礦山機(jī)械設(shè)備維修中的故障診斷技術(shù)

張方澤

（廣西華錫集團(tuán)銅坑礦，廣西河池 547205）

1 故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備工作中的重要性

1.1 保障正常生產(chǎn)

對礦山機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期檢修，可以將礦山機(jī)械設(shè)備分為兩種。一種是出現(xiàn)故障的礦山機(jī)械設(shè)備，另一種是正常狀態(tài)的礦山機(jī)械設(shè)備。當(dāng)?shù)V山機(jī)械設(shè)備按照狀態(tài)情況分組后，工作人員可以對出現(xiàn)故障的礦山機(jī)械設(shè)備，采取相應(yīng)維修工作，使礦山機(jī)械設(shè)備能夠滿足礦產(chǎn)資源開采的需求，保障礦業(yè)工作正常生產(chǎn)[1]。

1.2 降低安全事故

我國礦產(chǎn)資源開采力度不斷加大，礦業(yè)單位對礦山機(jī)械設(shè)備的需求逐漸提升。由于礦山機(jī)械設(shè)備價(jià)格較高，不少礦業(yè)單位為提升產(chǎn)量，使礦山機(jī)械設(shè)備長期處于超負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行。這種情況不僅影響礦山機(jī)械設(shè)備的工作效率，機(jī)械設(shè)備還會因過熱導(dǎo)致某些故障問題，甚至引發(fā)安全事故，威脅礦業(yè)工作人員的生命安全。對礦山機(jī)械設(shè)備應(yīng)用故障診斷技術(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部問題[2]。同時(shí)，停止出現(xiàn)故障問題的礦山機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)，進(jìn)行專業(yè)維修工作。在礦山機(jī)械設(shè)備檢修過程中應(yīng)用故障診斷技術(shù)，極大程度降低礦產(chǎn)資源開采過程中的風(fēng)險(xiǎn)，保障礦業(yè)工作人員的生命安全。

1.3 減少生產(chǎn)成本

礦山機(jī)械設(shè)備長時(shí)間處于超負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，極易出現(xiàn)各種故障問題。如果不停止設(shè)備，使礦山機(jī)械設(shè)備處于超負(fù)荷狀態(tài)。會加劇礦山機(jī)械設(shè)備的故障，大幅增加后期維修費(fèi)用。利用故障診斷技術(shù)，能夠在礦山機(jī)械設(shè)備故障初期，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。將礦山機(jī)械設(shè)備的故障消除在萌芽之中，極大程度降低維修費(fèi)用[3]。在礦產(chǎn)資源開采過程中利用故障診斷技術(shù)，還能夠迅速發(fā)現(xiàn)礦山機(jī)械設(shè)備的故障問題，節(jié)約檢修工作時(shí)間成本。使得礦山機(jī)械設(shè)備盡早恢復(fù)正常，投入到礦產(chǎn)資源開采工作。

1.4 降低噪聲污染

當(dāng)?shù)V山機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，通常會產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和巨大的機(jī)械噪聲。不僅縮短礦山機(jī)械設(shè)備的使用年限，還會對礦業(yè)工作人員造成噪聲污染，嚴(yán)重影響礦業(yè)工作人員身體健康。利用故障診斷技術(shù)，能夠通過信息采集與分析等方法，去除掉機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的故障問題[4]，降低礦產(chǎn)開采過程中的噪聲污染，保障礦業(yè)工作人員身體健康，促進(jìn)礦業(yè)開采工作順利進(jìn)行。

2 礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的工作步驟

2.1 機(jī)械設(shè)備信息采集

對礦山機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息采集，是故障診斷技術(shù)的首個(gè)環(huán)節(jié)，也是礦業(yè)開采工作正常有序進(jìn)行的重要因素。礦山機(jī)械設(shè)備進(jìn)行信息采集的原理，主要是通過各種傳感器采集礦山機(jī)械設(shè)備各部位的溫度、振動(dòng)幅度和壓力等數(shù)據(jù)。這項(xiàng)工作能夠?yàn)楹罄m(xù)的維修工作提供數(shù)據(jù)參考，使工作人員更加清晰直觀分析出礦山機(jī)械設(shè)備的故障種類，從而降低礦山機(jī)械設(shè)備檢修工作的整體難度[5]。

