煤礦機(jī)電設(shè)備故障監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)研究

岳麗 店頭鎮(zhèn)陜西陜煤黃陵礦業(yè)集團(tuán)公司

科技的發(fā)展推動(dòng)了煤礦機(jī)電設(shè)備的更新和應(yīng)用，很多新型高科技設(shè)備越來(lái)越多的出現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)中，不但提高了工作效率，確保了安全生產(chǎn)，而且也節(jié)約了大量人力資源。在當(dāng)前煤礦生產(chǎn)中，機(jī)電設(shè)備在很大程度上直接影響了煤礦生產(chǎn)，而其故障檢測(cè)準(zhǔn)確與否取決于診斷技術(shù)高低，所以，相關(guān)部門要對(duì)此展開(kāi)研究，提高煤礦機(jī)電設(shè)備故障監(jiān)測(cè)和診斷水平，確保煤礦能夠安全高效運(yùn)行。

一、煤礦機(jī)電設(shè)備在操作中的具體特點(diǎn)

我國(guó)煤炭開(kāi)采通常是在井下進(jìn)行，開(kāi)采條件相對(duì)復(fù)雜，機(jī)電設(shè)備所處的環(huán)境也比較惡劣，空氣中不但有許多有害氣體，而且時(shí)常充斥著粉塵。煤炭開(kāi)采一般都是晝夜不停進(jìn)行，機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷狀態(tài)，而且在巨大的震動(dòng)力和沖擊力影響下，很容易發(fā)生故障，這就使得維修成本大幅度增加，并且也不能保障操作安全，降低了工作效率，影響了工期。

二、煤礦機(jī)電設(shè)備診斷技術(shù)內(nèi)容和目的

科技的進(jìn)步為煤礦機(jī)電設(shè)備診斷技術(shù)提供了條件，而且該技術(shù)得到了眾多業(yè)界人員的重視和關(guān)注，與此同時(shí)，煤礦機(jī)電設(shè)備的功能也愈發(fā)強(qiáng)大，在承受工作強(qiáng)度上也有了很大提高。隨著自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，煤礦生產(chǎn)效率有了顯著改變，而且設(shè)備之間的協(xié)同運(yùn)作也更加緊密，如果其中有一個(gè)設(shè)備發(fā)生問(wèn)題，也會(huì)導(dǎo)致其他設(shè)備跟著受到影響，進(jìn)而發(fā)生故障，嚴(yán)重的還會(huì)給煤礦帶來(lái)較大破壞和經(jīng)濟(jì)損失。

對(duì)機(jī)電設(shè)備診斷技術(shù)的發(fā)展和起源分析可知，通過(guò)診斷能夠很好的保護(hù)機(jī)電設(shè)備，使其能夠正常運(yùn)行，而不影響煤礦整體運(yùn)營(yíng)。設(shè)備開(kāi)展診斷技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著，第一，提高了工作效率，保證煤礦生產(chǎn)安全，同時(shí)也提高了機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性。第二，充分發(fā)揮了機(jī)電設(shè)備的作用，確保了效益最大化。第三，在機(jī)電設(shè)備夸耀發(fā)生而還未發(fā)生故障，或者是已經(jīng)出現(xiàn)了故障時(shí)，能夠快速找準(zhǔn)故障原因和故障點(diǎn)。第四，定時(shí)維修和保養(yǎng)機(jī)電設(shè)備能夠有效節(jié)約維修費(fèi)用，同時(shí)延長(zhǎng)其使用壽命。需要注意的是，應(yīng)當(dāng)改變當(dāng)前一些維修體制，尤其針對(duì)重要的機(jī)電設(shè)備，要根據(jù)其具體情況來(lái)確定是否維修。作為機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)的重要組成部分，機(jī)電設(shè)備診斷技術(shù)不單單是維修設(shè)備，更是要確保設(shè)備一直保持最佳狀態(tài)，為設(shè)備以后的更新?lián)Q代提供參考依據(jù)。

三、常用的機(jī)電設(shè)備監(jiān)測(cè)方式

我國(guó)的煤礦機(jī)電設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)在近些年來(lái)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，其故障檢測(cè)技術(shù)主要是以設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)條件為基礎(chǔ)，通過(guò)特點(diǎn)的檢測(cè)手段和設(shè)備全面監(jiān)控機(jī)電設(shè)備，然后把獲取的特性和數(shù)據(jù)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相對(duì)比，以此判斷機(jī)電設(shè)備是否正常，接著再制定相關(guān)調(diào)整方案，為機(jī)電設(shè)備安全運(yùn)行打下基礎(chǔ)。鑒于煤企規(guī)模和數(shù)量的增多，對(duì)機(jī)電設(shè)備的需求也就相應(yīng)提高，因此，這也是機(jī)電設(shè)備監(jiān)測(cè)在煤礦監(jiān)測(cè)內(nèi)容中占據(jù)主要內(nèi)容的原因，本文主要從以下兩方面進(jìn)行分析具體監(jiān)測(cè)內(nèi)容。

