礦山機械設(shè)備故障的特點及維修措施實踐探究

白海濤

（白銀有色集團股份有限公司廠壩鉛鋅礦，甘肅 成縣 742500）

隨著我國科技的進步和社會的發(fā)展，礦山行業(yè)中對實際生產(chǎn)的水平要求不斷變高，相關(guān)企業(yè)需要提升產(chǎn)品的機械化水平，在實際機械設(shè)備的使用過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該要做好日常的保養(yǎng)和維修工作，進而確保設(shè)備能夠正常運行。對機械設(shè)備進行維修，不僅能夠延長機械設(shè)備的使用壽命，同時還能提升設(shè)備的運行性能，降低設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率，確保設(shè)備運行更加安全、穩(wěn)定，進而提升生產(chǎn)產(chǎn)品的效率，保障礦山企業(yè)的經(jīng)濟和社會效益。本文將著重對礦山機械設(shè)備的故障特點和維修措施進行探究。

1 礦山機械設(shè)備的概念

礦山行業(yè)中使用的機械設(shè)備主要是用來進行礦山開采、選擇和探索的相關(guān)機械和設(shè)備，具體主要包括輸送機、起重機、電動輪汽車、通風(fēng)與排水機械、牙輪轉(zhuǎn)機等設(shè)備。在實際的運行中，礦山機械設(shè)備需要發(fā)揮自身的功能，禁止設(shè)備出現(xiàn)功能缺陷。若是機械設(shè)備出現(xiàn)故障，將會直接到導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)缺陷，進而對設(shè)備的實際功能和性能造成負面影響。所以在實際的礦山行業(yè)中應(yīng)該要做好機械設(shè)備的維護和保養(yǎng)工作，正確使用機械設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的故障隱患，進而確保設(shè)備的生產(chǎn)效率，減少企業(yè)支出的生產(chǎn)成本。

2 礦山機械設(shè)備故障的特點分析

2.1 損耗性

首先，礦山行業(yè)中的機械設(shè)備在長時間的運行過程中，其質(zhì)量和能量會發(fā)生變化，即使能夠有效地維修設(shè)備出現(xiàn)的局部故障，但是也無法保證設(shè)備完全恢復(fù)到出現(xiàn)故障前的性能，維修后的設(shè)備將會增加出現(xiàn)故障的概率，尤其是隨著時間的增加，設(shè)備出現(xiàn)的損耗性將會變化，不可逆轉(zhuǎn)，因此在實際維修設(shè)備的過程中會根據(jù)設(shè)備故障的損耗性特點確定維修的深度和級別。

2.2 潛在性

在實際使用中，機械設(shè)備比較常見的問題就是出現(xiàn)損傷，無論是哪種損傷都會導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部的性能參數(shù)發(fā)生變化，若是參數(shù)的變換超過允許的范圍時，將會導(dǎo)致設(shè)備存在潛在故障。在實際機械設(shè)備設(shè)計過程中都會設(shè)置安全系數(shù)，即設(shè)備即使存在潛在故障也不會直接造成設(shè)備出現(xiàn)功能方面的故障，在一段時間內(nèi)，可以對設(shè)備的潛在故障進行控制。若是機械設(shè)備出現(xiàn)潛在故障，相關(guān)的工作人員需要有效地保養(yǎng)和維護設(shè)備，進而降低隱性故障對設(shè)備造成的影響，避免出現(xiàn)功能故障，進而提升設(shè)備的實際使用期限。[1]

2.3 漸發(fā)性

再運行過程中，機械設(shè)備出現(xiàn)故障的過程是有規(guī)律的，因為設(shè)備隨著使用時間的增加，會相繼出現(xiàn)老化、腐蝕、磨損等問題，其功能也會逐漸退化，相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)也會逐漸發(fā)生變化，因此，機械設(shè)備的使用時間越長，將會增加設(shè)備出現(xiàn)故障的概率，所以在日常運行中，相關(guān)的工作人員需要根據(jù)設(shè)備出現(xiàn)故障的特點進行有針對性的維修、分析、診斷和預(yù)防措施進行故障處理。

