礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)分析研究

韓志友

摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，我國的采礦事業(yè)得到了較大發(fā)展，各類采礦設(shè)備不斷涌現(xiàn)，給采礦作業(yè)的順利進(jìn)行帶來了便利。雖然我國的礦山機(jī)電設(shè)備有了較大進(jìn)步，但是在實(shí)際操作中，基于采礦作業(yè)的特性，其容易出現(xiàn)一些故障，因此，加強(qiáng)對機(jī)電設(shè)備的故障診斷以及檢修有著重要作用。工作人員必須掌握一定的故障診斷技術(shù)，能夠根據(jù)實(shí)際情況解決機(jī)電設(shè)備各種故障問題，并明確各種診斷標(biāo)準(zhǔn)，以確保電機(jī)性能和運(yùn)作效率，這樣才能更好地保障采礦作業(yè)順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：礦山機(jī)電；故障診斷；技術(shù)分析

一、探索導(dǎo)致礦山機(jī)電設(shè)備故障的因素

一般都是機(jī)電設(shè)備部件導(dǎo)致礦山機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障，因?yàn)榈V山機(jī)電設(shè)備的工作任務(wù)非常繁重，基本處于超負(fù)荷狀態(tài)，在長時(shí)間、超強(qiáng)度的運(yùn)轉(zhuǎn)下，礦山機(jī)電設(shè)備不可能完好無損，很多零件部位都出現(xiàn)了大幅度的磨損，使得零件之間的杯和沒有原本靈活，磨損過于嚴(yán)重就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)故障。

二、礦山機(jī)電設(shè)備故障常見診斷技術(shù)

1、主觀診斷技術(shù)。在礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷的過程中，維護(hù)人員會(huì)針對所面對的具體情況，根據(jù)自身的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來對故障進(jìn)行判斷和檢修，但是這種經(jīng)驗(yàn)判斷只能適用于簡單常見的設(shè)備故障，而且可靠性較低。主觀判斷法主要有一下幾種：直覺經(jīng)驗(yàn)法、參數(shù)測量法、邏輯分析法、故障樹分析法等。直接經(jīng)驗(yàn)法指維修人員依靠感官和經(jīng)驗(yàn)判斷設(shè)備故障原因。參數(shù)測量法則是通過測量設(shè)備測量得出的系統(tǒng)回路中的數(shù)據(jù)，與設(shè)備正常運(yùn)作下的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷設(shè)備故障所在部位。邏輯分析法是通過邏輯關(guān)系和故障顯性現(xiàn)象進(jìn)行邏輯分析，從而找到設(shè)備故障部位及原因。故障樹分析法指對系統(tǒng)做出故障樹邏輯結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)故障事件在故障樹上作為頂端，為頂事件，形成設(shè)備系統(tǒng)故障的基本事件作為樹底，為底事件，再根據(jù)各元件部件的故障數(shù)據(jù)，最終確定系統(tǒng)故障所在。

2、儀器診斷技術(shù)。儀器診斷就是指應(yīng)用市場上現(xiàn)有的用于礦山機(jī)電設(shè)備故障檢驗(yàn)的各種設(shè)備儀器來對礦山機(jī)電設(shè)備檢驗(yàn)，主要通過在診斷過程中儀器所表現(xiàn)出來的各種參數(shù)來判斷機(jī)電設(shè)備的故障原因，進(jìn)而給出合理有效的解決方案。儀器診斷比較方便，而且準(zhǔn)確率也較高，所以現(xiàn)在各個(gè)礦山企業(yè)基本上就采用儀器診斷這種方法。

3、數(shù)學(xué)模型診斷技術(shù)。以數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)及概率數(shù)據(jù)分析知識(shí)為基礎(chǔ)，綜合動(dòng)態(tài)檢測技術(shù)和傳感器技術(shù)，發(fā)展而來的數(shù)學(xué)模型診斷技術(shù)，這種技術(shù)是目前礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷工作中應(yīng)用最廣泛的一種技術(shù)，因?yàn)閿?shù)學(xué)模型診斷技術(shù)兼具了使用便捷和檢測數(shù)據(jù)精確兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，此外，數(shù)學(xué)模型診斷技術(shù)能夠完成對機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，是發(fā)展機(jī)電設(shè)備智能化管理的重要基礎(chǔ)，能夠大量減少人員勞動(dòng)力，提高工作效率。在數(shù)學(xué)模型診斷技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要注意的就是模型的建立必須和礦山的生產(chǎn)實(shí)際情況相符合，相關(guān)數(shù)據(jù)無較大出入，一旦模型的建立和礦山生產(chǎn)實(shí)際脫離，會(huì)給診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性帶來嚴(yán)重的影響，甚至出現(xiàn)診斷錯(cuò)誤的狀況。

