煤礦機械設(shè)備的故障診斷技術(shù)研究

王沖

（遼寧省鐵嶺市調(diào)兵山市鐵煤集團小青煤礦，遼寧 調(diào)兵山112700）

現(xiàn)階段，隨著煤礦產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，煤礦機械設(shè)備的利用率不斷增加，為了提高煤礦生產(chǎn)效率，要重視提高對于機械設(shè)備的管理能力，通過科學(xué)的故障診斷技術(shù)應(yīng)用能夠保證機械設(shè)備運行效率，因此，作為相關(guān)技術(shù)人員，要科學(xué)的進(jìn)行實踐與探索，從而總結(jié)更加高效的故障診斷措施，以保證煤礦生產(chǎn)過程機械設(shè)備高效運作，下面具體分析。

1 故障診斷技術(shù)相關(guān)闡述

1.1 故障診斷技術(shù)理論闡述

應(yīng)用此類技術(shù)的主要目的是為了實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備異常位置的鎖定，通過逐項排查設(shè)備系統(tǒng)對運行的狀態(tài)的調(diào)節(jié)作用，來判斷可能出現(xiàn)問題的位置，并采取適當(dāng)?shù)氖侄螌ζ溥M(jìn)行干預(yù)和調(diào)節(jié)。對系統(tǒng)差錯進(jìn)行排查和準(zhǔn)確鎖定，是實施排除環(huán)節(jié)的前提。如果判斷出設(shè)備癱瘓是由于某部分零件出現(xiàn)質(zhì)量問題，則需針對該部分進(jìn)行有效隔離，從而保障設(shè)備其他部分不受負(fù)面干擾。因此在行業(yè)中也將故障的診斷行為又稱作隔離處理。

1.2 故障診斷技術(shù)的性能和指標(biāo)

針對技術(shù)性能方面的闡述，大致可分為幾點：一是時效性。實施設(shè)備故障的排查和確認(rèn)工作，需要有高度的時效性。即一旦發(fā)現(xiàn)機械系統(tǒng)顯現(xiàn)出異常工作狀態(tài)，便需最快做出反應(yīng)，并采取適當(dāng)?shù)氖侄螌ο到y(tǒng)進(jìn)行檢測和排查，最終確定排除異常的措施。針對具體的異常情況，還需采取分化處理的策略，將不同性質(zhì)的故障采用更適合的手段進(jìn)行區(qū)分處理，這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)對異常情況的快速鎖定和確認(rèn)。二是辨析力。維護人員應(yīng)熟練掌握各類可能出現(xiàn)的異常情況，并確定有效的應(yīng)對措施，因此在發(fā)現(xiàn)異常時，可快速辨識異常的性質(zhì)，并準(zhǔn)確預(yù)估異常情況的危害程度和影響，以此實現(xiàn)更準(zhǔn)確的維護和干預(yù)。三是適應(yīng)性。具有故障監(jiān)測性能的系統(tǒng)要充分適應(yīng)被監(jiān)測主體，要根據(jù)監(jiān)測對象的特征調(diào)節(jié)自身的數(shù)據(jù)信息，以求與監(jiān)測對象達(dá)到最高的匹配度，實現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測。 （轉(zhuǎn)下頁）

2 煤礦機械設(shè)備中常應(yīng)用的故障診斷方法

2.1 簡易震動診斷技術(shù)

此類技術(shù)的應(yīng)用形式主要分為在線與離線兩類。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)異常情況，或高于標(biāo)準(zhǔn)功率進(jìn)行作業(yè)，便能夠通過顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行預(yù)警提示，或直接終止設(shè)備運行。在具體應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合檢點及監(jiān)視技術(shù)的綜合應(yīng)用，通過監(jiān)測人員及儀器完成對設(shè)備異常的淺層次初判，同時結(jié)合精密的監(jiān)測裝置對設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行有效、實時的監(jiān)測。應(yīng)用該技術(shù)對設(shè)備異常進(jìn)行實時監(jiān)測，可在異常發(fā)生之初便能夠有所反應(yīng)，根據(jù)發(fā)生時間的判斷采取可行的干預(yù)措施，并對確定故障位置進(jìn)行切斷隔離，最大限度降低異常情況的負(fù)面影響。

