淺析礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)

摘 要：本文首先介紹了我國目前礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷的主要技術(shù)，其次分析了故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，最后提出加強(qiáng)礦山機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理對(duì)策措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：礦山機(jī)電設(shè)備；故障；診斷技術(shù)

隨著國內(nèi)外科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，用于礦山的機(jī)電設(shè)備越來越先進(jìn)，設(shè)備的構(gòu)造也更為復(fù)雜。要實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)的高效生產(chǎn)，就需要保證這些機(jī)電設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。若機(jī)電設(shè)備的損壞事故頻發(fā)，將會(huì)造成礦山企業(yè)生產(chǎn)效率低下，資源浪費(fèi)，甚至引發(fā)安全事故，嚴(yán)重影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。故本文通過對(duì)目前我國礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究與分析，以期為進(jìn)一步提高我國礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)提供參考。

1 我國目前礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷的主要技術(shù)

目前我國礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷常見的主要技術(shù)有主觀診斷技術(shù)、智能診斷技術(shù)、儀器診斷技術(shù)以及數(shù)學(xué)模型診斷技術(shù)。

（1）主觀診斷技術(shù)是維修人員利用檢修儀器設(shè)施，利用自身的經(jīng)驗(yàn)來對(duì)發(fā)生問題的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行診斷。該檢修方式在實(shí)現(xiàn)上方便、快捷、處理問題速度快，但可靠性不高。主觀診斷技術(shù)往往有直觀檢測、邏輯分析、參數(shù)檢測等方式，其中直觀檢測方式是利用人的感官來對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行查找分析，采用該方式可以行之有效地進(jìn)行機(jī)電故障的查找并及時(shí)處理出現(xiàn)的問題。

（2）智能診斷技術(shù)是通過對(duì)出現(xiàn)問題的特征進(jìn)行分析，利用計(jì)算機(jī)對(duì)人腦特征模擬來采集、傳遞、處理、分析信息，進(jìn)而判斷故障原因，該診斷技術(shù)需要構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)庫，需要將采集的信息與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)而得出診斷的結(jié)果。常用的智能診斷技術(shù)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)。

（3）儀器診斷技術(shù)是利用相關(guān)的儀器設(shè)施來對(duì)機(jī)電設(shè)備的各系統(tǒng)進(jìn)行檢測，并通過分析檢測結(jié)果來進(jìn)行故障診斷。通過儀器檢測設(shè)備可以獲得機(jī)電系統(tǒng)有關(guān)的溫度、壓力、速度、頻率等相關(guān)參數(shù)信息。常用的診斷儀器可以分為通用型儀器、專業(yè)型儀器以及綜合型儀器。

（4）模型診斷技術(shù)結(jié)合了數(shù)學(xué)方式，該診斷技術(shù)將傳感器技術(shù)與動(dòng)態(tài)測試技術(shù)相結(jié)合，將模型的建立與信息的處理進(jìn)行融合成為一種診斷的方法。首先需要獲得所要測量的機(jī)電設(shè)備的特征參數(shù)，之后需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理與判斷，利用特征值的變化找到發(fā)生故障的原因。

2 故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 采煤機(jī)的故障診斷

采煤機(jī)中，故障診斷更多的是圍繞變頻器通信以及設(shè)備故障診斷這兩個(gè)模塊。變頻器通信模塊，可以在最短的時(shí)間里呈現(xiàn)出采煤機(jī)運(yùn)作的相關(guān)參數(shù)。譬如：運(yùn)作電流、變頻器電壓以及運(yùn)作速率等。作業(yè)人員，在最短的時(shí)間里便可清楚采煤機(jī)不同部位實(shí)際的運(yùn)作情況，提出有效的應(yīng)對(duì)方案。變頻器有下列不同的功能：過載、額定電壓以及額定電流保護(hù)等。電氣設(shè)備診斷模塊，一般需要和互聯(lián)網(wǎng)相互連接，將問題采煤機(jī)中的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡聊簧?。技術(shù)人員利用顯示屏便可對(duì)設(shè)備故障作出準(zhǔn)確地位置分析，了解其中的原因，采取可靠的解決方案。如此，故障能夠在短時(shí)間里排除，為煤炭開采提供更有力的保證。

2.2 電動(dòng)機(jī)的故障診斷

礦山電氣設(shè)備中，故障比較頻繁地應(yīng)該要屬電動(dòng)機(jī)。從故障類型來看，放電以及繞組故障非常普遍。針對(duì)放電故障，我們通常會(huì)選擇電流互感器或是高頻檢測器這兩類工具進(jìn)行診斷。根據(jù)電動(dòng)機(jī)既往故障頻率的基本特點(diǎn)，可以對(duì)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下的各種數(shù)據(jù)加以測定。接著，再將這些數(shù)據(jù)與正常運(yùn)行情況下的相關(guān)參數(shù)作出比對(duì)和分析，得到最終的數(shù)據(jù)結(jié)果，并提出可靠的處理方案。對(duì)電動(dòng)機(jī)來說，短路故障可根據(jù)從前的診斷經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。電動(dòng)機(jī)中，電流可能會(huì)在短期內(nèi)明顯地上升。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合電流數(shù)值的波動(dòng)和變化，分析和判斷電動(dòng)機(jī)究竟屬于何種故障，判斷其形成原因，并明確具體的故障等級(jí)（由于電流上升幅度的變化，其故障的形成原因也有很大的不同）。出現(xiàn)斷相故障時(shí)，從業(yè)人員可以借鑒零序、負(fù)序電流及其相關(guān)參數(shù)值作出判定和處理，根據(jù)最終的所得結(jié)果提出合理的排除措施。

