礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)與管理措施探討

◎魏文彬

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)，機(jī)械化的普遍程度也體現(xiàn)了我國(guó)科技發(fā)展的速度。在礦山開采過程中，機(jī)械化程度越來越高，機(jī)電設(shè)備的種類也越來越多，這對(duì)維修人員的專業(yè)水平提出了新的挑戰(zhàn)。當(dāng)前機(jī)電設(shè)備故障診斷的過程中，已經(jīng)融入了很多智能技術(shù)、傳感技術(shù)等高科技。高科技可以對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠主動(dòng)分析機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的部位，并收集相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建出數(shù)據(jù)庫，對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備可能產(chǎn)生的故障進(jìn)行預(yù)防。

一、礦山機(jī)電設(shè)備概述

我國(guó)政府給予礦山企業(yè)大量的財(cái)政支持，礦山企業(yè)開采的過程中使用了大量的高科技，科技與經(jīng)濟(jì)的雙重支持為礦山企業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的機(jī)遇。整個(gè)社會(huì)對(duì)于礦山企業(yè)的了解也在進(jìn)一步擴(kuò)大，大眾對(duì)于礦山企業(yè)的發(fā)展也越來越關(guān)注。機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)營(yíng)是礦山企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提。礦山企業(yè)進(jìn)行開采的過程中需要堅(jiān)持兩個(gè)原則：第一，生產(chǎn)安全原則；第二，經(jīng)濟(jì)效益原則。

礦山企業(yè)正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)，礦山機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)營(yíng)是前提。礦山企業(yè)的生產(chǎn)安全與經(jīng)濟(jì)效益與礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作性能息息相關(guān)，過硬的機(jī)電設(shè)備故障診斷以及相關(guān)維護(hù)管理技術(shù)，是確保礦山行業(yè)蓬勃發(fā)展的根本條件。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的了解與學(xué)時(shí)，認(rèn)識(shí)到機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等等復(fù)雜的物理特性，對(duì)這樣的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效控制是極為困難的。目前礦山機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)在機(jī)電一體系統(tǒng)中的一系列產(chǎn)品中都得到了廣泛應(yīng)用，例如在機(jī)械制造過程中利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)以及礦山機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)的相互結(jié)合，使機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)自動(dòng)化中的重要組成部分機(jī)械制造向礦山機(jī)電設(shè)備機(jī)械制造的方向發(fā)展，完善以及成熟。如今礦山機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)在機(jī)械制造中所應(yīng)用到的領(lǐng)域主要有：礦山機(jī)電設(shè)備傳感器與礦山機(jī)電設(shè)備學(xué)習(xí)，機(jī)械制造系統(tǒng)的礦山機(jī)電設(shè)備監(jiān)控和檢測(cè)以及機(jī)械故障礦山機(jī)電設(shè)備診斷等。

二、礦山機(jī)電設(shè)備故障的特點(diǎn)及運(yùn)維檢修方法

1.故障特點(diǎn)。礦山機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期在惡劣的環(huán)境中運(yùn)行，也一直處在高負(fù)荷的狀態(tài)。要想使其狀態(tài)保持穩(wěn)定高效，則需要根據(jù)規(guī)范化的流程進(jìn)行操作和日常維護(hù)，并且按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行定期檢測(cè)和評(píng)估，采取必要的維修和保養(yǎng)措施。但盡管如此，由于礦山的生產(chǎn)環(huán)境中不確定性因素較多，設(shè)備的運(yùn)行工況變化大，而且各部分零配件的老化、磨損以及破壞程度受到多種因素的交叉作用，使各類故障的發(fā)生、發(fā)展過程難以憑借經(jīng)驗(yàn)或者感官準(zhǔn)確評(píng)估推斷。但故障發(fā)生的根本原因可以歸結(jié)為超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的機(jī)電設(shè)備零配件損壞、長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行造成的機(jī)械性磨損、變形與老化。因此，礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷需要采集能夠表征其性能、精度等變化的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，通過數(shù)據(jù)分析、比對(duì)評(píng)價(jià)其狀態(tài)并分析各類故障發(fā)生的概率，從而在管理和維護(hù)過程中加以預(yù)防。

2.運(yùn)維檢修方法。礦山開采過程中所使用的機(jī)電設(shè)備都是大型設(shè)備，包括很多系統(tǒng)，例如排水、照明等，需要運(yùn)用不同的維護(hù)和檢修技術(shù)進(jìn)行管理。通常情況下所有機(jī)電設(shè)備需要持續(xù)運(yùn)行相當(dāng)長(zhǎng)的周期，因此在線檢測(cè)和日常觀察、保養(yǎng)是非常重要的故障預(yù)防措施。目前最重要的技術(shù)手段是對(duì)各種設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)和采集，進(jìn)而傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)軟件或輸入專用的設(shè)備，經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的科學(xué)分析判斷機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)、預(yù)測(cè)核心零部件的剩余壽命以及存在何種故障風(fēng)險(xiǎn)等。而在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通過設(shè)備操作、運(yùn)維檢修人員的觀察，根據(jù)設(shè)備的噪音、溫度與壓力等參數(shù)的異常波動(dòng)也可以在故障發(fā)生前安排檢修并免于更嚴(yán)重的損失。目前，礦山企業(yè)通常根據(jù)自身的生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)備類型及相關(guān)管理規(guī)范等實(shí)行定期檢修，按照在線檢測(cè)結(jié)果規(guī)劃?rùn)z修工作以及保障日常運(yùn)維保養(yǎng)制度。