2.4 多樣性

機械設(shè)備在實際的運行中會不斷增加設(shè)備的損耗量，一個零部件可能同時存在老化、腐蝕、磨損、疲勞等故障，因為故障表現(xiàn)的形式和機理存在差異，因此在實際故障維修過程中，維修人員需要根據(jù)不同故障的模式和機理進行單獨研究分析和處理，逐一解決故障。

3 診斷礦山機械設(shè)備故障的方法分析

根據(jù)礦山機械設(shè)備實際存在的故障特點，維修人員可以通過先進的故障診斷技術(shù)及時進行問題發(fā)現(xiàn)和處理，進而確保設(shè)備處于正常運行狀態(tài)。在實際診斷機械設(shè)備故障的過程中，維修人員在應(yīng)用故障診斷技術(shù)的過程中。首先需要進行數(shù)學(xué)模型的建立，進而對設(shè)備的實際運行進行直觀的了解，通過數(shù)據(jù)對故障進行分析、總結(jié)和預(yù)判，在此基礎(chǔ)上使用傳感器收集設(shè)備運行狀態(tài)下的溫度、壓力、振動、速度等動態(tài)信號，對這些信號進行提取，然后對設(shè)備的工作狀態(tài)以及發(fā)生故障的特點信號進行了解；之后，維修人員分析這些有用信息和信號，對比設(shè)備的標(biāo)準參數(shù)，進而對設(shè)備的故障類型和工作狀態(tài)進行對比分析，采用智能化的方式進行設(shè)備發(fā)生故障的預(yù)判，提前進行設(shè)備維護，進而減少設(shè)備出現(xiàn)故障的概率；最后，根據(jù)分析結(jié)果對設(shè)備的整體情況進行判斷，然后采取合適的檢修和維護措施。[2]

在礦山機械設(shè)備故障的診斷過程中主要采取的方法有：

3.1 振動檢測診斷

振動檢測方式主要是實時、精確地對設(shè)備的振動信號進行檢測，分析收集到的振動信號，進而對設(shè)備的實際運行狀態(tài)和故障進行診斷，這種診斷方法主要工作原理即：首先是對設(shè)備運行中的振動信號進行收集，之后對設(shè)備的傳遞函數(shù)、振幅、固有頻率等動態(tài)的振動特點進行分析和研究，最后分析設(shè)備的零部件，進而對設(shè)備的整體運行狀態(tài)進行總結(jié)。采用振動檢測診斷方法能夠保證工作人員對設(shè)備的實際運行狀態(tài)進行掌握，同時預(yù)測設(shè)備出現(xiàn)故障的時間和位置，通過分析零部件，對故障進行準確定位，并有針對性地開展檢修工作。振動檢測診斷方法在實際應(yīng)用中操作簡單，具有較廣的應(yīng)用范圍，可以實時并精確分析設(shè)備的變換過程和動態(tài)特點，然而這種診斷方式主要是用來對單個或者是少數(shù)的振動部件進行分析和診斷，只能對單一的信息進行采集和分析。[3]

3.2 油液分析診斷

油液分析診斷方式主要是分析設(shè)備內(nèi)部油液中含有的磨損顆粒和多余物質(zhì)，進而對設(shè)備的運行狀態(tài)進行判斷，分析油液中相關(guān)物質(zhì)的分布、介質(zhì)成分以及構(gòu)成等進行故障判斷，這種方式主要是在機械設(shè)備的液壓系統(tǒng)以及潤滑系統(tǒng)故障分析中進行應(yīng)用，是一種間接的監(jiān)測方式，需要檢測和分析供油系統(tǒng)中的油質(zhì)量進行零部件的運行狀態(tài)判斷。

3.3 無損檢測技術(shù)

無損檢測技術(shù)主要是對設(shè)備內(nèi)部零部件的缺陷進行檢測，這種方式不會損壞零部件。在實際設(shè)備加工制造的過程中或者是長時間運行后會導(dǎo)致內(nèi)部設(shè)備出現(xiàn)缺陷。無損檢測技術(shù)主要是對設(shè)備零部件的聲光磁電等信號進行檢測和分析，進而判斷零部件的缺陷，檢修人員可以提前對設(shè)備的缺陷進行了解。當(dāng)前在礦山機械設(shè)備的無損檢測過程中主要是采用滲透、電磁、射線以及超聲檢測方式。雖然該檢測技術(shù)不會損壞設(shè)備或者是零部件，但是超聲檢測技術(shù)無法檢測薄和小的復(fù)雜零部件，同時檢測時間較常，無法三維檢測設(shè)備的缺陷。此外，射線檢測方式成本較高，同時對相關(guān)儀器的使用和安裝技術(shù)要求較高。在進行電磁檢測方式的應(yīng)用中，若是零件的幾何形狀出現(xiàn)突變，也會導(dǎo)致檢測結(jié)果不準確。滲透檢測方式操作簡單，且靈敏度價高，但是在應(yīng)用中容易造成試液揮發(fā)，無法檢測多孔材料。

