煤炭機電設備故障維修模型的建立及應用分析

楊 勇

（黃岡職業技術學院，湖北 黃岡438002）

0 引言

機電設備是工業生產中最常見的機械化設備，隨著科學的發展和生產力水平的不斷進步，其逐漸向自動化、精密化、智能化、綜合化方向發展，這為提高工業企業的生產效率、提高人們生活水平作出了巨大貢獻。煤炭工業是我國重要的能源基礎性產業，為人民生活和社會生產提供充足的能源保障，是工業生產的重要后勤支柱。

機電設備在煤炭工業中的應用有利于促進煤炭產業的不斷發展，其自動化、智能化程度也直接影響著煤炭企業的發展狀況和后勁，對煤炭企業的安全生產和提高煤炭企業的生產效率都有積極的推動作用。而由于我國煤炭企業的生產環境對機電設備要求較高，在機電一體化和智能化廣泛應用到煤炭企業的背景下，機電設備的維護和保養就顯得尤為重要。

1 煤炭機電設備在應用過程中出現故障的原因及維護措施［1］

1.1 出現故障的原因

機電設備在煤炭工業的廣泛應用給工業生產帶來了巨大的便利，也為推動煤炭工業企業不斷向前發展提供了技術支持。然而，在煤炭機電設備大范圍運用的過程中，總是會出現一些影響機電設備運行質量的故障。其發生原因具體如下：（1）缺乏正確的使用指導。隨著機電設備從傳統簡單的電動機設備不斷向自動化和一體化發展，機電設備的技術含量不斷增加，這對機電設備操作人員的技術水平和知識水平都有了新的要求。然而由于設備操作人員缺乏相關知識，對設備的使用和操作根本不熟悉，有些甚至根據自己的主觀意愿隨意使用設備，導致設備操作失誤從而運轉失誤，造成安全隱患。（2）機電設備的使用環境不規范。機電設備對放置和使用環境都有一定要求。尤其是技術含量高的機電設備，對操作閥的位置甚至對放置環境的濕度、溫度和通風程度都有較高的要求，而這些因素將對機電設備的正常運作和使用起決定作用。然而由于管理的疏忽，有些機電設備并未按照規定的要求放置在合適的環境中，這樣不僅不能使設備起到相應的作用，還會對設備造成安全隱患。（3）對機電設備缺乏日常的維護和管理。有些人簡單地認為機電設備就是一臺機器，可以隨意處置和擺放，需要使用時開機，用完關機關閉電源即可，缺乏對機電設備的日常維護和管理意識，直到設備出現了故障，才想到去維修，這樣就嚴重縮短了機電設備的壽命，降低了工作效率，給企業帶來巨大損失。

1.2 維護措施

煤炭機電設備的維護是指根據機電設備的運營情況對煤炭機電設備采取優化措施，改善煤炭設備的工作環境和工作能力，以提高煤炭設備工作質量和效率的手段。煤炭機電設備的維護主要是對設備進行全面檢查，減少故障發生率，進而減少故障導致的財產損失。對煤炭機電設備的維護，主要采取的措施包括：（1）對煤炭機電設備的維護標準和內容進行明確把握。煤炭機電設備的維護主要是為了保證機電設備的正常運行，從而使整個煤炭生產順利進行，主要內容包括對煤炭機電設備的日常檢測和維護、升級和發展，從而確保設備有良好的工作性能和工作狀態。具體的日常維護包括為設備更換潤滑油、除塵、進行常規清理。（2）對煤炭機電設備的工作環境進行分析和改善。煤炭生產的特殊性，使得煤炭機電設備對環境的要求也比較特殊。在機電一體化和機電智能化趨勢下，煤炭機電設備對環境的要求更加細化，從對整體環境的要求轉化到對空氣濕度、溫度等環境都有更加細微的要求，因此要不斷檢測煤炭機電設備所處的工作環境，并對該環境進行有效的分析和把握，從而不斷提高設備適應環境的能力，提高設備的使用效率。

2 煤炭機電設備故障維修模型的建立

煤炭機電設備的運行過程和機電設備本身具備很多參數，這些參數直接反映了設備運行的狀態和設備發生故障的概率，對設備的正常運轉和維護都有一定的指向性。

在研究中，我們發現頻數與設備運行時間、維修時間與累積頻數呈現正態分布趨勢，其分布圖如圖1所示。從圖中可以看出，它們都符合正態分布數學模型。

圖1 維修時間與積累頻數的分布圖

3 煤炭機電設備故障診斷的主要技術

3.1 數學模型判斷

數學模型判斷是將數學模型應用到煤炭機電設備故障判斷技術中對機電設備故障進行科學合理判斷的有效手段，主要內容是根據機電設備上和機電設備在運行過程中產生的數據參數來進行數學模型分析，并對設備故障特征值等進行運算，從而迅速判斷設備發生故障的位置和起因，為設備的檢修和更換提供依據。

3.2 智能診斷

智能診斷技術是借助計算機模型對設備運行的軌跡模型進行精確計算和模擬，從而根據計算機對信息的判讀和重新計算，智能化地得出對故障的判斷。到目前為止，在煤礦工業機電設備的故障診斷上，應用最普遍的就是這種方法。

4 煤炭機電設備故障維修的主要方法［2］

4.1 日常維修

對煤炭機電設備的日常維護和保養是有效杜絕故障蔓延的重要途徑。加大對煤炭工業機電設備的日常維護力度，對設備的參數進行定時的記錄，可以有效降低煤炭機電設備的事故發生率，縮短事故檢修的時間，從而提高煤炭機電設備的利用效率。

4.2 預防維修［3］

預防維修是指為了防止設備性能惡化，在對設備深度了解的基礎上，對設備進行加固和添加潤滑油等方面的維修，這樣可以在故障發生前對設備進行相應改進，以消除故障隱患，做到防患于未然。

4.3 事后維修

事后維修是在設備發生故障以后，根據系列診斷結果對設備維修做出數學模型分析，從而得到對設備的維修方案。

4.4 改進維修

改進維修是根據煤炭機電設備的運行狀況或通過了解事故發生的原因，利用大膽的創新，對故障原因進行深入的了解和探討以后，對容易發生故障的地方進行改善，從而改善設備性能，改進設備運行狀態。

5 結語

隨著機電設備自動化程度的不斷提高和機電設備在煤炭領域應用程度的不斷加深，機電設備發生故障對整個煤炭生產系統都將造成巨大影響，因此，加強對煤炭機電設備的檢修、提高設備安全可靠性是保證煤炭工程施工持續穩定的有效途徑。對煤炭機電設備維修建立數學模型，依據模型對煤炭機電設備的故障原因和發生位置進行分析，有利于準確判定煤炭機電設備的運行狀況，減少其故障對煤炭生產的影響，從而促進煤炭企業順利發展。

［1］王全效.簡析煤礦機電設備的維修與管理［J］.中小企業管理與科技，2009（9）

［2］軒慶明.煤礦機電設備維修與管理［J］.山東大學學報，2009（7）

［3］王秀麗.加強設備狀態管理、降低設備維修費用［J］.中國設備工程，2006（2）