2.2 精密震動診斷技術(shù)

此類技術(shù)對信號特征的分析能力較強，可應(yīng)用于精密度較高的監(jiān)測儀器，對復(fù)雜程度較高的異常情況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，通過具體數(shù)據(jù)信息分析確定故障排除方式。具體應(yīng)用過程為，將此類技術(shù)應(yīng)用于專業(yè)的儀器或監(jiān)測設(shè)備中，從而有效鎖定異常情況的發(fā)生位置，并對異常狀態(tài)的特征和性質(zhì)進(jìn)行量化評估，最終確定科學(xué)的維護措施，全程以精確的數(shù)據(jù)信息為支撐，體現(xiàn)其精密性。需強調(diào)的是，該類技術(shù)集合了信息科技和人工智能等多種技術(shù)因素，能夠?qū)?fù)雜程度較高的設(shè)備異常進(jìn)行準(zhǔn)確分析和判斷，因此其應(yīng)用成本也較高。為了有效降低后期維護費用，只有在診斷技術(shù)需求較高的情況下才得以應(yīng)用。

2.3 油- 磨屑監(jiān)測及診斷技術(shù)

此類技術(shù)的檢測對象可從兩方面選?。阂皇峭ㄟ^對設(shè)備中潤滑液的性質(zhì)分析，鎖定設(shè)備可能發(fā)生異常的位置及嚴(yán)重性；二是對設(shè)備液壓及磨屑等樣本進(jìn)行專業(yè)化分析，獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，從而確定機械當(dāng)前的工作狀態(tài)，并就具體的異常現(xiàn)象和位置實施相應(yīng)的維護手段，進(jìn)一步改善機械的工作效能。

2.4 溫度檢測及紅外診斷技術(shù)

體現(xiàn)設(shè)備運行狀態(tài)的一項重要且明顯的指標(biāo)便是溫度。機械正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)的溫度是恒定的，只有在出現(xiàn)異常時才會顯現(xiàn)出溫度的變化，因此溫度的非常規(guī)變化也是維護人員判斷故障的一項重要提示信息。為了促進(jìn)機器保持良好的運行狀態(tài)，負(fù)責(zé)監(jiān)測與維護的人員通常借助溫度感應(yīng)設(shè)備，對機械不同位置進(jìn)行溫度監(jiān)測，根據(jù)具體的數(shù)據(jù)信息判斷機械不同位置的運轉(zhuǎn)情況，判斷是否出現(xiàn)磨損及材料方面的問題，從而優(yōu)化機械工作狀態(tài)，提高其性能。實踐證明，通過對機械運行過程中溫度的判斷來實施異常情況的排查，這種做法在行業(yè)監(jiān)測工作中的應(yīng)用率達(dá)半數(shù)以上，可見其實用性較強。此外，通過紅外線對設(shè)備表面進(jìn)行掃描檢測的方式也較為常見，掃描后會得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，技術(shù)人員通過分析數(shù)據(jù)確認(rèn)故障情況，并對異常情況的后續(xù)發(fā)展進(jìn)行預(yù)判。該類技術(shù)通過信息檢測、設(shè)備異常情況識別及評估等環(huán)節(jié)完成檢測工作，實現(xiàn)技術(shù)程度較高的精準(zhǔn)檢測。

2.5 無損監(jiān)測技術(shù)

該類技術(shù)的應(yīng)用原理是運用物理和化學(xué)等科學(xué)理論對機械和相關(guān)工業(yè)原料進(jìn)行檢測和排查，在不影響檢測物自身性能的情況下得出檢測結(jié)論，確定設(shè)備具體的異常位置和性質(zhì)。這種技術(shù)的綜合性較強，可實現(xiàn)以下檢測效果：一是準(zhǔn)確定位設(shè)備發(fā)生異常的具體位置，綜合評估設(shè)備異常運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，并對上述問題提出合理的優(yōu)化措施。二是對設(shè)備強度、硬度等特性指標(biāo)進(jìn)行全面測試，從而綜合評定設(shè)備的工作狀態(tài)。三是在設(shè)備運轉(zhuǎn)的前提下，對支持設(shè)備運行的關(guān)鍵原件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，實時獲取原件的工作狀態(tài)和異常情況信息，并以此作為維護人員采取優(yōu)化措施的依據(jù)。

