故障診斷技術在煤礦機械設備中的應用

楊 宇

（陽煤集團五礦，陽泉 045209）

隨著時代的進步，機械設備在煤礦領域得到廣泛的應用，但在應用的過程中經常會發生故障，從而導致安全事故的發生。因此，必須將故障診斷技術應用到煤礦機械設備中，加強檢測與維修，提高機械設備的使用率，從而促進煤礦產業更好地發展。

1 煤礦機械設備中故障診斷技術的運用

1.1 在煤礦礦井提升設備中的運用

在實際的礦山生產中，煤礦提升機的地位非常重要，其對煤礦的生產以及運輸有著非常大的影響[1]。若是煤礦提升機出現故障，就會使煤礦生產出現安全隱患，嚴重影響生產的進行。因此，在實際生產過程中，必須定期對煤礦提升機進行檢查，保證其可以安全平穩運行。在使用故障診斷技術對煤礦提升機進行檢查時，通常對起重機進行信號檢測，若是出現繩索松動等異常狀況，提升制動裝置中的報警系統會及時反饋并處理這一問題，使煤礦提升機可以正常運行，并盡可能地降低繩索松動給其他設備帶來的影響，從而保證煤礦安全生產。

1.2 在高壓異步電動機設備中的運用

隨著時代的進步，，高壓異步電動機在煤礦生產過程中廣泛應用，但它也給機械造成了較大的損傷，如絕緣老化等，嚴重影響了煤礦工作的順利展開。目前，由于機械設備科技水平的提高，高壓感應電動機的診斷方法也逐漸變得多元化。例如，可以使用部分放電的方式對其進行故障診斷。這種方法就是高壓感應電動機出現故障時，其接頭會出現放電現象，而且這種放電現象還會隨著故障問題的嚴重程度不斷變化。這種故障診斷方式使工作人員的防范意識得到提高，并使其了解電機絕緣的剩余壽命。這種模式有利于相關工作人員對設備進行及時的檢修與維護，從而為機械設備的平穩運行以及煤礦的安全生產提供有力保障。

1.3 在煤礦挖掘機中的運用

在具體的煤礦生產過程中，挖掘機起著十分重要的作用，若沒有挖掘機，煤礦工作就無法順利進行。由此看來，煤礦挖掘機不僅是煤礦生產的一種重要設備，還對煤礦工作的開展有著重大影響。而且，隨著時代的進步，煤礦生產現代化的水平也不斷提高，工作人員的安全得到了廣泛重視。因此，必須利用先進的故障診斷技術對煤礦挖掘機進行定期的檢查與維護，排除其安全隱患，從而為安全生產提供保障。例如，針對挖掘機的參數設計超出其可承受范圍這一問題，相關的工作人員可以通過安裝保護裝置的方法來解決。針對參數設計方面的問題，工作人員應該對其進行及時診斷，明確風險的類型，采用合適的方法對機械設備進行檢修與維護，從而保證設備安全運行。

2 煤礦機械設備中故障診斷技術應用的方式

在具體的運行過程中，煤礦機械設備會呈現出很多的參數，如溫度、振動、聲音以及應變等。若是機械設備出現故障，相關的參數也會出現異常。因此，可以通過對參數進行檢測與分析的方法，有效預防機械故障。目前，比較常用的故障診斷方法有溫度監測診斷法、振動檢測診斷法以及超聲波無損檢測法，下面進行詳細的介紹。

2.1 溫度監測診斷法

溫度監測診斷法指的就是對工作中的機械設備溫度進行實時監測，若是監測的溫度比正常工作溫度高，就可以判定設備出現故障。工作人員可以在滾動體、鉸鏈、軸承以及齒輪等部件上安裝溫度傳感器，并對其進行在線監測。例如，由于磨損采煤機截割滾筒中的軸承會出現比較大的相對摩擦，而這也就會使軸承以及滾筒中支撐軸承的地方溫度快速上升，相關位置的溫度傳感器所監測到的溫度會遠遠超出正常溫度。因此，相關工作人員可以根據這一數據判定采煤機截割滾筒是否出現了故障，并及時準確地找到故障的源頭。對機械設備中相關部位進行溫度監測，并記錄數據，這樣不僅可以對機械設備的工作狀態進行直觀的反映，還可以通過數據分析及時發現并預防機械故障，保證煤礦生產工作的順利進行。

2.2 振動檢測診斷法

在實際的運行過程中，不管是轉子出現問題，還是相關的支撐系統或連接出現問題，機械設備的振動都會出現異常。在正常的工作狀態下，煤礦機械設備的振動量在頻域與時域中都有穩定的數據特征，這些特征有著一定的規律性。因此，若是發現設備振動的數據特征與正常狀況下的規律不符，就可以判定機械設備發生了故障。利用振動來對機械設備進行檢測，人們可以發現機械設備中的異常，并及時解決相關的故障問題。振動檢測診斷法具有實施方便、數據直觀等特點，在實際的煤礦生產過程中得到廣泛的應用。

2.3 超聲波無損檢測法

超聲波無損檢測作為一種先進的技術，可以有效檢測出煤礦機械設備中的故障[2]。無損檢測指的就是在保證不破壞被檢測對象及其內部組織的基礎上，對試件的表面以及內部進行檢測。目前，超聲波無損檢測法在煤礦機械設備檢修中得到了廣泛的應用。超聲波檢測儀器的靈敏度非常高，聲波穿透力很強，可以有效檢測出關鍵零件的實際狀況，并對部件的使用壽命進行評估，從而判斷零件是否需要維修或替換。煤礦生產中使用的機械設備有很多大型鍛件、鑄件，但是鑄件的晶粒比較粗大，形狀也很復雜，給檢測帶來一定的干擾。因此，應該使用低頻直探頭對其進行檢測。而鍛造類的零件，其經常在凹槽處、軸頸或者是軸肩的位置出現損傷，因此可以不拆主軸，直接在端面對設備進行檢測。

3 結語

煤礦機械設備的檢修已經成為一項重要工作。因此，必須將故障診斷技術引入煤礦機械設備中，通過溫度監測診斷法、振動檢測診斷法以及超聲波無損檢測法等方法，對礦井提升設備、高壓異步電動機以及煤礦挖掘機等進行檢測，保證機械設備的平穩運行，從而提高煤礦產業經濟效益。