提升機在運行過程中通常會出現(xiàn)的故障有以下兩個方面，首先是“硬故障”，主要是指礦井提升機在運行過程中的參數(shù)數(shù)值出現(xiàn)了異常情況，能夠直接展現(xiàn)出礦井提升機運行過程中問題出現(xiàn)的點。另外一種是“軟故障”，相對于“硬故障”來說，“軟故障”更不容易被發(fā)現(xiàn)，“軟故障”的發(fā)生通常是對“硬故障”起到一個預警作用，如不及時處理便會發(fā)展為“硬故障”。因此在針對礦井提升機的故障檢測技術中除了要保證對“硬故障”做好檢測工作之外，加強對“軟故障”的檢測工作也是非常有必要的。

結語

綜上可知，雖然故障檢測技術在煤礦行業(yè)中的應用已經(jīng)非常普遍了，但是在實際應用過程中仍然存在著各種問題，每種檢測技術都還具備著一定的進步空間，好需要不斷進行完善和創(chuàng)新。同時還要加強對于故障檢測及維修人員工作能力的培養(yǎng)，提高整體的檢測及修復效率，提升煤礦企業(yè)的整體效益，促進我國煤礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻：

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（作者單位：河北煤炭科學研究院）