礦山機(jī)械電氣設(shè)備故障分析與檢修

高麗新，劉金釗，孫寶慶

（新城金礦，山東 濟(jì)南 250000）

1 做好礦山機(jī)械設(shè)備維修管理工作的重要性

根據(jù)有關(guān)調(diào)查結(jié)果，如采用較適宜的養(yǎng)護(hù)方法，礦山企業(yè)必須嚴(yán)格做好機(jī)械設(shè)備的管理工作，從而保障所有的機(jī)械設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，有效延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命。同時，通過日常檢修可以及時發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的存在的問題，并采取有效的措施進(jìn)行解決，避免由于機(jī)械設(shè)備故障引起安全事故。此外，機(jī)械設(shè)備的日常維護(hù)與管理可以在一定程度上同樣能節(jié)約維修費(fèi)用，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，這對礦業(yè)企業(yè)的健康發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。礦機(jī)設(shè)備的使用價值主要體現(xiàn)在采礦作業(yè)中，采礦作業(yè)負(fù)荷較重，采礦作業(yè)規(guī)模也相當(dāng)大。此外，如果礦山機(jī)械設(shè)備在實際工作過程中，常常需要連續(xù)工作很長的時間，由于某些特殊原因而發(fā)生故障，使得工作難度增加。無論礦井機(jī)械設(shè)備的哪個部位發(fā)生故障，都會對設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生工作影響，對設(shè)備的正常運(yùn)行造成干擾。

2 診斷技術(shù)在礦山機(jī)械電氣設(shè)備維修中的應(yīng)用

（1）各類油液監(jiān)測方法。在操作過程中，許多機(jī)械設(shè)備需要用油，如新城金礦目前使用的DD331鑿巖臺車潤滑機(jī)油、液壓支架液壓油和設(shè)備動力油等，油質(zhì)直接影響機(jī)械設(shè)備的正常操作。為確保機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，目前多采用油液監(jiān)測傳感器來監(jiān)測油液的粘度、濃度及油品等參數(shù)。監(jiān)控過程中，根據(jù)油品功能的不同，需要使用不同類型的油液傳感器，主要監(jiān)控油品中金屬含量的變化，水分的變化，粘度的變化等，從而及時對油品進(jìn)行更換，保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

潤滑油是機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的，能夠有效緩解齒輪之間的摩擦，避免由于摩擦力過大引起的齒輪損耗。通常情況下，需要檢驗潤滑油中的金屬含量以及潤滑油的黏度。通過對潤滑油的檢驗，可以及時發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)存在的問題，同時，有效降低更換機(jī)油產(chǎn)生的費(fèi)用。例如，有些機(jī)械設(shè)備中的機(jī)油要求使用240小時，但是經(jīng)過嚴(yán)格的維護(hù)與檢驗可以有效延長至340小時。這樣一來，可以有效的延長機(jī)油使用的時間，降低機(jī)油使用的成本。此外，采用線檢測技術(shù)，不會對發(fā)動機(jī)造成任何影響，減少換油產(chǎn)生的成本。

液壓系統(tǒng)對油液的要求比較高，因此，在使用過程中必須保證油液的質(zhì)量符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。液壓系統(tǒng)是一個封閉式系統(tǒng)，是由多種不同的部分組成的，這樣一來就會增加液壓系統(tǒng)故障排查的難度。技術(shù)人員通過液壓油質(zhì)量的檢測，從而及時發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)中存在的問題。液壓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中放液壓油的黏度不足時就會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械設(shè)備故障出現(xiàn)的可能性就會增加。此外，當(dāng)液壓油中的金屬含量超標(biāo)時，液壓系統(tǒng)中的管道及容易出現(xiàn)堵塞的問題。因此，技術(shù)人員必須及時采取科學(xué)合理的措施及時排查出液壓系統(tǒng)中的故障。

（2）無損檢驗檢驗技術(shù)。礦山機(jī)械設(shè)備中的桿件零件多，在長期使用過程中內(nèi)部會產(chǎn)生損傷，造成設(shè)備在使用過程中存在重大安全隱患。用傳統(tǒng)的方法難以識別這些桿件內(nèi)部的損傷，需要用一種新的方法來檢測這些桿件是否損壞。無損傷探傷是目前使用較多的一種機(jī)械設(shè)備損傷檢測方法，其主要優(yōu)點(diǎn)是能夠在不損壞機(jī)械設(shè)備的情況下，檢測設(shè)備內(nèi)部的損傷，提高檢測效率的同時還能夠降低檢測的成本，對某些大型設(shè)備的支承、焊縫裂紋檢測效果非常明顯。

