探索和思考目前礦山機電設備故障診斷技術

陳 祥

（江西省冶金設計院有限責任公司，江西 南昌 330000）

在當今科學技術快速發展的這一背景下，促進了社會各個生產領域逐漸趨于自動化方向發展，而在生產的這一過程中離不開相關機電設備的支持，這對于礦山生產企業來說其機電設備的使用同樣發揮著非常重要的關鍵作用，而要想進一步保證機電設備的安全穩定運行，其中故障診斷技術的應用凸顯的尤為重要，并且目前也得到了人們廣泛重視[1]。就礦山機電設備的故障診斷技術而言，主要是在計算機技術和信號處理等相關技術的基礎之上所形成的，隨著當今科學技術的不斷發展，其應用范圍逐漸日益廣泛。筆者結合自身實際經驗，針對于礦山機電設備故障技術的類型和具體應用，提出了自己的觀點和意見，希望對相關人士有所幫助和指導[2]。

1 導致礦山機電設備庫存問題出現的主要原因分析

1.1 受零件損傷方面故障問題的影響

針對于零件的損傷，可以說是導致機電設備安全事故發生的一個主要原因之一。例如：零件變形、零件尺寸不合適等問題，在一定程度上都會造成安全事故的出現，所以在煤礦的實際開展過程中，必須要重視到這一點。

1.2 受機電設備運輸故障問題的影響

在機電設備的實際運輸中，其中的一些內部零件往往會遭受到撞擊，所以這就會嚴重影響到機電設備的后期使用，很容易有著各種問題的出現。就礦山機電設備的運轉負荷來說，往往都相對比較重一些，在實際的工作運行過程中則會導致機電設備使用壽命的縮短，另外還經常有著操作不規范等行為的出現，使得機電設備的整體性能大大降低，無法保證設備的使用安全[3]。

1.3 受機電設備使用故障問題的影響

通常情況下，礦山環境都較為復雜，而正是由于這種復雜環境，為機電設備的使用造成了一定的難度和壓力。如果長時間在這樣的一種環境下進行工作，則會加重機電設備內部各種零件的磨損程度，隨之所帶來的機電設備工作能力也會嚴重下降，進而大大增加故障問題出現的可能性。

2 礦山機電設備故障診斷技術的應用原理分析

要想進一步保證礦山機電設備故障診斷技術應用的有效性，那么針對于各個環節工作都必須要做好，而要想達到這一理想目的，作為故障診斷人員則必須要有著較高的專業知識水平和豐富經驗，只有這樣才能將故障診斷技術真正做到靈活應用[4]。而對于礦山機電設備故障診斷的主要原理，具體可以從以下幾個方面來看：

（1）需要完成好專門數學模型的建立。這就需要故障診斷人員需要對礦山機械設備的相關參數有一個全面的了解和掌握，并做好相應的運行記錄，一旦有著故障問題的發生，則可以通過數學模型的構建來迅速作出對比，以及時發現故障發生的具體部位，并找出故障發生的主要原因，這樣既能夠節省診斷時間，還可以保證診斷效率和準確性[5]。

（2）注意現代化信息采集技術的合理運用，通過對有關礦山機電設備運行參數的收集和整理，以此來判斷設備的是否正常運行。

（3）待信息數據收集完成以后，則還需要運用分析和識別技術，通過對各類信息數據的識別和比較，可以在短時間內找到故障問題所可能出現的區域。

（4）針對于所收集到的數據信息，其中有些是有價值意義的，而有些是無用信息，因此這就還需要進行進一步的處理，將有利用價值的信息篩選出來，以充分發揮出信息采集的作用價值。而要想更好的完成工作，則必須要用到信息處理技術。

（5）將所收集到的信息進行分析，然后進行設備故障情況的預測，這樣做其主要目的就是為后期設備的維護工作提供重要參考依據。

圖1 故障預測診斷流程

3 煤礦機電設備故障診斷技術的具體應用分析

3.1 分析在礦山采煤機故障診斷中的應用

針對于采煤機的故障系統，所采用的主要以變頻通信方式為主，可以迅速的完成運行數據的收集。一旦出現故障，可以直接通過這一故障系統將采煤機的具體工作情況和數據直接顯示在電腦屏幕上，從而可以幫助故障處理技術人員快速的分析和掌握[6]。

