試論煤礦機電設備故障的監測診斷技術

■劉愿

（云南煤礦安全技術中心云南昆明650000）

試論煤礦機電設備故障的監測診斷技術

■劉愿

（云南煤礦安全技術中心云南昆明650000）

煤礦在我國的社會發展中具有重大的作用，在科學技術的支持下，我國的采煤質量和效率穩步的提升。在保證采煤施工安全高效的作業中，機電設備使用和故障監測最為關鍵。文章為了闡述對煤礦機電設備故障實施監測與診斷的必要性，以升降機和采煤機機電設備為例，對常見事故和監測診斷技術進行分析，同時總結了故障監測診斷的目的與內容。

煤礦機電設備故障監測診斷

機電設備已經成為了工程中重要的應用器械，通過機電一體化的設計，能夠在較少技術人員的配合中完成智能化的技術應用，并提高了工作的準確率和工作效率。但是在復雜的工作環境中，機電設備往往會出現一些問題，需要技術人員對設備進行監測診斷。機電設備故障檢修是十分必要的，即使在較小的故障中并不影響機械的正常使用也要實施檢修，這主要是因為，機電設備的智能化技術較高，小的故障很容易產生連鎖反應產生更大的生產事故，造成人身和企業財產的損失。

1 機電設備故障診斷的目的和內容

在現階段的技術發展和煤礦企業的管理中，科學化的管理系統已經逐漸完成，在煤礦機電設備故障的檢測診斷中已經體現出來，與以往的檢修管理不同的是，即使設備沒有出現事故引發停止運行，也要定期的對設備實施監測，防患于未然，保障機械的正常運轉。同時這也是現代機電設備故障診斷的最終目的。通過對監測診斷技術的完善，能夠保證設備最優狀態運作，即使出現了故障問題，也能夠在最短的時間內維修成功，避免由于維修時間過長或維修不徹底導致企業經濟受損。在當前的設備故障診斷內容中，也不僅僅是對設備進行維修，還要了解設備的基本設計和運行服務等，這主要是機械化和智能化結合的結果，是對故障維修人員的必要要求。

2 煤礦機電設備監測技術

煤礦機電設備監測技術就是利用一些測試儀器在實際的工作環境中，對機電設備的構件等實施性能的檢測。這種監測技術的實施，能夠及時的檢查出各部分構建的性能狀況，避免在復雜的礦區環境作業中發生危險事故。并且這種監測流程不僅僅存在于施工中，對于機電設備的研發、制造階段也要進行科學的測量，并將設備的設計理想性能和實際性能相比較，在機電設備生產和使用的整個過程中保證施工作業的安全性。

2.1 煤礦機電設備監測的作用

在煤礦機電設備監測中，首先，最主要的作用就是保證施工作業的安全性，特別是在重大機械設備的監測中，要對爆炸和塌陷等事故進行預防，定期監測機電設備的使用性能，并設定智能化操作參數，完善機械的自我檢測和預警系統。其次，對煤礦機電設備監測是提高生產效率的保證。在任何機械設備的使用中，都會在較長的運轉周期中降低使用性能，這就需要定期的監測和維護，保證機械設備的高效性生產，特別是在煤礦工程應用中，高質量和高效率的生產要求是現代化社會的需求，也是能源綜合利用的體現。最后，煤礦機電設備的監測應用是維護用戶經濟利益的基礎。現階段煤礦機電設備的監測不僅局限在維修上，從設備的設計、制造和使用的整個過程中都有監測數據的積累，在出現責任事故時，通過對機械數據和現場施工情況的分析，能夠判定出事故的責任所在，從而維護了機電設備用戶的經濟利益。

2.2 煤礦機電設備測試的內容：

主要零部件測試：主要零部件是指煤礦機電設備的易損件、重要受力構件、磨損件、易燃件，以及其他影響設備安全性、可靠性等的重要零部件。試驗方法是：在專用或通用的試驗臺架上，根據零部件的技術要求，在整機中功能特點，模擬實際工作時的載荷大小、受載特性、工作環境，對被試驗零部件進行試驗和檢測，以保證設備的整體質量。

整機試驗：在專用試驗臺、實驗室或試驗場，模擬實際使用工況和環境對組裝成整臺的設備或機組進行加載運行試驗，并根據要求測錄試驗數據，以考核設備的可靠性、安全性、配套性、適應性、可用性等各項性能指標。

3 煤礦設備診斷技術

3.1 礦井提升機故障的監測診斷技術應用

在煤礦的生產作業中，提升機的應用最為頻繁，由于使用次數的增加，其潛在的風險概率也就較其他的設備偏高。提升機不僅輸出礦井中的礦石，還要對人員和設備進行輸送，可見其安全性控制的重要意義。

在近幾年的診斷技術發展中，對提升機的故障診斷已經不單單依靠單一傳感器來檢測，通過多個傳感器的融合使用，能夠檢測出設備的完整信息，增加的檢測數據的可靠性，并能夠對提升機的機械傳動系統、制動系統和潤滑系統等綜合分析，判斷出故障的確切位置。

3.2 采煤機故障的監測診斷技術應用

采煤機是控制礦區煤炭質量的核心機械，通過對液壓系統的控制，對復雜的煤層進行高效率的回采，并控制采礦的質量。分析采煤機的事故發生我們不難發現，主要是液壓系統中的高壓和低壓部分出現了問題，在實際的故障診斷中應主要以液壓系統的監測為主。

在液壓系統的主要故障問題中，高壓和低壓隨負載的變化是判定機械是否存在故障的直接因素，在正常情況下，高壓會在煤礦的負載施工中成正比例增長，而低壓在負載增加的情況中其數值恒定不變，若出現的相反的狀況，就可以判定煤礦發生了泄漏或竄通的現象，應對設備及時的監測與診斷。另外，還要通過油箱油位的變化、液壓系統的聲音變化和過濾器的堵塞情況進行分析，避免機電設備的運作中由于油泄漏、空氣混入和過濾器堵塞等造成液壓系統部件的損傷。

監測方法監測系統由傳感器、分站及傳輸接口和主機三部分組成。采煤機工作時傳感器將檢測的各物理量轉換成200～1000Hz的方波信號送給分站，分站將信號簡單處理后分時發送給傳輸接口，再由傳輸接口傳遞給主計算機，由計算機對信號進行全面處理，實現數據的存貯、顯示和打印及故障報警。對采煤機液壓系統進行故障分析，實施主動維護，是提高采煤機使用可靠性，延長其使用壽命的有效方法。

4 結語

與傳統的故障維修相比，現代化的故障監測診斷技術更能夠促進生產的正常運行，在沒有發生重大事故前對機電設備實施監測，提高了維修的效率，通過對機電設計、制造和使用全過程的分析，確保的施工作業的安全性。在未來的煤礦工程中，更先進的機電設備和故障監測技術將會被應用，通過高效率的施工將實現能源綜合利用和科技進步的雙贏。

[1]張晚忠.煤礦機電設備故障檢測診斷技術 [J].科技創新與應用,2013(02).

[2]賈偉華.煤礦機電設備故障診斷技術分析 [J].民營科技,2014(11).

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-457-1