故障診斷技術在選煤機電設備維修中的運用探討

李軒

【摘 要】在我國自然資源中，煤炭對社會經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的推動作用。在煤礦開采過程中，機電設備得到廣泛應用。機電設備不僅提高了開采的效率，還能通過對煤品的控制，提高煤礦的質量。不過，由于煤礦井下的環(huán)境通常較為惡劣，各種環(huán)境因素較為復雜，在一定程度上提高了機電設備出現(xiàn)故障的概率。文章針對煤礦機電設備的故障維修展開討論，分析故障的原因，并提出幾點解決方法。

【關鍵詞】故障診斷技術;選煤;機電設備;維修;運用

引言

選煤機作為煤礦重要的采掘設備之一，其性能好壞及故障率高低直接決定選煤機工作效率和使用壽命。為了降低選煤機故障率、縮短故障處理時間，國內(nèi)外眾多學者對選煤機相關故障進行了研究和分析?；谶@些研究成果，以某型選煤機為研究對象，對選煤機常見故障進行分析，并對其故障診斷進行研究，為選煤機故障率的降低、故障診斷和處理效率的提高提供有益的參考。

1.選煤機電設備故障檢測的重要意義

1.1提高設備的工作效率

如今越來越多的煤礦借助機電設備實現(xiàn)了效率的提升，因為機電設備不僅能夠勝任普通人力無法勝任的工作，還因為其穩(wěn)定性和誤差小的特點，在一定程度上提高了開采的安全性。不過在機電設備使用的眾多優(yōu)勢中，高效率是最為顯著的一點，也是眾多煤礦加大設備投入的重要原因。不過，由于煤礦機電設備通常處于長時間的運行中，而且由于煤礦井下環(huán)境復雜，各種因素都有可能導致設備出現(xiàn)故障。所以，針對機電設備進行定期的隱患檢查，針對發(fā)生的故障進行排除，能夠保證設備的正常運轉，對于煤礦開采提高效率有著非常重要的意義[1]。

1.2延長設備的使用壽命

不可否認的是，煤礦機電設備通常造價昂貴，而且由于其幾乎一直在礦井的惡劣環(huán)境中作業(yè)，很有可能因為各種各樣的原因導致故障，造成使用壽命縮短。對機電設備進行檢修能夠及時發(fā)現(xiàn)設備的故障隱患，并及時將其排除，避免隱患發(fā)展成重要的問題，對設備的性能造成嚴重影響，進而導致設備壽命縮短。不僅如此，通過檢修延長設備的使用壽命還是一種為企業(yè)節(jié)約成本、創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益的有效方法。

1.3確保開采順利進行

隨著機械設備自動化技術的發(fā)展，越來越多的煤礦開采工作已經(jīng)離不開機電設備了。設備不僅能發(fā)揮數(shù)倍于人工的效率，還能盡可能降低失誤操作的概率，在一定程度上增加開采的安全性。另外，機電設備越來越多的出現(xiàn)在煤礦開采的各個流程中，對每個細節(jié)都有影響。及時對設備進行故障診斷和排查工作能夠保證開采整個流程的有序運轉，確保采煤工作的順利進行。

2.常見的煤礦機電設備故障診斷技術

在信息技術飛速發(fā)展的大背景下，計算機技術和信息傳感技術的水平也得到了極大地提升，使得煤礦機電設備的故障診斷和排查工作相比過去有了明顯地改善。在煤礦開采日趨自動化的當下，機電設備對于開采的重要性不言而喻。要想保證開采的效率、確保煤礦的正常運轉，檢修人員就必須要掌握機電設備的維修技術。選煤機常用故障診斷方法有監(jiān)測溫度法、振動診斷法、鐵譜分析法及比較智能的神經(jīng)網(wǎng)絡診斷法，其中神經(jīng)網(wǎng)絡診斷法包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)診斷、混合智能算法及自適應學習率網(wǎng)絡等診斷方法。選煤機各部件在實際運行中的溫度情況能直接反映出選煤機設備的工作狀態(tài)及各部件是否運行正常，監(jiān)測溫度法是利用高精度的溫度傳感器對選煤機各部件溫度進行采集和實時監(jiān)控，從而根據(jù)實際監(jiān)控溫度數(shù)據(jù)準確、快速、高效地判斷選煤機各部件故障狀態(tài)，但監(jiān)測溫度法診斷準確度和診斷范圍有一定的局限性[2]。

選煤機在實際采煤作業(yè)時，各部件的振動頻率和振動幅度存在一定的規(guī)律性，通過加速度傳感器對選煤機各部件振動數(shù)據(jù)進行采集和實時監(jiān)控，同時對采集的振動數(shù)據(jù)進行分析和對比，如果測量的振動信號超出了給定的振動參數(shù)范圍，說明選煤機部件存在故障，需要進行處理。與監(jiān)測溫度法一樣，振動診斷法診斷準確度和診斷范圍有一定的局限性。

