故障診斷技術在煤礦機電設備維修中的應用

李洋（中煤新集能源股份有限公司劉莊煤礦，安徽阜陽236211）

0 引言

在信息化應用和互聯網背景下，利用計算機技術和信息傳感技術做基礎，故障診斷技術在各種工業機械生產作業中發揮了巨大的作用。煤礦機電設備在煤礦資源開采中扮演著非常重要的角色，保證其高效、穩定的工作狀態是企業發展和進行經濟活動的重要條件。煤礦開采的危險程度比較高，故障診斷技術可以實現煤礦開采機電設備故障的檢測和診斷，能夠降低安全事故的發生幾率，并使其得到有效的控制，保證了煤礦生產作業的效率和安全性。

1 煤礦機電設備故障檢測的重要性

1.1 能夠顯著提高煤礦設備的工作效率

隨著煤礦資源的快速消耗，社會生產和經濟活動對煤礦的需求也越來越大，進而煤礦企業需要購進更多的機電設備來保證生產效率和經濟效益，此時，怎樣對機電設備進行故障診斷并掌握發生故障的原因，不定期地開展煤礦機電設備的故障檢測和排除活動，是當前維修技術人員的主要工作內容。針對機電設備出現的故障，維修技術人員應做到快速的處理和解決，減少故障影響，增加機電設備的有效工作時間，避免出現經濟損失，同時提高生產的效率。

1.2 延長機電設備的使用壽命

機電設備的故障有故障產生前和故障產生后這兩種情況，在前期工作過程中，煤礦機電設備的故障診斷是主要的檢查維修手段。在機電設備的使用全過程中，都必須要進行維修和保養工作，以此來有效延長機電設備的使用壽命，確保其工作狀態的穩定性和高效性。利用故障診斷技術對前期的機電設備展開全面的故障診斷，排除潛在的安全故障隱患，提前預防故障的發生，以免造成更大的經濟損失。

1.3 保證生產工作的順利性

無論是在煤礦開采作業和其他經濟活動中虹，都需要專門的管理人員來對全局進行管理和控制，在機電設備的故障檢測和診斷工作上也是如此，需要安排專業的、技術能力較強的維修檢測人員來擔任此崗位。由于煤礦機電設備的特殊性和工作環境的復雜性，需要經常進行檢測，以便于提早發現故障問題提早解決，避免阻礙煤礦生產作業的順利進行。

2 機電設備故障原因分析

2.1 長時間工作或處于超負荷運行狀態

一般情況下，剛制造組裝完畢的煤礦機電設備在投入使用之前都會設置好自身的技術參數。當煤礦機電設備長時間工作或者處于超負荷運行狀態的時候，其原本的參數會發生一定的改變，導致機電設備的運行功率大于安全標準，經過一段時間的使用，其整體的性能和可靠性都會出現下降，進而增大了后面生產過程中發生故障的幾率。

2.2 更新換代速度慢

當機電設備在使用過一段時間之后，部分零件或者機構難免會出現老化和磨損的現象，進而形成不穩定因素，對煤礦設備的安全運行產生嚴重的影響。維修技術人員必須要及時的發現這種情況，并更換零件進行保養，確保煤礦生產作業的高效開展。

2.3 損耗嚴重

機電設備在持續工作的狀態下，勢必會造成零部件的磨損，進而導致各個零部件之間的嚙合出現偏差，工作效率和能源的利用率均會有所降低。如果不能及時地解決這個問題，機電設備各機構間的配合誤差會進一步的擴大，導致更多的機械能轉換成熱量，機電設備在散熱問題得不到有效控制下會造成損耗的快速增大，更容易發生各種故障問題。

