煤礦機電設備管理中機械故障檢測診斷技術的應用研究

王榮

摘要：文章介紹煤礦機電設備管理中機械故障檢測診斷技術的特征，分析此技術在目前不同煤礦機電設備故障檢測診斷中的具體應用情況，并提出了相應的提高故障檢測診斷技術水平的有效措施。

關鍵詞：煤礦機電設備；機械故障；檢測診斷技術

1引言

在目前我國經濟快速發展以及對能源需求量不斷增加的同時，由于煤炭作為我國的主要能源形式，因此也使得煤礦開采作業的壓力也在不斷增加。加之目前煤礦作業中相關技術和設備在不斷改進和發展的同時，煤礦作業中所應用的煤礦機電設備數量也在不斷增多，實現了煤礦作業效率的提升，滿足人們不斷增加的煤炭資源需求。但是同時這也給煤礦機電設備管理工作帶來較大的難度，為了確保數量和種類較多的煤礦機電設備發揮其價值和作用，就需要做好機電設備的保養和維修工作。尤其是針對目前煤礦企業中的管理水平偏低而無法滿足社會和經濟發展要求的情況，就需要做好煤礦機電設備管理中的機械故障檢測診斷技術工作，通過此技術的應用實現對煤礦機電設備可能存在的故障問題的準確檢測與診斷，實現對故障發生未知的確定，便于后期進行機電設備維修工作的開展。

2機械故障檢測診斷技術概述

2.1故障及故障檢測診斷技術

從字面意思可以看出，機械故障檢測診斷技術主要包括故障檢測以及故障診斷兩個方面。想要介紹此技術，首先要介紹其設備故障的對立面，也就設備的正常運行。其主要是指設備可以在自身所有特有的功能特征以及滿足設備應有效能的基礎上來運轉。因此與之相對應的設備異常指的就是設備在運行中雖然可以對最低限度的工作狀態進行維持，但是無法滿足設備正常生產的需要，并且在運行中會導致性能會逐漸惡化。而所謂的設備故障就是由于機械和設備缺陷或瑕疵的發展而導致設備性能的喪失，并且表現為無法正常運行。上述設備的異常以及故障都會表選出狀態信號的改變，也就是二次效應的改變。此二次效應也就是設備使用和運行中的化學和物理變化，主要包括氣味、磨損、功耗、變形、油耗、溫度、聲音以及振動等內容。在設備運行異常或者故障的不同階段會表現出不同的二次效應，這也是機械故障檢測診斷技術的原理，通過對這些不同二次效應的表現進行分析，就可以實現對問題的及時發現和準確定位，為設備的檢修提供依據來通過處理確保設備的正常運行。

2.2故障檢測診斷技術的特征

在目前檢測理論和技術、工藝理論、相關基礎學科理論和現代維修技術不斷發展的同時，故障檢測診斷技術也在逐漸產生并不斷發展和完善。在此過程中，此技術也表現出以下特征：首先就是理論向實踐迅速轉化的特征。就是要求此技術要因時而異，故障處理原則和結果都可以向實踐迅速轉化并可以為實踐服務。其次表現出較高的技術復合性的特征。這主要是由于在機械故障檢測診斷中不僅包括物理學、動力學以及摩擦學等多種學科知識，而且嗨融合多種自動化技術、液壓、機械制造等不同方面機構學等知識，因此表現出較高的綜合性和技術復雜性，也對工作人員的經驗和知識有著較高的要求。最后就是具有較強的目的性。此技術應用的主要目的就是可以對故障進行準確分析和定位，而且將分析結果作為維修方案制定的參考以及進行安全生產的依據。

3礦機電設備管理中故障檢測診斷技術的應用

3.1在礦用高壓異步電動機中的應用

針對煤礦生產中比較常用其而比較重要的礦用高壓異步電動機，其出現故障會造成煤礦生產中嚴重的經濟損失。而且在目前人工智能技術和現代信號處理技術的應用下，也簡化了此設備的故障檢測步驟并降低檢測難度。目前在此設備的故障檢測診斷中比較常用磁通檢測、電流高次諧波檢測以及局部放電檢測兩種故障檢測診斷技術。最后一種檢測方法雖然便于進行高壓電器故障的檢測，但是不太適用于對低壓電機設備故障的檢測，且由于在現場的實施難度較大而無法實現。因此可以采用設備在線監測等技術，通過此技術來實時監測設備的關鍵運行參數和狀態，在出現參數和運行狀態異常時發出警報并提醒檢修人員進行針對性的檢修和處理，讓故障在萌芽狀態就處理掉，避免造成大的損失。