選煤機在使用過程中，常常因為部件的磨損導致設備故障，鐵譜分析法通過收集選煤機各零部件的磨損碎片及碎屑進行檢測并制作成對應的譜片，根據(jù)譜片結果對故障進行診斷。該方法不僅操作復雜、成本高，而且與監(jiān)測溫度法、振動診斷法一樣，其準確度和診斷范圍有一定的局限性。

神經(jīng)網(wǎng)絡診斷法是比較智能的故障診斷方法，特別適用于選煤機這類大型機械設備。選煤機內(nèi)部結構極其復雜和實際工作環(huán)境極其惡劣，故障產(chǎn)生的原因是多方面的，且存在不確定性和并發(fā)性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡、自適應學習率網(wǎng)絡對大量數(shù)據(jù)的處理存在收斂困難，專家系統(tǒng)診斷存在專家經(jīng)驗有限的問題。混合智能算法能對大量數(shù)據(jù)進行迭代計算，結合人工智能算法，混合智能算法比較適合選煤機內(nèi)部結構極其復雜及外部環(huán)境極其嚴苛、數(shù)據(jù)量大的故障診斷，且其診斷規(guī)則比較簡單。

3.故障診斷技術在煤礦機電設備檢修過程中的應用

3.1煤礦機電設備的故障診斷

在機電設備出現(xiàn)故障的時候，企業(yè)可以借鑒其他煤礦開采企業(yè)對于此種故障處理方法的先進經(jīng)驗，并結合自身情況，對檢修工作予以改進，妥善地排除設備故障。為此，企業(yè)要在平時加強對檢修人員專業(yè)技能的培訓，讓其掌握機電設備的內(nèi)部構造，對特定的故障有清晰的認識，并能夠采取準確的方法對故障予以排除。而且，現(xiàn)如今科技發(fā)展迅速，在對很多故障進行檢查時，可以采用先進的傳感器設備等，讓故障信息的收集以及故障原因的確定變得更加高效。

3.2故障信號特征提取方法

隨著機電設備自動化程度的提高，越來越多的設備在發(fā)生故障時，能夠通過特定警報信號的傳輸，讓技術人員在第一時間得知故障發(fā)生的部位和原因。不過，由于礦井下環(huán)境較為復雜，各種設備較多，對故障信息的辨識帶來了一定的困難。要想采取準確的故障排除手段解決設備故障，確保設備的良好運行，技術人員首先要通過科學的方法實現(xiàn)對信號的準確識別。比如，技術人員可以使用小波分解法，通過對其匹配標準進行優(yōu)化，讓信號的識別變得更加準確，從而更加精準地定位故障。技術人員還可以利用雙正交濾波組器來對小波基函數(shù)進行重構，并借助信號預測設備，來對設備傳輸出來的原始信號進行更新，以便獲取故障不同頻率的信號，提高這種算法的適用范圍[3]。

3.3設備維修工作

煤礦機電設備的種類較多，而且功能各不相同。同種設備的不同型號之間也會有所差異，所以，想要精確定位故障，采取針對性的檢修工作，有一定的難度。為了解決這一問題，技術人員通常需要借助不同的方法。另外，技術人員需要按照診斷結果來掌握設備的實際運行狀況，先行確定檢修的總體工作量，對檢修工作進行細分，對每一環(huán)節(jié)中的檢修工作做出具體的規(guī)劃。需要注意的是，設備檢修工作還是以預防為主。為了保證設備盡可能長時間地處于良好運行狀態(tài)，技術人員需要定期對設備進行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患時及時排除，發(fā)現(xiàn)故障時及時維修。技術人員可以借助先進的診斷設備來對故障的原因進行分析，制定科學的維修計劃。

4.結束語

在開采煤的過程中，機電設備的使用是非常關鍵的。技術人員需要加強對設備的檢修工作，通過定期巡查及時發(fā)現(xiàn)設備的隱患，然后采取科學的方法對故障進行排除，保證設備的良好運轉。本文簡單分析了煤礦機電設備故障檢測工作的重要意義，提出了幾個常見的造成設備故障的原因，并提出了幾點解決方法，供煤礦行業(yè)工作人員參考。

參考文獻：

[1]李洋. 故障診斷技術在煤礦機電設備維修中的應用[J].化工管理，2020（14）：146-147.

[2]龐偉. 故障診斷技術在煤礦機電設備維修中的應用[J].河南科技，2019（34）：50-52.

[3]趙宇星. 故障診斷技術在綜采機電維修的應用與研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2019（18）：22-24.

（作者單位：鄂爾多斯市濱海金地運營管理有限公司）