矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用_品牌_

矿山机电设备中故障检测诊断技术的应用.pdf

王金晓

[摘要]随着我国科学技术的不断发展，推动了我国矿山行业的快速发展，矿山生产过程中实现了流水作业，工作效率不断的提高，保证矿山企业获得最大化的经济效益。但是矿山生产过程中使用的机电设备时常会出现故障，一旦矿山机电设备出现故障，轻则影响矿山生产的有序进行，严重时会造成人员伤害事故，阻碍矿山行业的发展。为此，本文首先对矿山机电设备故障产生主要原因进行了概述，详细探讨了矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用，旨在提高设备系统的安全性。

[关键词]矿山机电；设备维修；故障诊断技术；运用

中图分类号：TD614 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0040-01

自动化技术水平的不断提高使机电设备在现代矿山生产中的作用和影响不断增加，然而机电设备一旦发生运行故障将造成严重的经济损失甚至重大人员伤亡事故，不利于企业的良性发展。在这一背景下，故障诊断技术因其具有的早期故障检测判别功能开始受到煤炭行业的关注，并在实际推广应用中避免了一系列事故风险的发生，促进了设备系统安全性的提高。

1 矿山机电设备故障产生主要原因

1.1 配合关系的变化

当设备出现故障后，我们在对故障部位观察时会发现大多故障形成均因零件本身损伤和零件问原配关系产生变化而导致的。零件损伤是指零件原有形态和尺寸与原有设计的性能发生了偏离，该偏离是由机械设备在使用途中，各方面因素对零件共同作用产生的结果。零件常见损伤大多由老化损伤和意外损伤造成。

1.2 设备的超负荷运转

各台设备在设计时都对输出参数设计了极限，当设备实际输出的参数大于设计输出的极限时，其正常运行状态就会遭到破坏出现故障。当设备出现超负荷运转导致故障时，需要对设备技术参数进行调整和采取相应修复措施来提高设备的承受能力。

1.3 设备工作能力损耗

设备工作能力损耗是指在机械内外因素共同影响下，随着时问推移，设备综合能力在不断损耗。其主要原因为机件配合刚性下降、问隙增大；部件老化和磨损；设备摩擦系数变大、磨损和负荷增大造成热量增大；设备关键联接负荷的部件发生了扭曲变形和磨损等。

2 矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用

2.1 故障诊断技术主要方法

（1）参考故障的记录该类方法需要在有明显故障部位处使用系统以及具有依赖性质元器件对其进行仔细排查分析，并将原有事故特点，产生原因和处理措施等归纳总结成一个故障诊断的数据库，这样当出现相同原有故障时，则可通过查看数据库来快速诊断，并及时采取应对措施。

（2）压力、温度检测正常运行情况下，机电设备传动箱和轴承等部位都具备相对稳定压力和温度参数，因此通过对各部位、各设备相关参数连续检测，同时在和原始数据对比基础上，则可准确、灵敏反映设备当前状态，这种故障诊断技术具有快速、主观优势，在矿山机电设备中普遍使用。

（3）运用小波神经网络。该方法是矿山机电设备诊断中的前沿技术，通过学习可以描述几乎所有任意的非线性系统。由于矿山机电设备的故障诊断中从故障初始征兆到故障源的映射通常具有复杂的非线性映射关系，因此该方法在故障诊断方面的作用非常突出。

（4）引入模糊数学概念。模糊数学可以针对矿山机电故障中复杂的映射关系建立数学模型，并基于故障的隐蔽性与渐变性特点建立表示故障原因和各种征兆之间模糊因果关系对应知阵。为提高精度，可在诊断的过程中根据经验积累对权知阵进行修改。使得定量分析与专家经验、定性分析相结合，并在计算机上实现，为诊断决策提供依据。

（5）故障诊断的专家系统故障诊断的专家系统可以通过综合应用各领域相关经验、各专业技术以及模拟专家思维过程来对设备故障诊断分析。我国现有矿山机电设备故障诊断的专家系统，它知识库构成大多都先将故障树建立起来，再对该故障树通过定量、定性分析后得到由产出式组成的各种规则

2.2 礦山机电设备维修中故障诊断技术的实际运用

（1）采煤机故障诊断在九五重点科技计划中将采煤机故障诊断技术列入进去后，我国采煤机故障诊断技术突飞猛进，虽然和国外相比在技术水平上还存在很大差距，其主要突显在检测参数少、检测范围小广和无诊断故障功能上。但是随着采煤机左右摇臂其检测单元、变频器的通信单元、高压控制箱的检测单元、机身外围的检测单元、工程概况检测和故障诊断单元以及检测显示的单元等系统投入并运用到矿井中，采煤机故障率明显降低，再通过实时监测十几个工况的参数，把信息传递给计算机，然后再根据各单元和控制中心其节点通信连接模式，对设备采取温度、过流、欠压和过压等保护措施，在故障发生和对风险判别时就可使用彩色液晶屏对诊断结果进行显示和提示报警。

（2）提升机故障诊断。提升机作为矿井重要运输机械，其运行可靠与否对矿井工作人员作业安全和生产能力起着直接决定作用。提升机工作氛围硬和软两种故障，其中软故障是硬故障前兆，有着重要的警告作用，因此务必要及时预报和检测。现以双筒提升机松绳故障为例作故障诊断。针对该种情况，可在提升机各个天轮上安装一周的小磁钢，同时还在合适位置置入霍尔传感器对量天轮转速进行检测，正常情况下，梁天轮转速一致，两传感器输出技术脉冲的个数也大致相同。在出现松绳故障时，两天轮行程会小一致，运用传感器则可计算两天轮问行程差距，当行程差超过预警范围后则可发出松绳警告，让提升机刹车及时，以便提高安全性。

（3）其他设备故障诊断。除了提升机和采煤机，矿山高压异步电动机和通风机等设备都能采用故障诊断技术在早期对其故障进行管理。如今，故障诊断技术在金属超声探伤、红外线热成像测温测振、铁谱、声发射等领域里均获得了较大技术成果并逐渐运用到矿山设备故障诊断技术中，还获得了较好效果。

3 结束语

综上所述，，矿山机电设备故障危害巨大，因此在矿产资源的开发过程中，必须要采取科学合理的措施对机电设备进行维修，从而才能够确保我国矿业的可持续发展。

参考文献

[1] 闫先水.矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用[J].装备制造技术，2014，No.23103：266-267.

[2] 王高海，董哲.浅谈矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用[J].商业文化（下半月），2012，No.20505：267.