3.2在通風機中的應用

目前在對煤礦機電設備中的通風機中所應用的故障診斷檢測相關儀器和設備比較少，而且主要有礦井主風機在線古戰診斷與檢測儀，以及通風機集中檢測儀等。這些檢測設備在應用中主要表現出多功能接口、16位監視定時器、16位定時器2個、8個中斷源、高速輸出/輸入接口、10位四通道A/D轉換器、高校的指令系統以及16位中央處理器等。也就是在上述接口、定時器和轉換器等方面存在較大的變化，但是由于應用比較少，因此相關的應用經驗也比較缺乏。

3.3在礦井提升機中的應用

針對礦井提升機在煤礦生產中主要起到矸石和原煤的運輸以及人員升降等重要作用，其出現故障不僅會嚴重影響煤礦生產進程，而且會威脅人員安全。因此針對其在運行中比較容易出現的硬故障和軟故障來說。其中的軟故障則主要就是指由于工況參數而引起的故障。就需要在故障檢測診斷技術應用中對其工況參數進行準確測定和處理、分析。而且由于出現軟故障通常是硬故障的前兆。因此可以通過對軟故障的及時定位檢修和預診，也可以 實現硬故障概率的降低。這就可以通過在煤礦生產中針對提升機來應用故障檢測診斷技術來確保其安全有效運行。

3.4在采煤機中的應用

由于目前我國采煤機的整體技術水平比國外先進水平還存在較大的差距，且表現在對其進行故障檢測的參數也無法滿足相關要求、檢測范圍也受到一定的限制，這都導致目前的采煤機整體檢測功能比較差。在此形勢下，我國也也在重點科技攻關項目中將電牽引采煤機故障診斷與檢測系統納入其中。而且機械故障檢測診斷技術在采煤機中的應用主要有檢測顯示單元、工況故障以及檢測診斷單元、變頻器通信單元等組成的采煤機故障檢測診斷系統。

3.5提高煤礦機電設備機械故障檢測診斷的措施

針對目前煤礦機械故障檢測診斷技術在目前煤礦機電設備中的應用現狀，為了實現此技術水平的提升所采取的措施主要有以下幾點：一是進行機電設備維修運行機制的建立。在進行此機制的構建過程中，需要加大對機電設備維修管理標準化工作的投入，在確保生產安全的同時，實現生產效率的提升。通過對機電設備維修檔案中管理目標的設置，而且要進行側重點和重點內容的突出，重點做好服務以及質量量方面的指標建設，做好定期檢查和維護機電設備等工作，在安全隱患還處于萌芽狀態就將其消滅，實現對機電設備維修檔案的完善和更新。此外，還要對設備維護和檢修指標進行遵循來促進設備管理部門工作的全面和標準。二是對煤礦機電設備維修管理進行加強。在煤礦機電設備的維修管理中，不僅要做好對主提升、主排水和保護供電系統等檢測內容的定期檢測和維修。還要在生產使用之前做好主通風的性能檢測，以及在雨季來之前的主排水系統檢測和預防工作。還要通過對機電設備監管系統的完善，實現通過計算機系統來對維護管理進行輔助，通過收集和處理相關參數來促進機電設備維修管理工作的開展。

4結語

針對目前我國煤礦機電設備故障檢測診斷技術相較于外國先進技術的落后情況，鑒于此技術的發展和應用特點，在對此技術在目前煤礦機電機械設備的應用情況進行介紹和分析之后，提出了提高煤礦機電設備故障檢修診斷的措施，通過進行機電設備維修運行機制的構建以及煤礦機電設備維修管理加強。確保煤礦機電設備處于良好的運行環境中穩定可靠運行，并實現設備維修效果的提升和設備使用成本的降低，實現設備運行安全性和穩定性的 提高。

參考文獻

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（作者單位：榆林神華能源有限責任公司郭家灣煤礦分公司）