采煤機(jī)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展方向

賀安偉　王宏斌

摘 要：煤礦企業(yè)的發(fā)展是我國(guó)重要的產(chǎn)業(yè)支柱，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展而言具有重要的推進(jìn)意義，在我國(guó)現(xiàn)階段的采煤機(jī)故障診斷技術(shù)中，其故障診斷方式已經(jīng)難以適應(yīng)采煤機(jī)的故障實(shí)時(shí)變化，因此，需要對(duì)采煤機(jī)的故障診斷以及未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行探究。本文主要探究采煤機(jī)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，希望通過本文的分析，可以推進(jìn)采煤機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；故障診斷；應(yīng)用現(xiàn)狀

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.065

0 前言

在煤礦企業(yè)的發(fā)展中，采煤機(jī)是企業(yè)主要的應(yīng)用手段，其不僅關(guān)系著企業(yè)的生產(chǎn)效率，同樣對(duì)企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生一定的影響[1]。但是在采煤機(jī)的應(yīng)用過程中，通常會(huì)存在較多的故障，影響采煤機(jī)的正常運(yùn)行，因此，對(duì)采煤機(jī)的故障診斷技術(shù)現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行分析，有利于提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。

1 采煤機(jī)常見的故障

在采煤機(jī)故障診斷技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀中的分析中，需要對(duì)采煤機(jī)常見的故障進(jìn)行分析，以此來(lái)更好的分析故障診斷方式。在采煤機(jī)的故障中，常見的故障主要包括液壓系統(tǒng)故障以及機(jī)械故障。

在液壓系統(tǒng)故障方面，在實(shí)際操作中，常見的故障主要包括油液污染以及雜質(zhì)混入油液等情況，會(huì)影響泵以及馬達(dá)的正常運(yùn)行，并且對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行功能產(chǎn)生一定的影響，另外，在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，密封以及油量等問題均會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障[2]。在機(jī)械故障方面，在采煤機(jī)的運(yùn)行過程中，牽引行走會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)受力不均勻，造成支撐軸的磨損，影響機(jī)械的使用壽命；同時(shí)在采煤機(jī)的使用過程中，在作業(yè)過程中會(huì)出現(xiàn)搖臂部位潤(rùn)滑不良的現(xiàn)象，對(duì)軸承的運(yùn)行產(chǎn)生破壞作用，另外，聯(lián)結(jié)松動(dòng)導(dǎo)致的零部件損壞等故障問題。

2 采煤機(jī)故障診斷技術(shù)

2.1 溫度監(jiān)測(cè)診斷

在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的過程中，在零件摩擦的過程中，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的溫度，造成溫度升高過快，因而在檢測(cè)的過程中，可以利用傳感器對(duì)溫度情況進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)于采煤機(jī)的監(jiān)測(cè)而言，采用溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相對(duì)較為實(shí)用，當(dāng)采煤機(jī)內(nèi)出現(xiàn)摩擦?xí)r，會(huì)導(dǎo)致溫度急劇升高，因此通過溫度監(jiān)測(cè)方式可以預(yù)測(cè)采煤機(jī)的發(fā)生故障。

2.2 鐵譜分析診斷

在采煤機(jī)的故障診斷過程中，機(jī)械設(shè)備的故障主要是通過磨損導(dǎo)致，通過采集磨屑顆粒，可以對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，在設(shè)備運(yùn)行的過程中，鐵譜分析時(shí)機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑油經(jīng)過磁場(chǎng)的環(huán)境，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備中磨屑顆粒在磁場(chǎng)以及重力的情況下，會(huì)沉積在基片上，制作成相應(yīng)的譜片，通過顯微鏡的觀察，可以檢測(cè)磨屑的數(shù)量，通過的磨屑的數(shù)量以及性狀分析，可以確定機(jī)械的故障診斷。在該診斷方式中，受到的制約性較小，并且具有較高的準(zhǔn)確率，對(duì)于采煤機(jī)故障的診斷具有較好的效果。

2.3 專家診斷系統(tǒng)

