探索和思考目前礦山機電設備故障診斷技術

陳 祥

（江西省冶金設計院有限責任公司，江西 南昌 330000）

在當今科學技術快速發(fā)展的這一背景下，促進了社會各個生產(chǎn)領域逐漸趨于自動化方向發(fā)展，而在生產(chǎn)的這一過程中離不開相關機電設備的支持，這對于礦山生產(chǎn)企業(yè)來說其機電設備的使用同樣發(fā)揮著非常重要的關鍵作用，而要想進一步保證機電設備的安全穩(wěn)定運行，其中故障診斷技術的應用凸顯的尤為重要，并且目前也得到了人們廣泛重視[1]。就礦山機電設備的故障診斷技術而言，主要是在計算機技術和信號處理等相關技術的基礎之上所形成的，隨著當今科學技術的不斷發(fā)展，其應用范圍逐漸日益廣泛。筆者結合自身實際經(jīng)驗，針對于礦山機電設備故障技術的類型和具體應用，提出了自己的觀點和意見，希望對相關人士有所幫助和指導[2]。

1 導致礦山機電設備庫存問題出現(xiàn)的主要原因分析

1.1 受零件損傷方面故障問題的影響

針對于零件的損傷，可以說是導致機電設備安全事故發(fā)生的一個主要原因之一。例如：零件變形、零件尺寸不合適等問題，在一定程度上都會造成安全事故的出現(xiàn)，所以在煤礦的實際開展過程中，必須要重視到這一點。

1.2 受機電設備運輸故障問題的影響

在機電設備的實際運輸中，其中的一些內部零件往往會遭受到撞擊，所以這就會嚴重影響到機電設備的后期使用，很容易有著各種問題的出現(xiàn)。就礦山機電設備的運轉負荷來說，往往都相對比較重一些，在實際的工作運行過程中則會導致機電設備使用壽命的縮短，另外還經(jīng)常有著操作不規(guī)范等行為的出現(xiàn)，使得機電設備的整體性能大大降低，無法保證設備的使用安全[3]。

1.3 受機電設備使用故障問題的影響

通常情況下，礦山環(huán)境都較為復雜，而正是由于這種復雜環(huán)境，為機電設備的使用造成了一定的難度和壓力。如果長時間在這樣的一種環(huán)境下進行工作，則會加重機電設備內部各種零件的磨損程度，隨之所帶來的機電設備工作能力也會嚴重下降，進而大大增加故障問題出現(xiàn)的可能性。

2 礦山機電設備故障診斷技術的應用原理分析

要想進一步保證礦山機電設備故障診斷技術應用的有效性，那么針對于各個環(huán)節(jié)工作都必須要做好，而要想達到這一理想目的，作為故障診斷人員則必須要有著較高的專業(yè)知識水平和豐富經(jīng)驗，只有這樣才能將故障診斷技術真正做到靈活應用[4]。而對于礦山機電設備故障診斷的主要原理，具體可以從以下幾個方面來看：

（1）需要完成好專門數(shù)學模型的建立。這就需要故障診斷人員需要對礦山機械設備的相關參數(shù)有一個全面的了解和掌握，并做好相應的運行記錄，一旦有著故障問題的發(fā)生，則可以通過數(shù)學模型的構建來迅速作出對比，以及時發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生的具體部位，并找出故障發(fā)生的主要原因，這樣既能夠節(jié)省診斷時間，還可以保證診斷效率和準確性[5]。

（2）注意現(xiàn)代化信息采集技術的合理運用，通過對有關礦山機電設備運行參數(shù)的收集和整理，以此來判斷設備的是否正常運行。

（3）待信息數(shù)據(jù)收集完成以后，則還需要運用分析和識別技術，通過對各類信息數(shù)據(jù)的識別和比較，可以在短時間內找到故障問題所可能出現(xiàn)的區(qū)域。

（4）針對于所收集到的數(shù)據(jù)信息，其中有些是有價值意義的，而有些是無用信息，因此這就還需要進行進一步的處理，將有利用價值的信息篩選出來，以充分發(fā)揮出信息采集的作用價值。而要想更好的完成工作，則必須要用到信息處理技術。

（5）將所收集到的信息進行分析，然后進行設備故障情況的預測，這樣做其主要目的就是為后期設備的維護工作提供重要參考依據(jù)。

圖1 故障預測診斷流程

3 煤礦機電設備故障診斷技術的具體應用分析

3.1 分析在礦山采煤機故障診斷中的應用

針對于采煤機的故障系統(tǒng)，所采用的主要以變頻通信方式為主，可以迅速的完成運行數(shù)據(jù)的收集。一旦出現(xiàn)故障，可以直接通過這一故障系統(tǒng)將采煤機的具體工作情況和數(shù)據(jù)直接顯示在電腦屏幕上，從而可以幫助故障處理技術人員快速的分析和掌握[6]。