2.2 機(jī)械設(shè)備特征提取

盡管利用傳感器，能夠采集到礦山機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各部位的數(shù)據(jù)信息。但仍無法通過這些數(shù)據(jù)信息，直接判定礦山機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的故障問題。礦山機(jī)械設(shè)備信息采集工作結(jié)束后，工作人員需要整合匯總所有采集到的數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行專業(yè)的數(shù)據(jù)分析。從而縮小礦山機(jī)械設(shè)備故障問題的范圍，為下一步工作打下良好基礎(chǔ)。

2.3 機(jī)械設(shè)備狀態(tài)識別

雖然經(jīng)過上述工作，檢修人員已經(jīng)縮小了礦山機(jī)械設(shè)備的故障問題范圍。但是礦山機(jī)械設(shè)備中的許多故障問題都會出現(xiàn)同一癥狀，阻礙故障辨別工作。在這種情況下，檢修人員可以結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果與礦山機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況。與礦山機(jī)械設(shè)備故障數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比，使用排除法確定礦山機(jī)械設(shè)備具體故障，提高辨別故障問題的準(zhǔn)確度[6]。

3 礦山機(jī)械設(shè)備維修中的常見故障診斷技術(shù)

3.1 油液參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)

油液的正常輸送對礦山機(jī)械設(shè)備的有序運(yùn)行，起著至關(guān)重要的作用。礦山機(jī)械設(shè)備日常運(yùn)行中，通常會使用到潤滑油、液壓油和動(dòng)力油。每種油液用途各不相同，油液使用位置也有所差別。在礦山機(jī)械設(shè)備中使用潤滑油，通常是為降低礦山機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力，提升礦山機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率，延長礦山機(jī)械設(shè)備使用年限。液壓油主要用在礦山機(jī)械設(shè)備的液壓支架中，也能夠起到降低摩擦和提升運(yùn)轉(zhuǎn)效率的作用[7]。相對于潤滑油，液壓油能夠起到防腐和防銹的作用，極大程度避免礦山機(jī)械設(shè)備生銹。動(dòng)力油能夠?yàn)榈V山機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提供強(qiáng)大動(dòng)力支持，保障礦產(chǎn)資源開采工作順利進(jìn)行。油液參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)，主要利用傳感器采集油液的各項(xiàng)參數(shù)，保障油液質(zhì)量滿足礦山機(jī)械設(shè)備運(yùn)行需求。采集分析油液各項(xiàng)參數(shù)，也能夠發(fā)現(xiàn)礦山機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的故障問題[8]。然后通過更換油液的品牌和種類，使礦山機(jī)械設(shè)備恢復(fù)正常，保障礦產(chǎn)資源有序開采。使用油液參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意根據(jù)油液種類，使用不同的傳感器采集信息。采集油液參數(shù)時(shí)，應(yīng)盡量保證數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性和完整性。通過傳感器的優(yōu)勢，對不同種類油液的含水量、黏度和金屬含量等參數(shù)，進(jìn)行全面完整的數(shù)據(jù)采集，為后續(xù)維修工作提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)參考。

3.2 機(jī)械設(shè)備損傷檢測技術(shù)