超聲波檢測技術(shù)在實際生產(chǎn)中應(yīng)用較多，主要用于檢測金屬內(nèi)部缺陷。對表面裂紋比較容易發(fā)現(xiàn)，對內(nèi)部缺陷則通過探傷儀進(jìn)行智能檢測。如液壓設(shè)備桿件、電機(jī)軸承等，在其內(nèi)部存在缺陷時，極易造成桿件或軸承斷裂，從而引發(fā)礦山機(jī)電安全事故。另外，超聲波探傷對電鏟鏟桿、重要傳動軸、傳動齒輪、提升缸等部件的維修也有很好的效果，為保證礦井設(shè)備維修質(zhì)量提供了技術(shù)保障。

（3）監(jiān)測振動的技術(shù)。我礦重點(diǎn)機(jī)械設(shè)備如MQY-50＊64球磨機(jī)在運(yùn)行中因受動力作用會產(chǎn)生一些機(jī)械振動，對于正常機(jī)械振動對設(shè)備影響不大，但振動異常則說明機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障。礦井機(jī)械設(shè)備是由齒輪、軸承等部件組成的，一旦振動超過這些部件所能承受的極限，就容易引發(fā)嚴(yán)重的機(jī)械安全事故。

通常情況下，這些部件多位于某些內(nèi)部，難以用肉眼觀察其異常運(yùn)動狀態(tài)。對關(guān)鍵部件的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷時，可在關(guān)鍵部件上安裝振動傳感器，通過傳感器測得部件的振幅，對設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測。在振動狀態(tài)變化的基礎(chǔ)上，合理確定設(shè)備維修和檢修的時機(jī)，有利于防止機(jī)械故障，確保生產(chǎn)安全。該方法可以從根本上監(jiān)控故障的發(fā)生，使故障能夠提前發(fā)現(xiàn)，減輕故障帶來的后果，這種故障檢測方法具有廣闊的應(yīng)用前景。

3 礦山機(jī)械設(shè)備的故障維修

（1）礦井機(jī)械設(shè)備的維護(hù)措施。礦山機(jī)械設(shè)備潤滑管理工作的首要任務(wù)是潤滑，因此，在礦山機(jī)械設(shè)備的管理中，應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范潤滑措施，把整個礦山機(jī)械設(shè)備的潤滑工作放在重要位置，并在管理層面上給予高度重視。機(jī)器設(shè)備在加潤滑劑或加潤滑油時，應(yīng)嚴(yán)格按照機(jī)器設(shè)備管理規(guī)范操作。在機(jī)械設(shè)備潤滑工作中不斷完善，可在添加潤滑劑的過程中加入一定的輔助物質(zhì)，從而達(dá)到提高潤滑效果的目的。潤滑油的選擇應(yīng)根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，做好潤滑油的質(zhì)量檢測，不能隨意添加或添加質(zhì)量不佳的機(jī)械設(shè)備潤滑油，保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的正常。為了更好地生產(chǎn)設(shè)備，必須保證潤滑油符合要求并達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能減少機(jī)械設(shè)備的磨損，從而降低機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中的能耗。加強(qiáng)礦山機(jī)械設(shè)備的管理，才能降低整個生產(chǎn)過程中的事故發(fā)生率，并不斷提高生產(chǎn)效率，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不受影響。機(jī)器設(shè)備的潤滑工作要做好工作記錄，對加潤滑劑的機(jī)器設(shè)備質(zhì)量要定期檢查，在現(xiàn)有的管理方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的調(diào)整與改進(jìn)。與此同時，整個機(jī)械設(shè)備的潤滑工作都要落實到員工身上，如果出現(xiàn)某些問題可以進(jìn)行責(zé)任追查，這樣可以保證促使企業(yè)員工更好的進(jìn)行潤滑管理。

（2）預(yù)期故障修理。預(yù)知故障維修是指礦山機(jī)械設(shè)備在發(fā)生故障前，定期對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查和性能分析，以防止機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障而采取的相應(yīng)預(yù)防措施。預(yù)知故障維修是為了不斷提高礦山機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率，延長其使用壽命，使其經(jīng)濟(jì)效益最大化。對于機(jī)械設(shè)備的故障維修，也要根據(jù)機(jī)械設(shè)備對礦山企業(yè)生產(chǎn)的影響程度，采取相應(yīng)的維修措施。對在礦山企業(yè)生產(chǎn)中作用較小的機(jī)械設(shè)備，可采用事后修理的方法進(jìn)行修理。針對礦山企業(yè)生產(chǎn)條件影響較大的機(jī)械設(shè)備，采取預(yù)防性維修的方法進(jìn)行維修。