從采煤機系統(tǒng)中我們可以看到，其中變頻器的通信模塊功能較多，例如：對過流和過壓的保護等。此外，還包括判斷及故障處理這一部分功能在里面，而且還可以與網(wǎng)絡之間做到有效結合。如果采煤機有著故障問題的出現(xiàn)，在這種技術的應用下就可以在電腦屏幕上顯示具體實際情況，而作為相關技術人員只需要通過電腦屏幕就可以直接完成故障處理，而且其效率也會相對較高。

3.2 分析在電動機故障診斷中的應用

從礦山開采中我們可以看到，其中的電動機可以說是所有機器中最容易發(fā)生故障的，并且其故障類型各種各樣，具有一定的復雜性，所以作為相關技術人員在進行電動機故障的診斷時，必須要對故障的特點有所了解和掌握。通常所采用的故障診斷設備主要有兩種類型，一種為電流互感器；另一種為高頻檢測器，無論哪一設備的使用都能夠得到很好的效果[7]。

一旦電動機有著短路問題的發(fā)生，這時檢測則會造成電動機內電流的突然加大，而作為故障診斷技術人員則要充分利用好這個短時間，通過仔細觀察和分析電流數(shù)據(jù)，從而做出有效判斷。另外，在對故障進行判斷時，還要充分利用好負序電流和零序電流，以保證電動機故障處理的全面性。

3.3 分析在提升機故障診斷中的應用

針對于提升機在工作運行中，經(jīng)常出現(xiàn)的就是松繩方面的故障問題。所以作為相關技術人員需要密切關注松繩的具體實際情況，一旦發(fā)現(xiàn)有著不合理問題的出現(xiàn)，則必須要立即采取措施進行解決。但值得注意的是，在這一過程中所用到的監(jiān)測設備必須要具備良好的報警功能，這樣可以及時的發(fā)現(xiàn)松繩異常的出現(xiàn)，然后將獲取到的異常數(shù)據(jù)信息傳輸給集控中心進行處理。另外，這種監(jiān)測設備自身還有著數(shù)據(jù)自我恢復和故障排查的功能，所以相關技術人員必須要充分利用好。

3.4 通風機故障診斷

對通風機進行故障診斷時，首先需要劃分診斷區(qū)域，然后對對不同區(qū)域使用對應的檢測儀器進行測試。通過使用相關處理診斷，來確定通風機的運轉情況，并且對通風機的輸出、輸入情況與實際要求是否相符進行判斷。診斷儀器一般包括試波儀器和頻譜儀器等等，可以對通風機的轉速、壓力、相位和流量等等進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)有故障問題，儀器會自動發(fā)出警報聲和閃爍警報燈，幫助維修人員及時發(fā)現(xiàn)問題，以及采取對應的措施解決故障，確保機器的正常運轉。

3.5 智能檢測診斷技術

在礦上機電設備進行故障檢測中，智能檢測技術正在發(fā)揮出越來越重要的作用，讓監(jiān)測的速度和精度都獲得了明顯提升。智能檢測技術是隨著信息技術和網(wǎng)絡技術產(chǎn)生的技術，通過使用該技術能夠對礦山電機設備進行自動化的監(jiān)測工作。通過收集電機的當前工作的各項參數(shù)，能對當前機電設備的工作狀態(tài)做出智能化判斷，給出數(shù)據(jù)的分析結果和結論。實際使用時，會將計算機和信號處理器連接在一起，利用計算機來完成智能化分析工作。并且，在出現(xiàn)故障時，也能自動化地給出故常處理的建議和維修方法，因此使用智能化技術大打提升了礦山電機的故障診斷速度，同時提升了維修的效率，降低人員的工作壓力，可以明顯提升礦山企業(yè)的經(jīng)濟收益。

圖2 智能檢修機械測試儀

3.6 無損診斷檢測技術

使用無損診斷檢測的優(yōu)勢在于不會對機電設備造成任何影響，而且檢測的速度也比較快，能對各種器件存在的損失和缺損情況作出精確的判斷，是一種全新的檢測技術。當前，無損檢測診斷檢測技術主要包括射線照射、超聲波檢測和表面缺陷檢測三種，能對機電設備內部的情況作出清晰判斷。使用無損診斷檢測技術的時候，會將傳感器、計算機、頻譜分析等設備結合使用，因此技術水平比較高，需要礦山企業(yè)有足夠的專業(yè)人員。雖然目前還存在一定的不足，但也是機電檢測的主要發(fā)展方向。

4 結束語

綜上所述，由此可見在社會經(jīng)濟和科學技術不斷發(fā)展的這一當今時代下，我國目前的礦山機電設備故障診斷技術已經(jīng)有了很大的創(chuàng)新和提高，通過故障診斷技術的合理應用，不僅能夠促進礦山機械設備使用性能的有效提高，同時還可以保證機電設備使用壽命的延長，為煤礦企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。但是與其他的一些發(fā)達國家相比，我國目前的故障診斷技術水平還相對比較落后，所以這就還需要相關技術人員的不斷探索和實踐，以此來將故障診斷技術的作用價值最大程度的發(fā)揮出來。