在常年的礦產(chǎn)資源開采過程中，礦山機(jī)械設(shè)備的桿件內(nèi)部通常出現(xiàn)不同程度的磨損。這種情況不僅影響礦產(chǎn)資源的正常開采，甚至?xí)l(fā)安全事故，嚴(yán)重阻礙我國礦業(yè)發(fā)展。為確保礦山機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行，應(yīng)對礦山機(jī)械設(shè)備桿件內(nèi)部進(jìn)行定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理?xiàng)U件內(nèi)部的故障問題。礦山機(jī)械設(shè)備內(nèi)部桿件出現(xiàn)焊接裂縫和軸承問題時(shí)，無法直接通過肉眼辨別，利用傳統(tǒng)的儀器設(shè)備也無法檢測到焊接裂縫情況。無損探傷技術(shù)成功解決了故障診斷的難題。通過超聲波的特點(diǎn)及優(yōu)勢，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承斷裂和桿件斷裂的情況，為礦山機(jī)械設(shè)備維修工作提供良好幫助。

3.3 機(jī)械振動(dòng)幅度監(jiān)測技術(shù)

礦山機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會出現(xiàn)小幅度振動(dòng)現(xiàn)象。礦山機(jī)械設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，往往振動(dòng)幅度會明顯增大，振動(dòng)頻率也會有所改變。因此，在礦山機(jī)械設(shè)備檢修工作中，通過傳感器對振動(dòng)幅度的監(jiān)測，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山機(jī)械設(shè)備的異常情況。在礦山機(jī)械設(shè)備中使用振動(dòng)傳感器，還能夠?qū)收蠁栴}起到良好的預(yù)防工作。工作人員可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)礦山機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)問題，并采取相應(yīng)措施，最大程度減少經(jīng)濟(jì)損失。使得礦業(yè)資源開采工作盡快恢復(fù)正常。

3.4 維修人員主觀診斷技術(shù)

對礦山機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障診斷，最常用的是維修人員的主觀診斷技術(shù)。這種故障診斷技術(shù)比較原始，優(yōu)點(diǎn)是速度快、成本低，在礦山機(jī)械設(shè)備檢修工作中占據(jù)重要地位。維修人員的主觀診斷技術(shù)，主要通過維修人員處理礦山機(jī)械設(shè)備故障問題的經(jīng)驗(yàn)和自身的知識儲備，辨別礦山機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)的異常情況，為故障問題的處理提供參考。在礦山機(jī)械設(shè)備檢修工作中，使用主觀診斷技術(shù)，需要維修人員對故障現(xiàn)象擁有多年豐富經(jīng)驗(yàn)，并且保持終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。在日常工作和生活中，不斷提升自身的實(shí)踐能力和理論知識，確保準(zhǔn)確有效辨別礦山機(jī)械設(shè)備故障問題。

3.5 數(shù)字化模型系統(tǒng)檢測技術(shù)

數(shù)字化模型系統(tǒng)檢測技術(shù)主要利用傳感器與數(shù)字建模相結(jié)合，通過傳感器采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，建立礦山機(jī)械設(shè)備模型。從而能夠更加直觀找出故障問題，使礦山機(jī)械設(shè)備維修工作更加便捷。雖然這項(xiàng)技術(shù)能夠精準(zhǔn)確定故障問題的種類，但運(yùn)用該技術(shù)對工作人員的專業(yè)性要求較高。而且整體檢測時(shí)間較長，影響礦產(chǎn)資源開采工作。

4 結(jié)語

故障診斷技術(shù)是礦山機(jī)械設(shè)備維修的前提，更是礦業(yè)開采工作的安全保障。使用故障診斷技術(shù)，能夠通過信息采集和分析等步驟，明確分析出礦山機(jī)械設(shè)備內(nèi)部故障問題。然后通過專業(yè)人員的維修工作，使礦山機(jī)械恢復(fù)正常使用，避免礦產(chǎn)資源開采過程中的安全事故。雖然故障診斷和維修的流程看似簡單，但在實(shí)際工作中，仍有許多細(xì)節(jié)需要注意。在礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷過程中稍有不慎，就可能導(dǎo)致故障診斷錯(cuò)誤，嚴(yán)重影響后續(xù)維修工作。利用故障診斷技術(shù)，應(yīng)結(jié)合礦山機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況，分析每種故障診斷技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。從而進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，使礦產(chǎn)資源開采工作能夠順利有序進(jìn)行。