采煤機(jī)在發(fā)生故障時(shí)，具有一定的復(fù)雜性以及隱蔽性，在傳統(tǒng)的診斷方式中，其主要難以做出精確的診斷，并且存在一定誤判的可能性，而專家診斷系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，可以綜合運(yùn)用領(lǐng)域內(nèi)專家的專業(yè)知識(shí)，通過專業(yè)的角度來(lái)分析數(shù)據(jù)和解決數(shù)據(jù)，通過專家診斷系統(tǒng)，需要對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分類總結(jié)，建立相應(yīng)的知識(shí)庫(kù)，進(jìn)而可以通過推理來(lái)獲取相應(yīng)的故障信息。

2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷

在采煤機(jī)故障的診斷中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷屬于物理結(jié)構(gòu)模擬，具有一定的推理和計(jì)算能力，在故障分析的過程中，可以將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到采煤機(jī)的故障診斷中，并且通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以較好的確定故障原因，但是在實(shí)際應(yīng)用中，由于其周期較長(zhǎng)并且速度慢，導(dǎo)致其會(huì)對(duì)采煤機(jī)故障診斷的及時(shí)性產(chǎn)生一定的影響。

2.5 模糊數(shù)學(xué)診斷

在采煤機(jī)的故障中，存在漸變性以及隱蔽性的特點(diǎn)，在使用采煤機(jī)發(fā)生故障的過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象以及原因之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，在診斷過程中，容易出現(xiàn)誤判的現(xiàn)象，在故障診斷的過程中，將模糊診斷方式納入到故障診斷中，通過模型的定量分析，可以確定故障的原因以及模糊因果關(guān)系，但是在該診斷方式中，需要通過大量的故障以及實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，因而會(huì)具有一定的概率性，無(wú)法滿足采煤機(jī)的故障診斷需求。

3 采煤機(jī)故障診斷技術(shù)發(fā)展方向

采煤機(jī)經(jīng)常發(fā)生相應(yīng)的故障，而傳統(tǒng)的方式已經(jīng)難以檢測(cè)系統(tǒng)存在的故障，因而需要對(duì)采煤機(jī)故障診斷方式的發(fā)展方向進(jìn)行探究，根據(jù)研究顯示，基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的采煤機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)可以通過模擬人類的推理能力，運(yùn)用專家的知識(shí)對(duì)故障進(jìn)行分析，從而可以到處正確的輸出關(guān)系，但是在實(shí)際推理過程中，專家系統(tǒng)在知識(shí)獲取以及推理等方面存在一定的缺陷，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在此方面具有一定的優(yōu)勢(shì)[3]，因此，在采煤機(jī)故障的診斷分析中，應(yīng)該通過對(duì)正常運(yùn)行狀況的分析，確定其故障屬于漸變的過程，通過1和0來(lái)表示故障存在的合理性，之后引入模糊數(shù)學(xué)，通過優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的方式來(lái)提升診斷效率。

在模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的采煤機(jī)故障診斷中，專家系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理符號(hào)，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)計(jì)算，通過該方式，可以對(duì)數(shù)據(jù)的采集故障信號(hào)進(jìn)行分析，通過程序的轉(zhuǎn)化，可以獲取采煤機(jī)出現(xiàn)的故障信息，從而在計(jì)算的過程中，可以確定故障原因。可見，在采煤機(jī)故障的診斷中，其故障診斷的發(fā)展趨勢(shì)必然是基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障專家診斷系統(tǒng)。

4 結(jié)語(yǔ)

在采煤機(jī)的故障診斷中，現(xiàn)階段的采煤機(jī)故障診斷方式主要包括溫度監(jiān)測(cè)、鐵譜分析、專家診斷、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷以及模糊數(shù)學(xué)診斷方式，但是諸多方式均存在一定的缺陷，因此，在采煤機(jī)故障診斷過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)采煤機(jī)故障診斷方式進(jìn)行綜合探究。希望通過本文的分析，研究人員可以加強(qiáng)對(duì)基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)進(jìn)行研究，以此來(lái)開發(fā)采煤機(jī)的故障診斷系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李玉波，楊偉.采煤機(jī)搖臂齒輪箱故障診斷技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（02）：76-78.

[2]李志雄，葛世榮，朱華.深部煤層采煤機(jī)關(guān)鍵部件磨損故障監(jiān)測(cè)診斷的難點(diǎn)問題[J].摩擦學(xué)學(xué)報(bào)，2014（06）：729-731.

[3]王增強(qiáng)，車萬(wàn)里，權(quán)振林等.電牽引采煤機(jī)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)研究[J].重型機(jī)械，2012（05）：41-44.