故障診斷技術(shù)在選煤機(jī)電設(shè)備維修中的運(yùn)用探討

李軒

【摘 要】在我國自然資源中，煤炭對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的推動(dòng)作用。在煤礦開采過程中，機(jī)電設(shè)備得到廣泛應(yīng)用。機(jī)電設(shè)備不僅提高了開采的效率，還能通過對(duì)煤品的控制，提高煤礦的質(zhì)量。不過，由于煤礦井下的環(huán)境通常較為惡劣，各種環(huán)境因素較為復(fù)雜，在一定程度上提高了機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。文章針對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的故障維修展開討論，分析故障的原因，并提出幾點(diǎn)解決方法。

【關(guān)鍵詞】故障診斷技術(shù);選煤;機(jī)電設(shè)備;維修;運(yùn)用

引言

選煤機(jī)作為煤礦重要的采掘設(shè)備之一，其性能好壞及故障率高低直接決定選煤機(jī)工作效率和使用壽命。為了降低選煤機(jī)故障率、縮短故障處理時(shí)間，國內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)選煤機(jī)相關(guān)故障進(jìn)行了研究和分析。基于這些研究成果，以某型選煤機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)選煤機(jī)常見故障進(jìn)行分析，并對(duì)其故障診斷進(jìn)行研究，為選煤機(jī)故障率的降低、故障診斷和處理效率的提高提供有益的參考。

1.選煤機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)的重要意義

1.1提高設(shè)備的工作效率

如今越來越多的煤礦借助機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)了效率的提升，因?yàn)闄C(jī)電設(shè)備不僅能夠勝任普通人力無法勝任的工作，還因?yàn)槠浞€(wěn)定性和誤差小的特點(diǎn)，在一定程度上提高了開采的安全性。不過在機(jī)電設(shè)備使用的眾多優(yōu)勢(shì)中，高效率是最為顯著的一點(diǎn)，也是眾多煤礦加大設(shè)備投入的重要原因。不過，由于煤礦機(jī)電設(shè)備通常處于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中，而且由于煤礦井下環(huán)境復(fù)雜，各種因素都有可能導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。所以，針對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行定期的隱患檢查，針對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行排除，能夠保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于煤礦開采提高效率有著非常重要的意義[1]。

1.2延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命

不可否認(rèn)的是，煤礦機(jī)電設(shè)備通常造價(jià)昂貴，而且由于其幾乎一直在礦井的惡劣環(huán)境中作業(yè)，很有可能因?yàn)楦鞣N各樣的原因?qū)е鹿收希斐墒褂脡勖s短。對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢修能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障隱患，并及時(shí)將其排除，避免隱患發(fā)展成重要的問題，對(duì)設(shè)備的性能造成嚴(yán)重影響，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短。不僅如此，通過檢修延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命還是一種為企業(yè)節(jié)約成本、創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益的有效方法。

1.3確保開采順利進(jìn)行

隨著機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，越來越多的煤礦開采工作已經(jīng)離不開機(jī)電設(shè)備了。設(shè)備不僅能發(fā)揮數(shù)倍于人工的效率，還能盡可能降低失誤操作的概率，在一定程度上增加開采的安全性。另外，機(jī)電設(shè)備越來越多的出現(xiàn)在煤礦開采的各個(gè)流程中，對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)都有影響。及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障診斷和排查工作能夠保證開采整個(gè)流程的有序運(yùn)轉(zhuǎn)，確保采煤工作的順利進(jìn)行。

2.常見的煤礦機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的大背景下，計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳感技術(shù)的水平也得到了極大地提升，使得煤礦機(jī)電設(shè)備的故障診斷和排查工作相比過去有了明顯地改善。在煤礦開采日趨自動(dòng)化的當(dāng)下，機(jī)電設(shè)備對(duì)于開采的重要性不言而喻。要想保證開采的效率、確保煤礦的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，檢修人員就必須要掌握機(jī)電設(shè)備的維修技術(shù)。選煤機(jī)常用故障診斷方法有監(jiān)測(cè)溫度法、振動(dòng)診斷法、鐵譜分析法及比較智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法，其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)診斷、混合智能算法及自適應(yīng)學(xué)習(xí)率網(wǎng)絡(luò)等診斷方法。選煤機(jī)各部件在實(shí)際運(yùn)行中的溫度情況能直接反映出選煤機(jī)設(shè)備的工作狀態(tài)及各部件是否運(yùn)行正常，監(jiān)測(cè)溫度法是利用高精度的溫度傳感器對(duì)選煤機(jī)各部件溫度進(jìn)行采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而根據(jù)實(shí)際監(jiān)控溫度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、快速、高效地判斷選煤機(jī)各部件故障狀態(tài)，但監(jiān)測(cè)溫度法診斷準(zhǔn)確度和診斷范圍有一定的局限性[2]。

選煤機(jī)在實(shí)際采煤作業(yè)時(shí)，各部件的振動(dòng)頻率和振動(dòng)幅度存在一定的規(guī)律性，通過加速度傳感器對(duì)選煤機(jī)各部件振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)對(duì)采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和對(duì)比，如果測(cè)量的振動(dòng)信號(hào)超出了給定的振動(dòng)參數(shù)范圍，說明選煤機(jī)部件存在故障，需要進(jìn)行處理。與監(jiān)測(cè)溫度法一樣，振動(dòng)診斷法診斷準(zhǔn)確度和診斷范圍有一定的局限性。