3 提高煤礦機械設(shè)備故障診斷技術(shù)水平的途徑

3.1 建立井下設(shè)備故障系統(tǒng)

機械某種異常情況的出現(xiàn)并不是孤立的，其誘因和影響范圍往往具有復(fù)雜性和連帶性，因此在運用科學(xué)技術(shù)對異常情況進(jìn)行排查和確認(rèn)時，需將異常的誘因一并作為分析對象，并通過建立系統(tǒng)的排查數(shù)據(jù)庫，對故障成因、具體內(nèi)容及可能產(chǎn)生的負(fù)面作用逐層分析，鎖定源頭，并按照異常情況的嚴(yán)重程度進(jìn)行排序維護，最大程度降低異常診斷的復(fù)雜性。故障排查系統(tǒng)的建立可幫助維護人員快速確認(rèn)各類機械的故障成因，并可從源頭入手采取更有力的改善措施，從而在較短的時間內(nèi)完成異常情況的診斷和排除工作，保證井下作業(yè)的順利實施。系統(tǒng)排查具有較大便捷性特征，能夠直接向維護人員提供異常情況的診斷信息，促使維護工作提高準(zhǔn)確性，通過對參與作業(yè)的機械進(jìn)行及時的維護，來推動生產(chǎn)活動得以有序進(jìn)行，從而輔助企業(yè)實現(xiàn)較高的經(jīng)濟產(chǎn)出。

3.2 結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)強化故障檢測

若想切實提高礦業(yè)機械的管理水準(zhǔn)，便需引入行業(yè)前沿的信息技術(shù)參與管理工作。先進(jìn)的信息管理技術(shù)，能夠有效針對機械的運轉(zhuǎn)情況形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并通過對數(shù)據(jù)的技術(shù)處理，形成故障處理信息庫，用于對不同性質(zhì)的異常情況進(jìn)行準(zhǔn)確分析。在發(fā)現(xiàn)異常運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，不但可以迅速采取有力措施加以干預(yù)，還能針對異常情況的本質(zhì)誘因進(jìn)行更深入的研究，構(gòu)建故障治理的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。實際操作中，技術(shù)人員也需廣泛應(yīng)用行業(yè)多種技術(shù)進(jìn)行綜合判斷，尤其針對復(fù)雜程度較高的機械異常，多樣化的技術(shù)能夠從不同側(cè)面為維護人員提供判定依據(jù)，從而更為全面和準(zhǔn)確地實現(xiàn)問題的鎖定和處理。此外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可突破空間限制，因此將其與診斷技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用于異常排查，通過作業(yè)現(xiàn)場設(shè)置專門的機械故障監(jiān)測區(qū)域，為設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)測提供技術(shù)服務(wù)，隨時依據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，并得出精準(zhǔn)度較高的判斷結(jié)論。兩項技術(shù)的結(jié)合使用可切實提高異常排查工作的效率和質(zhì)量，數(shù)據(jù)化的分析可準(zhǔn)確鎖定機械異常的發(fā)生位置及其影響范圍，是當(dāng)前機械維護工作的必然發(fā)展方向。因其更能適應(yīng)日益復(fù)雜的故障種類，在未來的應(yīng)用中，必將發(fā)揮更深遠(yuǎn)的作用。

結(jié)束語

總之，結(jié)合實際分析，本文首先探索了煤礦機械設(shè)備故障診斷技術(shù)方法，隨后總結(jié)了提高診斷技術(shù)水平的途徑。作為相關(guān)技術(shù)人員，要不斷加強專業(yè)能力，從而才能進(jìn)一步提高煤礦機械設(shè)備故障診斷效率。希望通過進(jìn)一步分析，能夠為相關(guān)技術(shù)人員提供有效參考。