三、基于故障分析和預(yù)測(cè)技術(shù)優(yōu)化礦山機(jī)電設(shè)備管理

礦山開采過程中，效益和安全是兩個(gè)最重要的原則，與機(jī)電設(shè)備能否正常運(yùn)行息息相關(guān)。因此，設(shè)備管理工作有非常特殊的地位。而要想充分發(fā)揮所有設(shè)備的潛能并保障礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)安全，必須在設(shè)備管理工作中利用好故障診斷技術(shù)，針對(duì)設(shè)備特點(diǎn)、生產(chǎn)計(jì)劃完善管理體系。

1.完善機(jī)電設(shè)備管理制度體系。健全的管理體系是保障礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行安全、使用效率的根本，所以首先應(yīng)制定所有崗位的設(shè)備操作與日常保養(yǎng)技術(shù)規(guī)范，由工程技術(shù)人員根據(jù)設(shè)備原理、生產(chǎn)工藝要求，編制標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備操作和保養(yǎng)工作流程，以防因操作不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)措施不合理導(dǎo)致設(shè)備零部件過早出現(xiàn)故障或磨損等。其次，制定完善的監(jiān)督考評(píng)機(jī)制，基于設(shè)備運(yùn)行、維修記錄以及生產(chǎn)效率等各方面的數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)各個(gè)崗位人員在機(jī)電設(shè)備的操作、運(yùn)維等工作中的表現(xiàn)，并按照相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制給予不同的獎(jiǎng)勵(lì)。最后，設(shè)備管理部門應(yīng)基于運(yùn)維檢修與企業(yè)運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)庫定期組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的工況、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行評(píng)估，以便就設(shè)備報(bào)廢、維修等工作計(jì)劃做出科學(xué)的決策。

2.加強(qiáng)對(duì)設(shè)備操作與運(yùn)維檢修人員的培訓(xùn)。由于礦山機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)、種類以及設(shè)備之間的關(guān)系越來越復(fù)雜，因此，在操作和運(yùn)維檢修等環(huán)節(jié)對(duì)相關(guān)人員的技術(shù)水平要求也相應(yīng)提高，需要其擁有更加全面的知識(shí)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)安全意識(shí)。所以，首先需要針對(duì)各個(gè)崗位的技術(shù)要求和設(shè)備特點(diǎn)制定系統(tǒng)化的培訓(xùn)計(jì)劃，使其熟悉設(shè)備的基本操作、保養(yǎng)規(guī)程，了解常見設(shè)備故障的觀察、判斷方法與檢測(cè)維修流程。以便基于規(guī)范化的操作和保養(yǎng)延長(zhǎng)機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行周期，降低故障發(fā)生頻次并控制運(yùn)維檢修成本。其次，結(jié)合礦山機(jī)電設(shè)備故障與安全事件案例，對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行檢修技術(shù)與安全生產(chǎn)培訓(xùn)，使其直觀的感知日常的設(shè)備維護(hù)、檢測(cè)等工作的重要性，自發(fā)學(xué)習(xí)和掌握最新的故障診斷技術(shù)，并且在工作中對(duì)各類異常情況更加敏感和負(fù)責(zé)。

3.完善檢測(cè)與維護(hù)制度。在礦山企業(yè)的生產(chǎn)過程中機(jī)電設(shè)備的定期檢測(cè)與維護(hù)是確保礦業(yè)企業(yè)順利生產(chǎn)的保障性條件之一，礦山機(jī)電設(shè)備具備正常運(yùn)行的前提也包含了檢測(cè)，維護(hù)與保養(yǎng)這三大方面。完善礦山機(jī)電設(shè)備的檢測(cè)與維護(hù)制度，首先需要對(duì)所使用設(shè)備的特點(diǎn)與屬性進(jìn)行分析，研究其運(yùn)行工作的范圍與特性，然后對(duì)機(jī)電設(shè)備的檢測(cè)與維護(hù)進(jìn)行歸類劃分，之后對(duì)不同組別的機(jī)電設(shè)備制定與之相符的檢測(cè)計(jì)劃與檢測(cè)內(nèi)容，以及所需的維護(hù)進(jìn)度分析，制定相關(guān)的維護(hù)周期。完善礦山機(jī)電設(shè)備的檢測(cè)與維護(hù)制度，不僅能有效的提高礦山機(jī)電設(shè)備的使用率，保障礦山企業(yè)的生產(chǎn)周期，更好的回避故障的發(fā)生對(duì)機(jī)電設(shè)備的損壞，同時(shí)還能科學(xué)有效的對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢測(cè)與維護(hù)，避免重復(fù)檢測(cè)維護(hù)或是漏檢情況發(fā)生，有效的提高礦山機(jī)電設(shè)備檢測(cè)與維護(hù)工作的效益。

結(jié)語：加強(qiáng)對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)與管理措施的研究非常具有現(xiàn)實(shí)意義，本文基于現(xiàn)代礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際需要優(yōu)化設(shè)備管理體系，能夠掌握設(shè)備故障診斷和維修的主動(dòng)權(quán)。利用自動(dòng)化的在線監(jiān)測(cè)裝置或?qū)I(yè)儀器跟蹤分析設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)的變化，對(duì)設(shè)備整體工況以及關(guān)鍵部件的剩余壽命實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，在故障發(fā)生或生產(chǎn)效益出現(xiàn)拐點(diǎn)前制定好設(shè)備維修或換代計(jì)劃，在保障礦企生產(chǎn)安全的前提下挖掘所有設(shè)備的最大使用價(jià)值。