3 常見的煤礦機電設備故障診斷技術

3.1 高壓異步機電動機的故障診斷技術

在煤礦開采作業中，高壓異步電動機設備得到了大范圍的應用，這是因為高壓異步電動機的工作效率較其他設備比較高，運行比較穩定，同時應用于高壓異步電動機的故障診斷技術有很多種類，檢測工作非常便捷。在具體的故障診斷中，診斷人員可以借助磁通檢查法來掌握電動機的輸出信號的狀態，排除異常情況。也可以借助局部放電法對電動機進行全方位診斷，利用計算機檢測到故障情況。

3.2 煤礦采煤機故障診斷技術

采煤機在煤礦開采作業中起著非常重要的作用，其本身和煤壁的接觸非常緊密，工作環境惡劣，出現故障和損傷的幾率非常大，故障診斷的次數也比較多。為了有效改善這種情況，左右搖臂采煤機得到了廣泛的應用，左右兩個搖臂為采煤機的安全運行提供保障，同時還能幫助診斷人員對采煤機進行故障診斷。在采煤機上固定上專門的診斷設備，配合左右搖臂能夠實現采煤機的定期自動診斷和檢測。

3.3 煤礦提升機故障的診斷技術

煤礦提升機的故障率也是比較高的，當提升機出現轉速不平穩、工作穩定性不良等現象的時候，就代表提升機出現了軟故障，工作人員可以對其內部儀器進行適當的調節，就能解決這些問題。如果工作人員忽略了這些內容或者處理不及時，就會進一步導致硬故障，對提升機的內部零件和機構造成嚴重的破壞，甚至出現徹底無法使用的情況。所以在每一次的診斷檢測工作中，都要查看提升機的工作數據和參數，如果發現故障要立即停止運行并快速修復，防止轉變成硬故障。現階段使用最多的方法就是在提升機各運行系統安裝傳感器設施，并將其連接到計算機總控臺上，實現提升機工作數據和狀態的實時監控，有效降低故障的發生幾率。

4 故障診斷技術應用于煤礦機電設備的方法

4.1 煤礦機電設備的故障診斷步驟

在煤礦機電設備出現故障問題的時候，可以學習參考其他企業運用診斷技術的經驗和案例，并利用礦產資源的特殊開采工藝進行一定的改進和優化。掌握全面的機電設備故障信息有利于對故障的全面診斷和解決。在這個過程中，可以借助傳感器和信息采集模塊等裝置來得到準確的故障信息內容。

4.2 故障信號特征的提取方法

由于煤礦機電設備的復雜性和工作環境的特殊性，在運行中會產生一定的噪音，進而對人們掌握設備運行情況和故障信息造成了一定的影響和干擾。要想實現故障的精準診斷，對信號進行精準識別是非常關鍵的步驟。在故障診斷過程中，技術人員可以借助提升小波分解法及特征匹配準則，清楚的收到設備中軸承或者齒輪等零件的受損信號。并且還能利用初始雙正交濾波組器，對小波基函數進行二次構建，在預測和更新設備的幫助下，實現原始信號的快速預測和更新。利用這種方法獲取故障高低頻的信息，進而有效的增強小波分解算法的自適應性。

4.3 機電設備維修

由于煤礦機電設備的種類、型號和數量非常多，完成精準維修任務的難度是比較大的，需要借助多種方法和技術的幫助來完成診斷和維修。需要做到預防性維修，在實現有效診斷和監測的前提下，以故障預兆做信號進行相關的維修。其次需要按照診斷結果來判斷設備的實際運行狀態，并明確檢修的時間和次數，實現故障的早發現、早解決。同時借助先進的診斷技術來分析設備出現故障的原因、具體位置和故障類型，得到故障率，制定針對性的維修計劃，在保證設備工作效率的同時排除潛在的安全隱患。

5 結語

現階段，煤礦企業對機電設備開展全面的故障診斷是一項非常重要的工作內容。要想確保工作人員的安全性和設備運行的高效性，獲得更多的經濟效益，必須要經常對機電設備展開故障診斷和檢測維修。與此同時，人們還要樹立正確的安全意識和觀念，提高故障診斷的應用水平，防止出現安全事故，最大程度上避免經濟損失和資源的浪費。