煤礦機電設(shè)備的故障檢測與診斷技術(shù)

許偉

摘要：故障檢測與診斷技術(shù)是保證機電設(shè)備運行安全性和可靠性的關(guān)鍵措施，其可以有效降低事故的發(fā)生概率，減少故障檢修的成本，縮短故障維修時間，提高設(shè)備運行效率和生產(chǎn)效率，對于煤礦生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。同時，故障檢測診斷技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分，該技術(shù)已經(jīng)成為自動控制領(lǐng)域中的一個新的研究課題。下面主要針對煤礦機電設(shè)備的故障檢測與診斷技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入的探討。

關(guān)鍵詞：煤礦;機電設(shè)備;故障檢測;診斷技術(shù)

1煤礦機電設(shè)備

機電設(shè)備是煤礦生產(chǎn)中不可缺少的裝備，也是煤礦現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。煤礦井下設(shè)備很多，分采掘機械、電氣設(shè)備、運輸設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備等大類。具體的有采煤機、掘進(jìn)機、各種運輸機、絞車、風(fēng)機、水泵、電動機、開關(guān)、電纜等。在綜合機械化采煤工作面還有整套液壓支架和大小不同的管路。隨著煤礦現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，各種機電設(shè)備還會逐漸增多。為保證機電設(shè)備的良好運行，需要做好煤礦機電設(shè)備的故障檢測與診斷工作。

2煤礦機電設(shè)備故障的原因

2.1機器自身的原因

要想促進(jìn)企業(yè)正常運行和生產(chǎn)發(fā)展，選擇合適的煤礦機電設(shè)備是非常重要的，因為從相關(guān)性能上來說，煤礦機電設(shè)備分為很多種類型，企業(yè)應(yīng)該從自身的生產(chǎn)狀況和產(chǎn)品類型選擇最合適的煤礦機電設(shè)備，否則在使用的過程中會非常不方便，出現(xiàn)生產(chǎn)效率低下，非常容易出現(xiàn)磨損等故障問題。如果煤礦機電設(shè)備的設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理，那么就會對企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量造成比較大的影響，因此在開始生產(chǎn)的時候應(yīng)該做好充足的調(diào)查和了解，爭取找出最合適的煤礦機電設(shè)備。

2.2工作人員操作不當(dāng)

使用和操作煤礦機電設(shè)備的主體是工作人員，因此煤礦機電設(shè)備出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞等故障問題勢必會受到人為因素的影響。不少其余的工作人員缺乏專業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)，業(yè)務(wù)水平和相關(guān)知識非常匱乏，甚至都沒有完全熟練掌握煤礦機電設(shè)備的使用方法，因此在使用的過程中非常容易出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，這會對煤礦機電設(shè)備的使用壽命造成極大的影響。

3煤礦機電設(shè)備的安全檢測與診斷技術(shù)

3.1提升機安全性能檢測

礦井提升設(shè)備是升降人員、提升物料和下放材料的大型機械設(shè)備，是礦山井下生產(chǎn)系統(tǒng)和地面工業(yè)廣場相連接的樞紐，是礦山運輸?shù)难屎怼６ㄆ谶\用先進(jìn)的檢測、信號分析、無線數(shù)據(jù)傳輸，互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，有效地對提升機各項性能進(jìn)行精確檢測可以了解其運行狀況、掌握各項安全性能指標(biāo)，及時發(fā)現(xiàn)問題，消除隱患，使提升機安全、高效地運行。（1）速度與偏擺測試，分為滾筒轉(zhuǎn)速和測速電機兩種方式，選擇滾筒轉(zhuǎn)速需要提升距離和電流變比或者最大電流。電流傳感器分為柔性電流鉗和±75mv 以及正負(fù)24v三種，選用柔性電流前需要電流變比，選用±75mv 和±24v。提升距離確認(rèn)后可自動計算并顯示加速段平均加速度和減速段平均加速度、繪制曲線。

（2）油壓及間隙，提升機制動系統(tǒng)盤式閘是靠液壓站提供高壓油實現(xiàn)松閘的，為了使松閘迅速，完全，液壓站必須提供足夠壓力的液壓油;同時，合閘后管路中的殘壓應(yīng)盡量小，以保證制動力盡量大。因此，要對制動過程中油壓變化情況與閘瓦位移變化情況進(jìn)行測試分析。該項測試需要引入可調(diào)閘電流和可調(diào)閘電壓（正負(fù)24v），選擇后測試界面會顯示不同的電流/電壓曲線，利用一、二級油壓曲線顯示時間信息，可手動計算延時時間。

（3）制動系統(tǒng)，采用滾筒轉(zhuǎn)速，必須等速度傳感器轉(zhuǎn)動起來，當(dāng)接受制動信號后，制動曲線繪制自動完成。通過分析曲線，了解提升機制動性能。

3.2通風(fēng)機的檢測診斷技術(shù)