第一，檢測(cè)設(shè)備中的主要零部件。比如檢測(cè)機(jī)電設(shè)備中易燃易爆件、承受力構(gòu)件、磨損件、易損件以及對(duì)安全影響較大的部件。檢測(cè)操作是在特定的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，需要把各部位零件技術(shù)要求和各設(shè)備的功能特點(diǎn)相結(jié)合，對(duì)各零部件在實(shí)際工作中的工作環(huán)境、受載情況、負(fù)荷情況進(jìn)行模擬。在全面檢測(cè)試驗(yàn)部件時(shí)，要檢測(cè)各個(gè)零部件的耐壓承受能力、安全可靠性、使用壽命、材料性能等，然后根據(jù)檢測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)判斷這些零部件的整體質(zhì)量。由此可知，煤礦機(jī)電設(shè)備檢測(cè)中，相關(guān)零部件的檢測(cè)必不可少。

第二，檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)電設(shè)備整體情況。通過(guò)特定的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，模擬工作狀態(tài)下設(shè)備承受的工作環(huán)境和負(fù)荷，從而試驗(yàn)相關(guān)機(jī)組或整臺(tái)設(shè)備。然后參考相關(guān)操作步驟測(cè)試機(jī)電設(shè)備，當(dāng)?shù)贸鰴C(jī)電設(shè)備在正常工作狀態(tài)下產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)后，對(duì)比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，根據(jù)對(duì)比情況來(lái)分析設(shè)備的適應(yīng)性和可靠性。檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)電設(shè)備整體是一項(xiàng)巨大工程，一方面對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所有嚴(yán)格要求，而且每次實(shí)驗(yàn)要花費(fèi)很大成本，因此，只有在檢測(cè)試驗(yàn)比較重要的設(shè)備時(shí)，或者是需要生產(chǎn)大批量產(chǎn)品時(shí)，才選擇整體檢測(cè)試驗(yàn)。由此不難看出，煤礦生產(chǎn)中不可或缺的一項(xiàng)工作就是煤礦機(jī)電設(shè)備監(jiān)測(cè)，而這最主要的目的就是確保機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行，降低煤礦生產(chǎn)成本，提高其經(jīng)濟(jì)效益。

四、煤礦機(jī)電診斷技術(shù)分析

（一）煤礦提升機(jī)

煤礦開(kāi)采環(huán)境相對(duì)比較復(fù)雜惡劣，而且井下存在有害氣體和易燃易爆氣體，如果操作不當(dāng)，還會(huì)引發(fā)爆炸的危險(xiǎn)。因此，提高煤礦機(jī)電設(shè)備的可靠性和安全性，完善機(jī)電設(shè)備故障預(yù)測(cè)技術(shù)就顯得尤為重要。從當(dāng)前來(lái)看，單一性傳感器還是大多數(shù)煤企采用的設(shè)備，能夠檢測(cè)提升機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)其頻譜分析來(lái)進(jìn)行故障診斷，但是提升機(jī)在井下極易發(fā)生故障，此時(shí)就明顯制約了故障準(zhǔn)確診斷。

（二）采煤機(jī)檢測(cè)和故障診斷

當(dāng)前煤礦開(kāi)采中，采煤機(jī)是常用的設(shè)備之一，其只有保證工作狀態(tài)安全穩(wěn)定，才能提高煤礦開(kāi)采效率。相關(guān)研究得出，采煤機(jī)械故障占比最大的因素就是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，最高可達(dá)70%-80%，可見(jiàn)液壓系統(tǒng)可靠性直接決定了采煤機(jī)的故障率，該系統(tǒng)性能好，則采煤機(jī)故障率就低，采煤效率就高。多數(shù)采煤機(jī)都有液壓系統(tǒng)，而液壓系統(tǒng)又分為兩部分，即高壓和低壓，高壓是負(fù)載越高而相應(yīng)提高，低壓則相對(duì)比較穩(wěn)定，不管負(fù)載上升還是下降，都影響很小，低壓也不輕易發(fā)生改變。如果高壓降低，低壓正常，但是負(fù)載升高時(shí)，和其相反的高壓就會(huì)降低，此時(shí)說(shuō)明液壓系統(tǒng)發(fā)生漏損，隨時(shí)要做好停機(jī)準(zhǔn)備。如果低壓降低，高壓正常，則說(shuō)明補(bǔ)油系統(tǒng)以及低壓系統(tǒng)有故障，此時(shí)需要檢查補(bǔ)油和輔助泵系統(tǒng)。如果低壓上升，高壓下降，則說(shuō)明高低壓互相竄通，此時(shí)需要檢查安全閥和通閥，查看有沒(méi)有發(fā)生竄液。