2.3 提升機(jī)的故障診斷

礦山作業(yè)中，提升機(jī)同樣可能會(huì)遇到各種故障。比較常見的，為松繩故障。礦山提升機(jī)在日常的使用中，經(jīng)常會(huì)遇到類似的故障現(xiàn)象。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)提升機(jī)鋼絲繩進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤、監(jiān)測。鋼絲繩在常規(guī)情況下的系列參數(shù)，需做好統(tǒng)計(jì)。實(shí)時(shí)觀測中，如果發(fā)現(xiàn)有些參數(shù)發(fā)生異常（相較于正常運(yùn)行狀態(tài)下的參數(shù)，其數(shù)值差接近某個(gè)數(shù)值），需馬上做好檢修，及時(shí)找出其中的故障。除上述外，鋼絲繩裝置應(yīng)當(dāng)搭載必要的報(bào)警功能。一旦其中的某項(xiàng)或是幾項(xiàng)參數(shù)發(fā)生異常，應(yīng)當(dāng)馬上將報(bào)警信息傳至系統(tǒng)控制中心。需將監(jiān)控裝置以及鋼絲繩裝置之間做好連通，促進(jìn)自動(dòng)調(diào)整（當(dāng)某項(xiàng)參數(shù)已經(jīng)變動(dòng)，如鋼絲繩自身的松緊度已經(jīng)變化，則提升機(jī)裝置需進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，對(duì)鋼絲繩本身的松緊程度作出改善），從而有效地排除故障。

3 加強(qiáng)礦山機(jī)電設(shè)備的維護(hù)管理對(duì)策措施

3.1 建立健全維護(hù)管理制度

生產(chǎn)中引入的所有機(jī)電設(shè)備，均需控制好它們的性能。同時(shí)，需構(gòu)建設(shè)備維修配套的標(biāo)準(zhǔn)制度和管理體系。礦山企業(yè)需結(jié)合規(guī)范或是標(biāo)準(zhǔn)，提出機(jī)電設(shè)備維修相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系，構(gòu)建完善的管理制度并予以認(rèn)真執(zhí)行，以確保機(jī)電設(shè)備擁有合格的運(yùn)行質(zhì)量和壽命。機(jī)電設(shè)備應(yīng)當(dāng)提出科學(xué)的維護(hù)計(jì)劃，并做好維修記錄。平時(shí)，要分配優(yōu)秀的工作人員對(duì)各種設(shè)備做好常規(guī)檢測。

3.2 加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的技術(shù)更新

為改善機(jī)電設(shè)備總體的維護(hù)水平，礦山企業(yè)有必要對(duì)機(jī)電設(shè)備投入足夠的維護(hù)資金，從外面引入和購買先進(jìn)的設(shè)備、工藝或是技術(shù)，為機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行品質(zhì)提供可靠的物質(zhì)保障。必須指出的一點(diǎn)，新設(shè)備在正式投入使用之前，需做好常規(guī)地檢查和實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，需提出合理的使用計(jì)劃。除上述外，需對(duì)既有設(shè)備作出科學(xué)地檢查。若發(fā)現(xiàn)設(shè)備很難適應(yīng)現(xiàn)行的技術(shù)要求，或是伴有明顯的故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行替換。

3.3 建立專業(yè)的設(shè)備修護(hù)隊(duì)伍

對(duì)維護(hù)管理人員作出科學(xué)、系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)，提升總體的業(yè)務(wù)水平。針對(duì)專業(yè)水平不同的人員，需定期做好技能培訓(xùn)。譬如說：機(jī)電知識(shí)比較牢靠的技術(shù)人員，需學(xué)習(xí)和了解如何對(duì)設(shè)備進(jìn)行使用，該注意哪些技術(shù)要點(diǎn)。同時(shí)，需懂得通過合理的維修管理辦法開展日常地工作。除上述外，需對(duì)設(shè)備維護(hù)人員進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)，增強(qiáng)他們的安全意識(shí)，要定期/不定期做好安全防護(hù)方面的知識(shí)教育。

4 結(jié)語

對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備來說，故障診斷技術(shù)直接關(guān)系到維護(hù)、檢修工作的順暢進(jìn)行，同時(shí)也決定了設(shè)備能否安全、有序地操作。廣大的維修人員，應(yīng)當(dāng)從實(shí)踐中加深學(xué)習(xí)，增強(qiáng)個(gè)人的專業(yè)素養(yǎng)。同時(shí)，需引入全新的科學(xué)技術(shù)來對(duì)機(jī)電設(shè)備潛在的故障作出科學(xué)診斷，保證維修工作的精準(zhǔn)性和時(shí)效性。從上述可知：對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備常用的故障技術(shù)進(jìn)行引入和管理，有助于減小礦產(chǎn)開采的操作難度，維護(hù)操作人員的健康安全。在幫助礦產(chǎn)企業(yè)帶來更多經(jīng)濟(jì)利潤的同時(shí)，還可推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的均衡發(fā)展。

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作者簡介：

王曉光，男，漢族，1990年出生，安徽省蕪湖市人，畢業(yè)于安徽理工大學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，本科生，助理工程師，主要從事礦山機(jī)電、采礦工作。