礦山機(jī)械設(shè)備定期維修的優(yōu)點(diǎn)有很多，除了能及時發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備是否超負(fù)荷之外，還能使機(jī)械設(shè)備運(yùn)行人員在此基礎(chǔ)上調(diào)整運(yùn)行模式，防止機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障。

（3）提高設(shè)備維修人員的專業(yè)素質(zhì)。為有效地提高礦山企業(yè)機(jī)械設(shè)備的維修質(zhì)量，必須加強(qiáng)對設(shè)備維修人員的安全教育和技術(shù)培訓(xùn)，提高整個隊伍的安全意識和專業(yè)技術(shù)水平。管理人員必須對員工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，要做到技術(shù)性、針對性，定期進(jìn)行技術(shù)考核。對專業(yè)技術(shù)不合格的員工采取相應(yīng)的激勵措施，以促進(jìn)其技術(shù)水平的提高，保證能夠更好地完成本職工作。另外，在實際管理過程中要嚴(yán)格操作人員的準(zhǔn)入關(guān)，堅決做到持證上崗，落實上崗前的安全教育和培訓(xùn)。

（4）重視設(shè)備的維修。礦山企業(yè)的有關(guān)管理人員必須認(rèn)識到機(jī)械設(shè)備的維修工作的重要性，不但要減少設(shè)備的磨損，延長使用壽命，而且要及時消除安全隱患，避免發(fā)生各類重大安全事故，給企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。一般而言，機(jī)械設(shè)備的可靠度隨著使用年限的增長而下降，可靠性降低，設(shè)備發(fā)生故障的機(jī)率越大，維修費(fèi)用也必然越大。目前，礦山企業(yè)所使用的各種現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備均屬資金密集型設(shè)備，其投資和使用成本較高，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備管理，以降低投資和使用成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（5）探測。檢測方法主要是用輔助工具判斷機(jī)械和電氣設(shè)備故障的檢修方法。輔助器包括以上所述的振動分析儀和相關(guān)儀器儀表，綜合應(yīng)用了電阻法、電壓法和電流法。采用檢修法進(jìn)行故障檢修時，若發(fā)生互感二次回路故障，首先要仔細(xì)檢查互感器的保險絲，確定互感器電源的來源并加以核實，再結(jié)合備用保險絲的箱體和線路，接到地上，對其電壓進(jìn)行測試，在臨時電氣二次回路與互感器之間設(shè)置一個實體開關(guān)，觀察實際的電氣二次回路在接通電流后的工作情況，看是否能滿足習(xí)作的實際需要。若一切正常，則可確定修復(fù)工作已完成；若修復(fù)過程中出現(xiàn)問題，應(yīng)隨時進(jìn)行調(diào)整。

（6）通電。本發(fā)明主要是將安培計串聯(lián)在電流中，在通電時能準(zhǔn)確地讀出讀數(shù)。讀數(shù)的大小可以反映電路的工作狀態(tài)。斷路器故障時電氣二次回路中交流電極易發(fā)生的一種故障情況，一般指在電流運(yùn)行過程中，發(fā)出各種電氣二次回路斷路器信號，整個儀表顯示其中電流為零值，即無電流通過。電流互感器發(fā)出很大的響聲，在具體接觸導(dǎo)線處可能會有火花。

4 結(jié)論

為有效地分析和診斷礦山機(jī)械和電力設(shè)備的故障，本文采用改進(jìn)的MSER算法對礦山機(jī)械和電力設(shè)備的故障進(jìn)行聚類提取。機(jī)電設(shè)備故障分析與檢修是保證機(jī)電設(shè)備工作效率和工作質(zhì)量的重要手段，針對機(jī)電設(shè)備的故障診斷，提出了經(jīng)驗法、檢測器法和電流法三種檢修方法，可大大提高機(jī)電設(shè)備的故障診斷水平。在下一步的工作中，我們可以加大對改進(jìn)MSER算法的研究力度，努力實現(xiàn)參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整。但是本論文唯一的不足之處就是沒有對機(jī)械電氣設(shè)備的故障診斷進(jìn)行更深入的研究，未來的研究中這項內(nèi)容將作為該領(lǐng)域的一個研究重點(diǎn)，為礦山機(jī)械設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保障。