4、智能診斷技術(shù)。智能診斷就是應(yīng)用了目前正在興起的智能技術(shù)，智能就是機(jī)器模擬人腦，通過在系統(tǒng)中建立數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)，智能診斷就是在系統(tǒng)內(nèi)建立一個(gè)存儲(chǔ)了機(jī)電設(shè)備各種各樣故障情況的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)?shù)V山機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，將故障進(jìn)行采集和分析，再和數(shù)據(jù)庫中原有的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行比較，從而較為準(zhǔn)確地確定設(shè)備的故障。類似于模擬人腦智能的過程。

維護(hù)維修方式：第一，正確處理預(yù)防為主計(jì)劃檢修關(guān)系，預(yù)防為主就是要時(shí)刻注意觀察檢測，注意設(shè)備在使用中是否有故障隱患，計(jì)劃檢修就是定期對礦山機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢查，注意設(shè)備是否有磨損或者安全問題，都應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的檢修和維護(hù)，在礦山生產(chǎn)過程中一定要把預(yù)防與計(jì)劃檢修緊密的結(jié)合起來。第二，正確處理生產(chǎn)與檢修的關(guān)系。對設(shè)備的檢修也是礦山生產(chǎn)安全的重要一部分，不重視對設(shè)備的維護(hù)檢修工作，有可能導(dǎo)致設(shè)備處于病態(tài)，影響生產(chǎn)，更有可能導(dǎo)致礦山事故的發(fā)生。第三，正確處理日常保養(yǎng)和定期專業(yè)維修的關(guān)系。我們要把日常保養(yǎng)與定期專業(yè)檢查有機(jī)的結(jié)合起來，保證維護(hù)工作能夠有序的進(jìn)行。

5、礦井高壓異步電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)。其診斷方法有：（1）局部放電檢測。高壓異步電動(dòng)機(jī)的定子出現(xiàn)故障時(shí)，常常會(huì)伴隨放電現(xiàn)象，因此可以利用檢測定子電流中的電流互感器以及高頻檢測儀檢測放電強(qiáng)度診斷出定子故障。（2）電流高次諧波檢測。定子繞組故障會(huì)造成定子電流高次諧波不斷增加，從而造成定子繞組匝之間短路，因此可以通過檢測定子電流高次諧波的變化情況進(jìn)行故障診斷。（3）磁通檢測。通常情況下，電機(jī)發(fā)生故障會(huì)造成內(nèi)部磁通的徑向與橫向分量發(fā)生變化，可以通過檢測兩個(gè)方向磁通量的變化情況進(jìn)行定子的故障診斷。

三、礦山機(jī)電設(shè)備中故障檢測技術(shù)應(yīng)用

1、用于礦井提升機(jī)的故障檢測。礦井提升機(jī)主要負(fù)責(zé)人員以及設(shè)備材料的運(yùn)送，其運(yùn)行狀況不僅能夠影響礦山的生產(chǎn)情況，還與工作人員的人身安全密切相關(guān)。雙筒礦井提升機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)松繩狀況，根據(jù)這種情況可以自制松繩監(jiān)測裝置避免故障的發(fā)生。就是在雙筒提升機(jī)天輪一側(cè)安裝小磁鋼，然后將霍爾傳感器測量天輪轉(zhuǎn)速，正常情況時(shí)，傳感器測量的脈沖數(shù)量相同，當(dāng)松繩時(shí)，檢測裝置可以檢測出相應(yīng)的行程差距，當(dāng)檢測到的差距到達(dá)一定程度時(shí)檢測裝置會(huì)發(fā)生報(bào)警信號，當(dāng)檢測到的差距超過保護(hù)值時(shí)，提升機(jī)自動(dòng)剎車。

2、用于采煤機(jī)的故障檢測。

（1）變頻器通信單元，有獨(dú)立的顯示屏可以顯示采煤機(jī)速度、變頻器電壓以及電流等工況參數(shù)，該單元可以將檢測信號傳輸?shù)綑z測中心，然后進(jìn)行處理，以圖文形式顯示處理。

（2）工況檢測及故障診斷單元，將其嵌入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，然后與控制中心相連，當(dāng)系統(tǒng)檢測到有故障信息時(shí)電腦屏幕顯示故障情況，然后向控制中心發(fā)出信號，最后控制中心進(jìn)行相應(yīng)的操作。

（3）檢測顯示單元，包括顯示屏和電路，不僅可以顯示采煤機(jī)工況參數(shù)和狀態(tài)，還可以顯示采煤機(jī)故障診斷情況。

四、結(jié)語

目前主要運(yùn)用到的機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)有主觀診斷技術(shù)、儀器診斷技術(shù)、數(shù)學(xué)模型診斷技術(shù)及智能診斷技術(shù)。以上診斷技術(shù)有效排除了機(jī)電設(shè)備中常見的故障問題，有效提高了礦山開采工作效率。

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