選煤機(jī)在使用過程中，常常因?yàn)椴考哪p導(dǎo)致設(shè)備故障，鐵譜分析法通過收集選煤機(jī)各零部件的磨損碎片及碎屑進(jìn)行檢測(cè)并制作成對(duì)應(yīng)的譜片，根據(jù)譜片結(jié)果對(duì)故障進(jìn)行診斷。該方法不僅操作復(fù)雜、成本高，而且與監(jiān)測(cè)溫度法、振動(dòng)診斷法一樣，其準(zhǔn)確度和診斷范圍有一定的局限性。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法是比較智能的故障診斷方法，特別適用于選煤機(jī)這類大型機(jī)械設(shè)備。選煤機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜和實(shí)際工作環(huán)境極其惡劣，故障產(chǎn)生的原因是多方面的，且存在不確定性和并發(fā)性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)率網(wǎng)絡(luò)對(duì)大量數(shù)據(jù)的處理存在收斂困難，專家系統(tǒng)診斷存在專家經(jīng)驗(yàn)有限的問題。混合智能算法能對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代計(jì)算，結(jié)合人工智能算法，混合智能算法比較適合選煤機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜及外部環(huán)境極其嚴(yán)苛、數(shù)據(jù)量大的故障診斷，且其診斷規(guī)則比較簡(jiǎn)單。

3.故障診斷技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備檢修過程中的應(yīng)用

3.1煤礦機(jī)電設(shè)備的故障診斷

在機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，企業(yè)可以借鑒其他煤礦開采企業(yè)對(duì)于此種故障處理方法的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合自身情況，對(duì)檢修工作予以改進(jìn)，妥善地排除設(shè)備故障。為此，企業(yè)要在平時(shí)加強(qiáng)對(duì)檢修人員專業(yè)技能的培訓(xùn)，讓其掌握機(jī)電設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造，對(duì)特定的故障有清晰的認(rèn)識(shí)，并能夠采取準(zhǔn)確的方法對(duì)故障予以排除。而且，現(xiàn)如今科技發(fā)展迅速，在對(duì)很多故障進(jìn)行檢查時(shí)，可以采用先進(jìn)的傳感器設(shè)備等，讓故障信息的收集以及故障原因的確定變得更加高效。

3.2故障信號(hào)特征提取方法

隨著機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化程度的提高，越來越多的設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)，能夠通過特定警報(bào)信號(hào)的傳輸，讓技術(shù)人員在第一時(shí)間得知故障發(fā)生的部位和原因。不過，由于礦井下環(huán)境較為復(fù)雜，各種設(shè)備較多，對(duì)故障信息的辨識(shí)帶來了一定的困難。要想采取準(zhǔn)確的故障排除手段解決設(shè)備故障，確保設(shè)備的良好運(yùn)行，技術(shù)人員首先要通過科學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確識(shí)別。比如，技術(shù)人員可以使用小波分解法，通過對(duì)其匹配標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化，讓信號(hào)的識(shí)別變得更加準(zhǔn)確，從而更加精準(zhǔn)地定位故障。技術(shù)人員還可以利用雙正交濾波組器來對(duì)小波基函數(shù)進(jìn)行重構(gòu)，并借助信號(hào)預(yù)測(cè)設(shè)備，來對(duì)設(shè)備傳輸出來的原始信號(hào)進(jìn)行更新，以便獲取故障不同頻率的信號(hào)，提高這種算法的適用范圍[3]。

3.3設(shè)備維修工作

煤礦機(jī)電設(shè)備的種類較多，而且功能各不相同。同種設(shè)備的不同型號(hào)之間也會(huì)有所差異，所以，想要精確定位故障，采取針對(duì)性的檢修工作，有一定的難度。為了解決這一問題，技術(shù)人員通常需要借助不同的方法。另外，技術(shù)人員需要按照診斷結(jié)果來掌握設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況，先行確定檢修的總體工作量，對(duì)檢修工作進(jìn)行細(xì)分，對(duì)每一環(huán)節(jié)中的檢修工作做出具體的規(guī)劃。需要注意的是，設(shè)備檢修工作還是以預(yù)防為主。為了保證設(shè)備盡可能長(zhǎng)時(shí)間地處于良好運(yùn)行狀態(tài)，技術(shù)人員需要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患時(shí)及時(shí)排除，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)維修。技術(shù)人員可以借助先進(jìn)的診斷設(shè)備來對(duì)故障的原因進(jìn)行分析，制定科學(xué)的維修計(jì)劃。

4.結(jié)束語

在開采煤的過程中，機(jī)電設(shè)備的使用是非常關(guān)鍵的。技術(shù)人員需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的檢修工作，通過定期巡查及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患，然后采取科學(xué)的方法對(duì)故障進(jìn)行排除，保證設(shè)備的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。本文簡(jiǎn)單分析了煤礦機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)工作的重要意義，提出了幾個(gè)常見的造成設(shè)備故障的原因，并提出了幾點(diǎn)解決方法，供煤礦行業(yè)工作人員參考。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：鄂爾多斯市濱海金地運(yùn)營(yíng)管理有限公司）