五、提高煤礦機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)技術(shù)具體措施

要想確保煤礦機(jī)電設(shè)備切實(shí)發(fā)揮其作用，提高煤礦生產(chǎn)效率和設(shè)備安全運(yùn)行，就必須要對(duì)機(jī)電設(shè)備采取科學(xué)的管理措施，這里主要從兩方面進(jìn)行分析。首先，煤礦機(jī)電設(shè)備工作人員要能夠熟練運(yùn)用不同的故障檢測(cè)方法，不但要具備豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和操作技能，而且還應(yīng)該具備良好的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)要能夠在短時(shí)間找出設(shè)備發(fā)生故障的原因，然后及時(shí)采取解決措施。身為檢修人員，要不斷加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)，提高專業(yè)知識(shí)技能，掌握前沿的維修資訊，增強(qiáng)自身工作能力。其次，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行加強(qiáng)監(jiān)督和管理，把相應(yīng)的管理策略和生產(chǎn)組織相結(jié)合，在績(jī)效考核中納入機(jī)電設(shè)備的管理等工作指標(biāo)。此外，要進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)管理和操作人員的專業(yè)培訓(xùn)工作，提高他們對(duì)機(jī)電設(shè)備的管理意識(shí)，避免不必要的故障發(fā)生，為機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行做好鋪墊。

六、旋式軸流風(fēng)機(jī)故障檢測(cè)實(shí)例

（一）軸承溫度太高

旋式軸流風(fēng)機(jī)的軸承位置主要在軸承箱內(nèi)部進(jìn)氣室下部。在正常的運(yùn)行過(guò)程中，軸承的溫度會(huì)不斷升高，但此時(shí)風(fēng)機(jī)一直在轉(zhuǎn)動(dòng)，難以判斷溫度是否因此而上升，針對(duì)這樣的情況，通過(guò)溫度檢測(cè)來(lái)進(jìn)行判斷，根據(jù)檢測(cè)所得到的數(shù)據(jù)，然后繪制相應(yīng)的圖表，分析各個(gè)零部件故障規(guī)律，找準(zhǔn)具體是哪個(gè)位置發(fā)生故障，在溫度小于限定值之前，對(duì)故障抓緊解決。操作主要分為三部分，第一，檢查潤(rùn)滑和冷卻，設(shè)備運(yùn)行時(shí)，如果軸承沒(méi)有及時(shí)冷卻而使得溫度上升，就要采取相應(yīng)的冷卻措施。第二，檢查加油效果，如果加油不合理，也會(huì)使得溫度上升，所以，在給軸承箱加油時(shí)要控制好油量，防止過(guò)多而使得溫度上升。第三，檢查軸承箱，因?yàn)槠溟L(zhǎng)期運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)麻坑、脫皮、間隙增大等現(xiàn)象，這些也會(huì)使得溫度升高，此時(shí)可以通過(guò)測(cè)量振動(dòng)和軸承聲音來(lái)判斷。

（二）風(fēng)機(jī)振動(dòng)

引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)的因素也有很多，最常見(jiàn)就是聯(lián)軸中心偏差太大或者是機(jī)座的剛性不足。煤礦實(shí)際生產(chǎn)中，機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)使得動(dòng)靜部分發(fā)生碰撞，這樣一來(lái)就容易損壞進(jìn)風(fēng)口，或者使其發(fā)生變形。另外，如果進(jìn)風(fēng)口和葉輪不在同一軸線上，也還是會(huì)引發(fā)設(shè)備動(dòng)靜部分碰撞，不僅如此，葉輪太過(guò)松動(dòng)、軸承損壞、主軸彎曲等情況也會(huì)引發(fā)風(fēng)機(jī)振動(dòng)。類似上述故障，在檢測(cè)時(shí)通常采取振動(dòng)檢測(cè)法，通過(guò)分析檢測(cè)結(jié)果來(lái)找出風(fēng)機(jī)發(fā)生振動(dòng)的原因，在此基礎(chǔ)上采取對(duì)應(yīng)策略。

（三）葉片卡澀

通常情況下，軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)葉片卡澀，而導(dǎo)致發(fā)生葉片卡澀的主要原因就是風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)油出現(xiàn)系統(tǒng)故障，或者是輪轂內(nèi)部調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)損壞。煤礦生產(chǎn)避免不了會(huì)產(chǎn)生很多煤塵，而設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于這樣的環(huán)境，其輪轂和風(fēng)機(jī)葉片之間就會(huì)產(chǎn)生縫隙，時(shí)間久了就會(huì)導(dǎo)致葉片運(yùn)行困難。因此，在日常工作中要清掃葉輪，對(duì)葉片角度進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，防止結(jié)垢。并且還要監(jiān)測(cè)葉片傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，防止發(fā)生故障。

七、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，煤礦安全生產(chǎn)是首要原則，隨著機(jī)電設(shè)備的增多，對(duì)其故障的診斷和監(jiān)測(cè)就成為當(dāng)務(wù)之急，只有這樣才能保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行，提高工作效率，保障人員安全。因此，煤礦機(jī)電設(shè)備在日常管理中要做好保養(yǎng)和維護(hù)工作，加強(qiáng)維修人員的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，使他們恪盡職守，切實(shí)為機(jī)電設(shè)備發(fā)揮其作用而奠定基礎(chǔ)。