故障診斷技術在煤礦機電設備維修中的應用

鄭茂舉，陳 振，顧晨晨

（山東省天安礦業(yè)集團有限公司，山東曲阜 272100）

0 引言

隨著技術的進步，先進的機電設備在煤礦生產中得到普遍應用，大大提升了開采效率。因為煤礦機電設備工作任務重，以及故障的特點是隨機性，并且煤礦機電設備具有復雜的結構，需要運維工作者持續(xù)提高技術水平。只有如此，才可以掌握故障診斷技術、判斷故障形成因素，從而實施有效的故障處理措施，以確保煤礦機電設備正常運行。

1 常用的煤礦機電設備故障診斷技術

1.1 主觀診斷技術

煤礦機電設備維修中主觀診斷技術的應用能夠實時明確故障，且對故障的種類進行識別，把握機電設備的動態(tài)情況。主觀診斷技術的應用重點是工作者結合長時間的工作經驗，并且根據之前的故障診斷記錄，主要觀察機電設備較易形成故障的位置，從而準確、迅速地明確故障的種類和實際位置，然后以此為根據分析故障、維修設備、調整參數。主觀診斷技術具備便捷簡單的操作優(yōu)勢，而其不足之處是運維工作者存在較強的個人主觀性，因此在診斷復雜機電設備故障中存在欠缺。

1.2 信息采集技術

信息采集技術重點是對機電設備工作的一系列信息進行獲取，且確保信息的真實性，以及比較設備正常運行信息和獲取的一系列信息，從而判斷機電設備的工作動態(tài)，以此判斷機電設備存在故障與否。一般來講，在實踐中應用信息采集技術需要獲取比較多的信息，這樣才可以更好地診斷機電設備。工作中的煤礦機電設備一直處在振動、熱、力等動態(tài)改變的狀態(tài)中。信息采集技術即結合專業(yè)儀器及時取得機電設備的工作信息，從而為診斷機電設備故障帶來有效的信息支持。

1.3 智能診斷技術

智能診斷技術重點是應用自動化技術對機電設備的工作信息進行自動、實時地收集，然后結合計算機處理向操作者反饋結論。機電設備運維工作者能夠結合反饋的結論，判斷技術設備故障存在與否，且能夠結合反饋的結論清楚故障形成的實際部位和種類，從而便于工作者進行維修，也有利于維修效率和質量的提升。作為煤礦機電設備維修工作的一個主要發(fā)展趨勢，智能診斷技術的應用前景非常廣闊。

2 煤礦機電設備故障的診斷流程

首先，判斷煤礦機電設備的工作動態(tài)，結合檢測儀器收集機電設備工作中形成的一系列信號或信息，運維工作者能夠結合遙感技術和信息技術手段收集、分析、處理一系列的信息或信號，進而根據最終的信息確定機電設備的工作狀態(tài)。其次，結合收集的信息診斷機電設備的運行情況，在進行診斷時比較標準的參數信息跟實際獲取的各種信息或信號，然后判斷機電設備的故障種類，排除跟信息情況不符合的故障因素，從而對機電設備的故障因素進行確定。最后，通過故障檢修以及排除技術調試、排除機電設備的故障位置，在具備條件的情況下更換存在嚴重故障的技術設備的元件或進行維修、維護，確保機電設備具備完善的整體結構，然后試運行檢修調試之后的機電設備。煤礦機電設備故障診斷流程如圖1 所示。

圖1 煤礦機電設備故障診斷流程

3 故障診斷技術在煤礦機電設備維修中的應用

3.1 液壓支架故障診斷技術

在煤礦機電設備中的液壓支架屬于一個基本的設備，液壓支架直接影響煤礦綜采過程。液壓支架的故障形成因素較多，根據很多的煤礦綜采經驗能夠明確，液體泄漏是導致液壓支架故障的主導因素，而機械因素形成的液壓支架故障占比較小。重點結合對液泵工作聲音的識別來明確液管的破裂與否，一般情況下，煤礦綜采中的液泵泄壓頻率比較穩(wěn)定，這意味著液管的破裂現(xiàn)象不存在，在液管出現(xiàn)破裂之后，液泵長時間的狀態(tài)為不泄壓，進而造成液泵工作時形成異響。鑒于此，運維工作者能夠跟液壓支架、乳泵等工作者相配合，結合液泵的異響探究液管損壞的部位，以明確液管損壞情況，且結合感知、觀察、傾聽、經驗等最終清楚液管損壞的具體部位。

