論礦山機電設備維修中故障診斷技術的運用

王玉全

摘 ?要：礦山機電設備故障診斷技術的有效落實，一方面增強了礦山設備系統的可控性，通過詳細且完善的審查措施，有效降低了機電設備故障風險發生的概率;另一方面，憑借自動化檢測系統，更便于提升設備可持續利用率，使礦山采掘工作的產能提高，同時也便于提前察覺故障風險。本文基于礦山機電設備故障原因展開分析，在明確技術運用特點同時，期望為機電設備檢修工作的開展提供良好參照。

關鍵詞：礦山機電;設備維修;故障診斷;技術運用

故障診斷技術是判定機械設備使用風險的關鍵檢修措施，更是檢修工作開展的核心。在故障診斷技術落實期間，檢修人員不但能夠在短時間內鎖定故障產生方位，同時借助網絡平臺更便于發覺潛在風險，降低礦山采掘工作受到的影響，并避免對礦業經濟體系造成損害。

1 礦山機電設備故障因素分析

1.1 設備匹配性差異

在礦山設備選擇過程中，因對礦山采掘工作的要求與參數沒有詳細統籌，經常會導致設備體系選用匹配性不佳，在機電設備運行環境中便極易對設備造成額外損耗，甚至會造成機電設備系統整體性受損，在機電設備故障同時，更極易對工作人員的生命安全造成損害。

1.2 設備超負荷運轉

礦山機電設備在選購過程中，通常需要根據工業需要選擇適當參數的設備，才能確保礦山采掘工作能夠持續且穩定的運轉。在此期間，若設備使用超過額定參數的要求，便極易對設備元件造成損傷，若檢修人員并未對此類問題引起重視，則極易導致設備故障問題發生。

1.3 設備長時間損耗

機械設備的運作難免出現損耗，特別是在礦山等惡劣環境中使用，更極易對機電設備造成不同程度的損傷，長此以往若檢修人員并未落實定期檢測的要求，便極易導致機電設備突然停止運作。根據以往故障資料顯示，此類故障起因是機件長時間使用導致部件扭曲磨損，使各部分機件配合性下降，再加上部分機件老化，極易造成突然崩壞的情況出現，而礦山機電設備因為內部元件體系損壞，便無法正常運作。

2 維修故障診斷技術的運用分析

2.1 故障診斷方法分析

（1）故障資料數據庫的構建

故障資料是檢修工作判斷機電設備是否存在使用風險的主要依據，同樣也是劃分故障風險程度的關鍵資料。在數據庫構建過程中，檢修人員需嚴格審核每一份故障資料的特點與起因，總結歸納出完善的故障診斷方案，以便出現類似故障時，檢修人員能夠在最短時間內鎖定最有效的診斷方法，降低診斷誤差等風險出現的概率。

（2）傳動箱與軸承的檢測

在診斷礦山機電設備是否存在故障風險時，檢修人員必須對傳動箱與軸承部位的溫度數據進行采集，并通過檢測措施測定設備壓力，以便通過靈敏的檢測設備判斷系統運行的實際狀況，使檢修工作開展更具指向性。此種檢測措施具備主觀調控優勢，能夠在較短時間內鎖定機電設備范圍，并且適用性較廣泛，因此在礦山機電設備檢修工作中極為常見。

（3）小波神經網絡的運用

該方法是礦山機電設備診斷中的前沿技術，通過學習可以描述幾乎所有任意的非線性系統。由于礦山機電設備的故障診斷中從故障初始征兆到故障源的映射通常具有復雜的非線性映射關系，因此該方法在故障診斷方面的作用非常突出。

（4）模糊數學理念的引入

模糊數學可以針對礦山機電故障中復雜的映射關系建立數學模型，并基于故障的隱蔽性與漸變性特點建立表示故障原因和各種征兆之間模糊因果關系對應知陣。為提高精度，可在診斷的過程中根據經驗積累對權知陣進行修改。使得定量分析與專家經驗、定性分析相結合，并在計算機上實現，為診斷決策提供依據

（5）自動故障診斷系統

自動故障診斷系統是借由網絡信息化技術演變而來的新型設備管理系統。在系統運行過程中，能夠通過感應元件實時將設備運作狀況呈現在管理平臺上，并借由數據庫的不斷完善，甄別設備使用潛在的故障風險，以便將故障部位與詳細參數遞交至檢修平臺，使設備維修工作效率得到顯著提升，也降低了工程設備相互影響的風險。

2.2 故障診斷技術運用

（1）采煤機故障診斷

在九五重點科技計劃中將采煤機故障診斷技術列入進去后，我國采煤機故障診斷技術突飛猛進，雖然和國外相比在技術水平上還存在很大差距，其主要突顯在檢測參數少、檢測范圍小廣和無診斷故障功能上。但是隨著采煤機左右搖臂其檢測單元、變頻器的通信單元、高壓控制箱的檢測單元、機身外圍的檢測單元、工程概況檢測和故障診斷單元以及檢測顯示的單元等系統投入并運用到礦井中，采煤機故障率明顯降低，再通過實時監測十幾個工況的參數，把信息傳遞給計算機，然后再根據各單元和控制中心其節點通信連接模式，對設備采取溫度、過流、欠壓和過壓等保護措施，在故障發生和對風險判別時就可使用彩色液晶屏對診斷結果進行顯示和提示報警。

（2）提升機故障診斷

提升機作為礦井重要運輸機械，其運行可靠與否對礦井工作人員作業安全和生產能力起著直接決定作用。提升機工作氛圍硬和軟兩種故障，其中軟故障是硬故障前兆，有著重要的警告作用，因此務必要及時預報和檢測。現以雙筒提升機松繩故障為例作故障診斷。針對該種情況，可在提升機各個天輪上安裝一周的小磁鋼，同時還在合適位置置入霍爾傳感器對量天輪轉速進行檢測，正常情況下，梁天輪轉速一致，兩傳感器輸出技術脈沖的個數也大致相同。在出現松繩故障時，兩天輪行程會小一致，運用傳感器則可計算兩天輪問行程差距，當行程差超過預警范圍后則可發出松繩警告，讓提升機剎車及時，以便提高安全性。

（3）其他設備故障診斷

除采煤機與提升機常見故障外，由于采煤環境等因素影響，異步電動機與通風機等設備在使用過程中同樣存在故障風險，若是沿用傳統故障診斷技術，極易出現診斷疏漏等問題。因此，現階段故障診斷措施主要選用超聲探傷與紅外線熱成像等，不但能夠通過成像儀更全面的探查礦山設備狀況，借由采集數據判斷內部損傷情況，同時更避免了傳統故障診斷技術對設備造成二次傷害的風險，使故障診斷工作的質量與效率得到了極為顯著的提升。

3 結束語

礦山機電設備故障診斷技術的有效落實，不但能夠使礦山采掘工作持續處于穩定的工作狀態中，降低機電設備故障對礦業經濟體系造成影響的概率，同時借助礦山檢修平臺的構建，更便于為自動化與智能化系統奠定基礎，以便礦山機電設備操縱可控性得到顯著提升，并且及時察覺設備系統內潛在風險。故而，在論述礦山機電設備維修中故障診斷技術的運用期間，必須明確礦山機電設備常見故障并構建數據庫，并提供完善的故障檢修方案，才能為后續礦山機電設備系統的持續應用提供更全面的保障。

參考文獻

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