淺議我國煤礦行業中機電設備故障檢測技術分析

摘 要 在我國當前現代化煤礦中，儼然形成了一礦一面和一條生產線的強化集中生產模式，其中機電設備的自動化、大型化和重載化程度方面不斷的提高，為提高煤礦企業的設備管理水平，并更好的確保礦山設備的安全運行，迫切需要加強故障診斷技術方面。本文從故障檢測診斷技術的特點出發，以及故障檢測診斷技術方面在煤礦機電設備安全中的應用進行了探討。

關鍵詞 機電設備 故障檢測 診斷技術

中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A

機電設備是指包含了機械、電子技術的設備，通常所說的機械設備又是機電設備最重要的組成部分，然而，隨著我國科技技術的不斷提高，煤礦行業的自動化水平方面也得到了很大進步，機電設備在整個煤礦行業中也得到了廣泛應用。因此，在如何確保煤礦行業中機電設備能始終處于良好及安全的運行狀態，并盡量減少和避免故障的發生等方面已成為了當前機電設備管理的主要任務。

1 故障檢測診斷技術的特點

隨著現代化的維修理論、工藝理論、基礎學科理論和檢查技術的發展，故障檢測診斷技術也不斷得以完善。它最主要有以下幾方面的特點：

1.1 技術的復合性

機電設備的診斷和維修，涉及到了動力學、摩擦學、物理學等多種學科領域，并包含了自動化應用、機械制造、液壓機器應用等多方面知識體系，因此故障診斷技術是一門綜合性的學科。

1.2 明確的目的性

故障檢測診斷技術具有明確的目的性，就是及時發現設備運行過程中的故障，并運用相關的技術，對故障進行準確的定位與分析，進而制定出相應合理的維修方案，以確保生產的安全與順利。

1.3 實踐性與理論并重

故障檢測診斷技術，不僅具有廣泛的理論基礎，而且能切實應用于生產實踐當中，在診斷和處理結果出來后，能迅速完成由理論向實踐的轉化。

2 煤礦機電設備安全中故障檢測診斷技術的應用

2.1 礦井提升機檢測和故障診斷

礦井提升設備是煤礦生產中用于升降人員、提升物料和下放材料的大型機械設備，也是礦山井下生產系統和地面工作相連接的紐帶。礦井提升機能否安全運行，將對礦山生產和建設的正常造成直接影響，甚至有可能威脅到工作人員的生命安全，其重要性不容忽視。

礦井提升機的故障可分為硬故障和軟故障這兩類。硬故障主要指提升機中一些特定的參數出現了超限的表現，這一類故障可通過對保護裝置的設置來進行解決；軟故障則要通過多種工況參數的測試，并經過對相關數據的分析和處理才能得以診斷，而且因為軟故障對工況參數的變量牽涉較多，往往導致對其無法進行準確判斷。但是軟故障卻通常是硬故障發生的前提與預兆，因此加強對提升機軟故障的及時預報和診斷是非常重要的。

目前，為了保證提升機的安全、正常的運行，我國開展了大量的研究工作，取得了一定的成績，并針對性的開發出了相應提升機的檢測和故障診斷裝置。例如ASCC型全數字提升機控制系統、KJ46性礦井提升機檢測診斷裝置等等，都具備了對礦井提升機運行參數的檢測和故障診斷的功能，并同時包含了超速保護、制動失靈保護和過卷保護等方面的作用，在實際工作中取得了較好的效果。

2.2 采煤機檢測和故障診斷

采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復雜系統。因煤礦井下工作環境惡劣而且復雜，如果采煤機出現故障將容易導致整個采煤工作的中斷，造成巨大的經濟損失。隨著當前煤礦工業的發展，采煤機功能越來越多，且自身的結構和組成愈發復雜，導致故障發生的原因也隨之復雜化。同國外先進的采煤機比較，國產的采煤機在故障檢測診斷技術方面還相對落后，主要表現在檢測參數的缺少和檢測范圍的不全面，并且無故障診斷功能。

為徹底改變國產采煤機無故障診斷功能和檢測水平低的現狀，原煤炭部將“采煤機工況檢測及故障診斷系統”的研制列入了“九五”重點科技攻關計劃當中。該故障檢測診斷系統主要包括了機身外圍檢測單元、左右搖臂檢測單元、變頻器通信單元、工況檢測及故障診斷單元、高壓控制箱檢測單元、檢測顯示單元這六個單元，在當前已取得了較為顯著的成效。

2.3 通風機檢測和故障診斷

當前應用于礦井通風機的故障檢測診斷的裝置較少，主要包括了FJZ型礦井主風機監測與故障診斷儀、K F C-A型通風機集中檢測儀等裝置。FJZ型礦井主風機監測與故障診斷儀是以8098單片機作為核心的通風機檢測與故障診斷系統，并實現了主風機的機械故障診斷和在線監測的一體化。該系統的主要功能包括：（1）實時檢測功能。包括對風量、負壓、風機振動烈度、軸溫、通風機電流、軸心規矩等的檢測。 （2）智能診斷功能。指利用主機內自帶的專家系統，對通風機常見機械故障進行診斷。 （3）報警和打印功能。根據工作實際，對通風機的各種參數值進行報警設置，超過設計限制即會自動報警并進行打印記錄。

2.4 高壓異步電動機檢測和故障診斷

高壓異步電動機在礦山生產與建設中，起著非常重要的作用。其故障的發生，不僅會給礦山企業帶來極大的經濟損失，還會影響到正常的生產與運營。隨著當前信號處理技術和人工智能技術的發展與應用，異步電動機的故障檢測診斷技術也得到了極大的突破，并已取得了良好的效果。當前高壓異步電動機故障常見的檢測與診斷方法包括了局部放電檢測、電流高次諧波檢測和磁通檢測這三種。

局部放電檢測是利用檢測定子電流的高頻檢測儀和電流互感器，或者通過帶通濾波器和射頻天線檢測局放脈沖，以辨別各種局放源來對定子的不同故障進行診斷；電流高次諧波檢測則是利用定子電流的不平衡現象，檢測異步電動機的定子繞組故障；磁通檢測是檢測電機內部磁通在切向和徑向上分量的變化，進而判定定子故障的方法，這種方法在當前高壓電機的多種故障檢測中得到了較為廣泛應用，但由于需要磁通檢測儀器，不方便使用，對弱信號也不易被檢測。

3 總結

故障檢測診斷技術是一項集合了信息技術、傳導技術和電腦技術等多個領域為一體的先進技術手段，然而因為在我國煤礦行業各種因素，機電設備故障檢測診斷技術仍處于較為簡單的階段，推廣應用并不廣泛，在技術開發和研究工作的投入力度上還有待加強。同時，還應加強與各個行業間故障檢測診斷技術的交流與合作，并進行新技術的推廣與應用，使煤礦機電設備的安全性、可靠性得到進一步提高。

參考文獻

[1] 黃書雷.故障診斷技術在煤礦設備維修中的應用[J].工會博覽理

論研究，2012 （1）.

[2] 雷振廷.查伏強.故障檢測診斷技術在煤礦機電設備中的應用[J] .

科技咨詢，2011 （23）.