3.2 采煤機設備故障診斷技術

在煤礦生產中，采煤機設備是非常關鍵的動力設備，導致采煤機設備故障的因素比較多，如地質狀況、氣候條件、自然因素等，采煤機設備的故障診斷技術能夠大大提升煤礦的生產效率。通常來講，采煤機設備的故障診斷方法是參數測量法、觸摸法、聽聲音法、觀察法等，在采煤機設備存在故障的情況下，其運行的聲響跟正常工作聲響存在非常大的不同之處，因此運維工作者能夠結合聲響判斷采煤機設備的工作動態(tài)，然后根據聲響進行觀察，再進行觸摸和比較參數等深入明確采煤機設備的實際故障部位，以及結合肢體的感溫清楚潛在的故障部位的振動、溫度等狀態(tài)，結合觀察清楚采煤機設備液壓系統(tǒng)的壓力改變、是不是存在液體泄漏的現(xiàn)象，最終結合溫度、壓力、電阻、流量等一系列參數診斷采煤機設備的電氣系統(tǒng)故障。

3.3 煤礦提升機故障診斷技術

煤礦生產中的提升機如果形成故障問題，會對生產效率形成顯著影響，以及難以確保煤礦生產工人的生命安全。一般來講，煤礦提升機存在硬故障和軟故障兩種。在檢修提升機時應選擇合理與科學的故障診斷技術，綜合監(jiān)測提升機軟故障，及時把握提升機的工作動態(tài)，且根據正常工作參數比較分析提升機的整體運行水平，以此實時處理問題，很好地防范提升機硬故障，保障提升機的持續(xù)與安全工作。例如，對于出現(xiàn)較多的雙筒提升機松繩故障，運維工作者在進行診斷時應將一個小磁鋼安裝在提升機的所有天輪上，且將霍爾傳感器安裝在適宜的部位，從而對兩個天輪的輸出脈沖和轉速進行檢測，判斷兩個天輪是否一致，最終明確提升機故障是否存在。

3.4 轉載機故障診斷技術

在煤礦生產中，轉載機至關重要。其中，轉載機的減速器部位經常出現(xiàn)故障問題，因此在診斷轉載機故障時，運維工作者應先判斷減速器的故障是否存在。根據大量的故障診斷經驗，減速器的故障主要有下面幾種類型：機械磨損形成的減速器齒輪構件改變，其中齒輪點蝕和磨損是其故障體現(xiàn)形式；串油和漏油故障問題，其中在減速器的IV 軸以及I 軸部位較易形成漏油故障；軸承故障問題，對于減速器存在的軸承故障問題，運維工作者能夠應用采煤機的故障診斷方式。

3.5 破碎機故障診斷技術

破碎機設備存在較大種類的故障，根據破碎機設備的振動頻率和大量的故障診斷經驗，破碎機設備故障主要有下面一些種類：因為水和空氣等因素的制約，破碎機軸頸跟中心偏離或滑動軸承故障；破碎機設備中的零件松動導致的故障；軸系缺少協(xié)調性導致的故障；轉子磨損或不平衡的故障。破碎機設備的故障診斷能夠立足于其運行特點和性質，應用觀察和分析的方法判斷破碎機形成故障的因素，從而探究一系列種類的故障原因，最后再進行排除。

3.6 電氣設備故障診斷技術

運維工作者在診斷電氣設備故障時常常結合理論性的參考或一些故障診斷經驗全面探究電氣設備的整體工作動態(tài)、潛在的問題、固有的問題等。其中狀態(tài)探究法與直觀分析法是經常應用的方法。狀態(tài)探究法即結合電氣設備的低速高速運行、正反轉、啟動等情況明確其故障部位。直觀分析法即結合手動觸摸、傾聽聲響、觀察等方法診斷電氣設備的故障，運維工作者應首先熟悉電氣設備的基本信息（性能、運行動態(tài)等），清楚電氣設備的故障是否存在，然后綜合觀察電氣設備的外部和內部元件，清楚電氣設備的外部和內部元件的運行異響或磨損等現(xiàn)象是否存在，再結合手動觸摸判斷電氣設備的溫度是否在適宜的溫度范圍之內。在診斷電氣設備故障時，運維工作者需要根據電氣設備的異常情況科學地選擇故障診斷技術，且根據相應的理論知識系統(tǒng)地探究電氣設備故障的實際部位，進而奠定電氣設備維修的堅實基礎。

4 結語

綜上所述，在煤礦企業(yè)發(fā)展過程中，煤礦機電設備有著十分重要的作用，一旦設備出現(xiàn)故障則可能使企業(yè)面臨停產。因此強化機電設備維修與管理至關重要，通過故障診斷技術能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)煤礦機電設備故障，使相關技術維修人員能夠在第一時間做出處理，確保設備的安全穩(wěn)定運行，提高企業(yè)的生產效率和經濟效益。