3.4 人工智能診斷

在礦山機械設(shè)備故障檢測中采用人工智能診斷方式主要是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)兩種方式，前者主要是通過權(quán)值比重和數(shù)值計算方式進行故障診斷，即通過系統(tǒng)得出的權(quán)值系數(shù)矩陣對獲取的知識進行表示，然后調(diào)整矩陣進行知識獲取，將收集到的知識進行分析和計算，根據(jù)得出的數(shù)據(jù)分析和總結(jié)診斷結(jié)果；后者主要是根據(jù)知識庫和處理系統(tǒng)，其中包含人類專家的特定性只是和規(guī)則內(nèi)容，通過相關(guān)的策略和規(guī)則以邏輯性的方式推理和分析檢測的信息，進而最終得出診斷結(jié)果。人工智能檢測方式能夠推理計算輸入的錯誤數(shù)據(jù)或者是不精確的數(shù)據(jù)。然而，對視診斷對象過于復(fù)雜，將會增加知識有效和準確診斷的難度，加強診斷系統(tǒng)是變化的，故障也存在不確定性特點，因此智能化的推理難度將會逐步增加。

3.5 紅外測溫檢測技術(shù)

礦山機械設(shè)備在運行過程中，若是零部件因為長時間、高負荷的運行或者是油液劣化、摩擦等問題會導(dǎo)致設(shè)備的溫度升高，進而對零部件和設(shè)備造成損壞。采用紅外測溫檢測技術(shù)能夠測量設(shè)備內(nèi)部零部件的溫度，根據(jù)外界環(huán)境的溫度和設(shè)備的實際運行狀態(tài)進行設(shè)備的運行狀態(tài)判斷，一般紅外測溫檢測技術(shù)分為非接觸式和遠距離測溫方式，這種方式能夠分析和處理信息和數(shù)據(jù)，對機械設(shè)備的油液劣化、磨損等問題進行及時的發(fā)現(xiàn)，然而這在實際應(yīng)用中會因為設(shè)備負荷導(dǎo)致最終的測量不夠準確。此外，外界環(huán)境空氣中的灰塵、溫度等也會對這種技術(shù)引用造成影響，若是設(shè)備內(nèi)部存在障礙物，也會影響到溫度的測量。[4]

4 維修礦山機械設(shè)備故障的措施

在對礦山設(shè)備的故障進行診斷之后，需要針對不同的故障進行維修，首先主修的技術(shù)人員和設(shè)備的實際操作人員需要做好預(yù)檢工作，對設(shè)備的劣化程度和位置進行驗證，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行掌握，進而制定維修計劃；其次根據(jù)維修計劃開展維修工作，可以小修局部的故障，確保設(shè)備能夠恢復(fù)到原有的功能，或者是根據(jù)實際的工作需要進行徹底維修；最后是根據(jù)故障的診斷和維修進行常見故障的總結(jié)，通過單機維修或者是互換等方式處理故障，進而不僅減少維修的時間，同時確保維修的質(zhì)量。

5 結(jié)語

總之，在礦山行業(yè)中，由于生產(chǎn)應(yīng)用的機械設(shè)備數(shù)量不斷增加，技術(shù)水平也不斷提升，在實際運行中，機械設(shè)備出現(xiàn)故障的概率也不斷增加，因此需要做好設(shè)備的故障維修工作，相關(guān)的工作人員需要了解故障的特點，采取合適的方式進行故障診斷，進而采取有針對性的措施進行設(shè)備維修，延長設(shè)備的使用壽命，發(fā)揮設(shè)備的性能，進而提高礦山生產(chǎn)的效率。