簡述礦山機電設備維修中故障診斷技術的運用

張鴻川

（河北鋼鐵集團灤縣司家營鐵礦有限公司，河北 唐山 063000）

1 礦山機電設備產生故障的原因

設備超負荷運行：機電設備不是永動機，它也會隨著運行時間的增加，逐漸產生磨損，尤其是在長期超負荷的運行之下，設備的磨損老化狀況更會加倍惡化，導致設備最終產生故障[1]。因此，在設備的實際使用過程中，如果操作人員不注意設備的運行時間，導致設備長期運行得不到修整，就會致使設備超出了自己的極限應用范圍，降低了生命周期，增加了故障的發生率。

設備本身的損耗：設備在使用過程中，本身就會出現不同程度的損耗，時間越長損耗的程度也就越深，所以即使是沒有超負荷運行，設備也會在正常的使用過程中逐漸磨損老化，直至達到一個臨界點，產生了故障[2]。

設備零部件配合關系的不良發展：礦山機電設備在實際的運行過程中，會受到各種外界或者內部因素的影響，致使設備內部的各個零部件之間的配合度不斷下降，從而導致故障的發生。例如，一個零部件出現了磨損狀況，在運作過程中，這個磨損就會增加摩擦力，導致高于正常值的熱量產生，逐漸導致礦山機電設備的溫度上升過高，影響其他零部件的正常運作，最終打破了各個零部件之間的協調合作，導致了設備故障發生。

2 礦山機電設備維修中故障診斷技術的運用

在很多情況中，檢測礦山機電設備的故障類型以及原因都會有六種診斷技術，分別是：專家系統、壓力和溫度的檢測、參考故障的記錄、主觀診斷、智能檢測的診斷以及無損壞檢測技術。

2.1 故障診斷專家系統

故障診斷專家系統是一種先進的診斷技術，它能夠對機電設備中發生的故障進行綜合檢測，并且通過過往經驗的分析、具象模型的建立、故障原因的排查、具體故障的處理等方法實現診斷。相比于其他單一的檢測診斷技術，專家系統具有更加系統、全面的檢測維修特點，能夠通過各種情況原因的羅列、分析、排查得到最完整的診斷結果。

2.2 壓力、溫度檢測

一般情況下，礦山機電設備運行中的各項壓力指標和溫度指標都是保持在一個固定的范圍內，尤其是傳動箱和軸承這幾個位置。所以在故障診斷之時，檢測人員可以參照固定范圍的壓力、溫度數值對比實際的數值，確定是否與壓力、溫度的異常變化有關系。

2.3 參考故障記錄

由于礦山機電設備運行時間長，運行壓力大，因此經常會出現一些特定的故障，這些故障并非是發生過一次就不會再發生了，相反設備在某一個方面出現了問題，恰好說明了這方面的缺失，以后故障的發生就更有可能發生在這個相同的問題上了。因此，做好設備故障的記錄工作十分有必要。相關人員應該將每次設備故障發生的時間、特點、原因以及處理方法都詳細記錄下來，匯集成一個故障記錄數據庫，以便在以后的故障發生之時，可以參考數據庫快速診斷出故障原因。

2.4 主觀診斷

主觀診斷是一種簡答應急的故障診斷方法，這種方法需要經驗豐富的工作人員憑借自己的觀察分析，得出設備故障發生的原因。主觀診斷能夠借助簡單的診斷儀器進行快速診斷，在時間緊迫的情況下比較實用，但是人為主觀診斷存在診斷準確度低、經驗要求高的弊端，一般不推薦應用。

2.5 智能診斷

智能診斷技術是當前煤礦企業最常用的一種檢測技術，它的核心點在于通過計算機智能系統將機電設備的信息數據進行分析，不需要工作人員的分析就可以得到診斷結果，而且準確度也比較高。

2.6 無損壞檢測技術

無損壞檢測技術是一種比較新型的檢測技術，目前在我國的故障檢測技術中很少得到應用。它最大的特點就是在檢測過程中不會對機電設備造成任何影響，而且融合了多種高科技技術，能夠對零件內部非常復雜隱蔽的地方實現檢測。

3 礦山機電設備維修中故障診斷技術的實際應用

3.1 球磨機的故障診斷

球磨機屬于一種低速機械，如果只關心轉頻的振動，最具參考價值的參數是振動位移。但是一般球磨機設備運行狀態下，球磨機的振動能量都是集中在中頻段的區間，如果依然應用振動位移的方法進行齒輪和軸承故障分析的話，就會對故障的信號來源造成損壞，這種情況下，振動速度應該是最佳的參數，而振動加速度和位移則變成了輔助參數。通過以往球磨機發生故障的參考數據分析，球磨機的振動速度應該具有一個合理的范圍，假如速度超過7.1mm/s，就達到了警報值，而超過了18mm/s，則是達到了危險值。因此通過球磨機故障參考數據的對比，確定球磨機振動速度是否在安全范圍之內，對于判斷球磨機故障的發生原因，以及盡早預防故障的產生都有著積極的作用。

3.2 電鏟的故障診斷

在礦山的生產工作中，電鏟是最重要的采掘工具，在很多露天采礦區都是必備的器械，電鏟的運轉好壞，直接影響到礦山生產的效率。

因此加強對電鏟的維護和保養，降低電鏟故障的發生率，對于延長電鏟壽命以及提高礦山生產的效率都有著極為重要的意義。在日常的工作中，技術人員必須要嚴格遵守電鏟的操作規范，保證操作之前認真研讀電鏟的技術要領，做到心中有數。同時還要加強與其他技術人員的交流，充分了解電鏟的基本狀態以及發生故障的歷史記錄，盡可能提前預防故障的發生，同時弄清楚故障發生的各種原因，提前制定好處理措施，以便故障發生之時可以用最快的速度處理。對于電鏟的故障判斷主要是以它的回轉傳動機構為主，回轉結構常見的故障是立軸小齒輪下沉、作業尾部翹起等。而立軸小齒輪下沉則是因為上面沒有固定的擋板或者是固定擋板的螺栓比較松動；處理這個故障就要安放好擋板，或者是擰緊螺栓。平時的檢查中，一定要注意擋板的問題，提前預防故障的發生。

3.3 其他設備的故障診斷

礦山機電設備之中，有很多類型和功能的設備，除了電鏟和球磨機的故障以外，高壓異步電動機、通風機也需要應用到故障診斷技術。

4 結語

總而言之，能源的供應情況直接關系到我國工業經濟的發展，順而影響到整體國民經濟的良好運行。因此保持礦山開采的效率、保障礦山開采的安全就成了當前研究的重要課題，保證礦山機電設備的良好運行、提高礦山機電設備的故障診斷水平，能夠有效提高礦山開采的效率，對礦山企業的發展乃至于國民經濟的發展都有著積極的作用。就目前而言，我國的設備故障診斷技術還不算發達，有很多需要進步的地方，所有為了保證礦山機電設備的正常運行，需要設備維修人員的共同努力。