從采煤機系統中我們可以看到，其中變頻器的通信模塊功能較多，例如：對過流和過壓的保護等。此外，還包括判斷及故障處理這一部分功能在里面，而且還可以與網絡之間做到有效結合。如果采煤機有著故障問題的出現，在這種技術的應用下就可以在電腦屏幕上顯示具體實際情況，而作為相關技術人員只需要通過電腦屏幕就可以直接完成故障處理，而且其效率也會相對較高。

3.2 分析在電動機故障診斷中的應用

從礦山開采中我們可以看到，其中的電動機可以說是所有機器中最容易發生故障的，并且其故障類型各種各樣，具有一定的復雜性，所以作為相關技術人員在進行電動機故障的診斷時，必須要對故障的特點有所了解和掌握。通常所采用的故障診斷設備主要有兩種類型，一種為電流互感器；另一種為高頻檢測器，無論哪一設備的使用都能夠得到很好的效果[7]。

一旦電動機有著短路問題的發生，這時檢測則會造成電動機內電流的突然加大，而作為故障診斷技術人員則要充分利用好這個短時間，通過仔細觀察和分析電流數據，從而做出有效判斷。另外，在對故障進行判斷時，還要充分利用好負序電流和零序電流，以保證電動機故障處理的全面性。

3.3 分析在提升機故障診斷中的應用

針對于提升機在工作運行中，經常出現的就是松繩方面的故障問題。所以作為相關技術人員需要密切關注松繩的具體實際情況，一旦發現有著不合理問題的出現，則必須要立即采取措施進行解決。但值得注意的是，在這一過程中所用到的監測設備必須要具備良好的報警功能，這樣可以及時的發現松繩異常的出現，然后將獲取到的異常數據信息傳輸給集控中心進行處理。另外，這種監測設備自身還有著數據自我恢復和故障排查的功能，所以相關技術人員必須要充分利用好。

3.4 通風機故障診斷

對通風機進行故障診斷時，首先需要劃分診斷區域，然后對對不同區域使用對應的檢測儀器進行測試。通過使用相關處理診斷，來確定通風機的運轉情況，并且對通風機的輸出、輸入情況與實際要求是否相符進行判斷。診斷儀器一般包括試波儀器和頻譜儀器等等，可以對通風機的轉速、壓力、相位和流量等等進行檢測，如果發現有故障問題，儀器會自動發出警報聲和閃爍警報燈，幫助維修人員及時發現問題，以及采取對應的措施解決故障，確保機器的正常運轉。

3.5 智能檢測診斷技術

在礦上機電設備進行故障檢測中，智能檢測技術正在發揮出越來越重要的作用，讓監測的速度和精度都獲得了明顯提升。智能檢測技術是隨著信息技術和網絡技術產生的技術，通過使用該技術能夠對礦山電機設備進行自動化的監測工作。通過收集電機的當前工作的各項參數，能對當前機電設備的工作狀態做出智能化判斷，給出數據的分析結果和結論。實際使用時，會將計算機和信號處理器連接在一起，利用計算機來完成智能化分析工作。并且，在出現故障時，也能自動化地給出故常處理的建議和維修方法，因此使用智能化技術大打提升了礦山電機的故障診斷速度，同時提升了維修的效率，降低人員的工作壓力，可以明顯提升礦山企業的經濟收益。

圖2 智能檢修機械測試儀

3.6 無損診斷檢測技術

使用無損診斷檢測的優勢在于不會對機電設備造成任何影響，而且檢測的速度也比較快，能對各種器件存在的損失和缺損情況作出精確的判斷，是一種全新的檢測技術。當前，無損檢測診斷檢測技術主要包括射線照射、超聲波檢測和表面缺陷檢測三種，能對機電設備內部的情況作出清晰判斷。使用無損診斷檢測技術的時候，會將傳感器、計算機、頻譜分析等設備結合使用，因此技術水平比較高，需要礦山企業有足夠的專業人員。雖然目前還存在一定的不足，但也是機電檢測的主要發展方向。

4 結束語

綜上所述，由此可見在社會經濟和科學技術不斷發展的這一當今時代下，我國目前的礦山機電設備故障診斷技術已經有了很大的創新和提高，通過故障診斷技術的合理應用，不僅能夠促進礦山機械設備使用性能的有效提高，同時還可以保證機電設備使用壽命的延長，為煤礦企業帶來更大的經濟效益。但是與其他的一些發達國家相比，我國目前的故障診斷技術水平還相對比較落后，所以這就還需要相關技術人員的不斷探索和實踐，以此來將故障診斷技術的作用價值最大程度的發揮出來。