目前用于主風(fēng)機故障檢測診斷的產(chǎn)品還不多，目前普遍采用礦用通風(fēng)機無線多參數(shù)測試儀，傳感器運用了先進(jìn)的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)與主機進(jìn)行無線傳輸，數(shù)據(jù)采集采用快速的同步信號采集、數(shù)字濾波及校準(zhǔn)，合理的數(shù)據(jù)處理算法，保證數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確行。該儀器直接測量出風(fēng)速、大氣壓、溫濕度、相對靜壓、全壓、靜壓差、電機功率，測算出平均風(fēng)速、風(fēng)量、風(fēng)機靜壓、風(fēng)機動壓、風(fēng)機全壓、軸功率、全壓有效功率、靜壓有效功率、風(fēng)機運行效率、工序能耗等參數(shù)。本測試儀采用礦用本安型平板電腦作為顯示終端，平板電腦顯示、處理數(shù)據(jù)及生成測試報告，完全脫離PC機工作。配套無線傳感器為數(shù)據(jù)采集終端，與平板電腦進(jìn)行無線通訊，平板電腦和無線傳感器在以前測試儀基礎(chǔ)上對大容量數(shù)據(jù)的處理。特別適用于煤炭、冶金礦山通風(fēng)性能測試、故障診斷、安裝維護(hù)等，是通風(fēng)機性能測試、經(jīng)濟(jì)運行、日常維護(hù)的理想測試設(shè)備。系統(tǒng)的主要功能：（1）風(fēng)速風(fēng)量測試：十六路風(fēng)速、平均風(fēng)速、風(fēng)量;（2）動靜壓的測試：動壓、靜壓、全壓、靜壓差、溫濕度、大氣壓等。（3）功率的測試：一路電機功率、軸功率。

（4）功耗效率的測試：功序能耗、全壓功率、靜壓功率、靜壓效率、全壓效率。

（5）運行性能曲線的繪制：據(jù)測得的工況點曲線，可選擇4個以上任意點繪制

十六路風(fēng)速及其他參數(shù)同步采集，即時計算數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場測得的性能曲線，診斷通風(fēng)機性能。

3.3礦用水泵的檢測及診斷技術(shù)

在煤礦生產(chǎn)中的水泵是主排水系統(tǒng)中的主要設(shè)備，在其運行過程中，由于絕緣老化、機械損傷等原因，使電動機長期帶“病”工作，這不但會給煤礦帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失，而且也影響正常的煤炭生產(chǎn)。礦用水泵故障檢測診斷的產(chǎn)品通常選用無線多參數(shù)測試儀，所有的傳感器更加微型化、智能化，并且都采用無線傳輸方式，集流量法和溫差法于一身，它可對水泵的工作狀態(tài)和性能進(jìn)行科學(xué)的檢測、診斷，為提高水泵性能提供科學(xué)依據(jù)。適用于煤礦、油田、非煤礦山工廠排水設(shè)備及離心泵效率的測量，測量泵的進(jìn)、出口的溫差或液體流速、流量、進(jìn)口壓力、出口壓力以及揚程、管網(wǎng)效率、水泵效率、單耗，軸功率等，是在線測量和評價離心泵性能較理想的便攜式智能化測量儀器。（1）溫差法測試，溫差法是根據(jù)熱力學(xué)方法測量離心泵效率的原理設(shè)計的，在測量時不需停泵，只需測量離心泵的進(jìn)、出口溫差、進(jìn)出口壓力，通過熱力學(xué)參數(shù)就可測量出泵的效率、揚程、流量等，該儀器使用方便，測量準(zhǔn)確度高，適用于泵站的檢測、仲裁和泵站的技術(shù)改造;（2）流量法測試：當(dāng)超聲波束在液體中傳播時，液體的流動將使傳播時間產(chǎn)生微小變化，其傳播時間的變化正比與液體的流速。零流量時，兩個傳感器發(fā)射和接收聲波所需的時間完全相同，液體流動時，逆流方向的聲波傳輸時間大于順流方向的聲波傳輸時間。

4結(jié)束語

煤礦企業(yè)在開展各種生產(chǎn)工作的過程中，需要積極地應(yīng)用各種機電設(shè)備，此類機電設(shè)備的安全穩(wěn)定運作是保障整個煤礦企業(yè)安全且穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)支撐，如果機電設(shè)備在實際運作的過程中出現(xiàn)故障，勢必會導(dǎo)致整個生產(chǎn)活動受到影響，甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重的安全事故問題。故障檢測與診斷技術(shù)的運用可以幫助相關(guān)工作者迅速明確機電設(shè)備的運作情況和故障的實際狀況，進(jìn)而實現(xiàn)科學(xué)合理的維修管控，保障煤礦企業(yè)可以安全穩(wěn)定地開展生產(chǎn)工作。因此對其進(jìn)行探討具有十分重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)

[1]任斌.煤礦機電設(shè)備故障診斷及維修技術(shù)淺探[J].能源與節(jié)能，2020（07）：99-100+153.

[2]趙利.故障檢測診斷技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2020（07）：122-123.