礦山機(jī)械設(shè)備維修中的故障診斷技術(shù)

王淵

摘要：隨著礦山環(huán)境的惡劣，礦山機(jī)械設(shè)備較為容易出現(xiàn)多種故障，要求對(duì)故障進(jìn)行合理檢測(cè)，解決故障問(wèn)題，并且對(duì)礦山的安全生產(chǎn)有著十分重要的意義，本文對(duì)其進(jìn)行了詳盡的論述和分析。

關(guān)鍵詞：礦山機(jī)械;維修;故障診斷

目前，礦山開(kāi)采基本上已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，生產(chǎn)的效率大幅度提高。在實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開(kāi)采主要是通過(guò)機(jī)械設(shè)備來(lái)完成的，這些機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)于安全開(kāi)采具有十分重要的意義。然而由于礦山惡劣的生產(chǎn)環(huán)境以及設(shè)備處于高負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，很容易發(fā)生各種故障，這嚴(yán)重制約了礦山的正常生產(chǎn)。因此，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備發(fā)生的故障進(jìn)行診斷，以便進(jìn)行快速維修。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備檢修很大程度上是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成的，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行拆解檢查，效率極低，這已經(jīng)不能礦山正常生產(chǎn)的需要了。現(xiàn)在多用一些診斷技術(shù)來(lái)對(duì)判別設(shè)備發(fā)生的故障，不僅識(shí)別的準(zhǔn)確性較高，而且所消耗的時(shí)間短，有效地保證礦山機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行。本文介紹了故障診斷技術(shù)的基本原理，并分析了幾種常用的故障診斷技術(shù)。下面將分別進(jìn)行分析。

一、礦山機(jī)械設(shè)備工作特點(diǎn)

我國(guó)礦山大部分是井下開(kāi)采，工作環(huán)境十分復(fù)雜惡劣，所以對(duì)機(jī)械設(shè)備的性能技術(shù)要求很高。首先，礦山機(jī)械設(shè)備必須要有連續(xù)性作業(yè)的功能，礦山開(kāi)采工作有的時(shí)候是不間斷的，所以機(jī)械設(shè)備也能滿足運(yùn)行時(shí)間上的要求。其次，開(kāi)采環(huán)境惡劣，或會(huì)產(chǎn)生大量粉塵等而損害機(jī)械設(shè)備的性能，影響其正常運(yùn)行。最后，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)摩擦、超重負(fù)荷和震動(dòng)等，加上地下開(kāi)采空間小，為保障煤炭的有效運(yùn)輸，對(duì)機(jī)械設(shè)備尺寸設(shè)計(jì)要求也很高。因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期在惡劣環(huán)境下運(yùn)作，所以出現(xiàn)故障在所難免，而一旦發(fā)生故障想要維修的難度也很大，這就要求做好平時(shí)的設(shè)備維護(hù)和檢修，提高機(jī)械設(shè)備整體故障診斷的水平。

二、機(jī)械設(shè)備關(guān)鍵部件的常見(jiàn)故障

機(jī)械設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的重要組成部分之一，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到生產(chǎn)能效。機(jī)械設(shè)備是由各種零部件組合而成的裝置，這些零部件在長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，由此會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的整體性能造成影響，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。下面對(duì)機(jī)械設(shè)備中關(guān)鍵部件的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析。

（一）滾動(dòng)軸承故障

在機(jī)械設(shè)備中，滾動(dòng)軸承是較為重要零部件，因該零部件的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率較高，從而使其成為機(jī)械設(shè)備的易損零件之一。當(dāng)滾動(dòng)軸承損傷之后，一些故障便會(huì)隨之出現(xiàn)，導(dǎo)致滾動(dòng)軸承損傷的原因有疲勞損傷、摩擦損傷、腐蝕損傷、斷裂等。

（二）齒輪箱故障

在機(jī)械設(shè)備中，齒輪箱是應(yīng)用較為廣泛的部件之一，絕大部分機(jī)械設(shè)備都有齒輪箱。在機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中，齒輪箱內(nèi)的齒輪常常會(huì)出現(xiàn)劃痕、磨損、斷裂等問(wèn)題，如果這些問(wèn)題得不到及時(shí)有效地處理，則會(huì)導(dǎo)致齒輪箱失效。

（三）轉(zhuǎn)子故障

在旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備中，轉(zhuǎn)子是核心部件，如果轉(zhuǎn)子故障，則會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性造成影響。轉(zhuǎn)子常見(jiàn)的故障有不平衡、轉(zhuǎn)軸彎曲、不對(duì)中、連接松動(dòng)等。

三、故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)械檢修中的應(yīng)用

（一）振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)

礦山機(jī)械設(shè)備受到其工作環(huán)境的影響，在運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)反復(fù)振動(dòng)，如果平衡性失去，在運(yùn)動(dòng)中就會(huì)發(fā)出異常振動(dòng)。通過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)可對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中各種振動(dòng)情況進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)其中不穩(wěn)定的因素加以控制。雖然不同的設(shè)備因?yàn)闃?gòu)造、性能參數(shù)等的不同，設(shè)備振動(dòng)狀態(tài)也不同。但是同一設(shè)備的振動(dòng)有其一定的規(guī)律，通過(guò)振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)主要是可以對(duì)位移、速度和加速度等參數(shù)進(jìn)行描述分析，比如對(duì)加速度的分析，引起加速度發(fā)生變化主要和軸承、齒輪出現(xiàn)問(wèn)題有關(guān)，當(dāng)加速度不穩(wěn)定以后就會(huì)導(dǎo)致沖擊力發(fā)生強(qiáng)烈變化。采用振動(dòng)診斷技術(shù)，利用精確的診斷設(shè)備和分析儀器、人工智能系統(tǒng)等，可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)異常振動(dòng)故障具體位置、類(lèi)型等的判斷，然后采取相應(yīng)的解決措施。振動(dòng)診斷技術(shù)的精確度較高，但需要花費(fèi)的診斷時(shí)間也很長(zhǎng)、診斷成本較高。

（二）無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)因?yàn)槠錂z測(cè)不會(huì)對(duì)設(shè)備本身產(chǎn)生影響，所以被廣泛應(yīng)用到了各種領(lǐng)域機(jī)械設(shè)備的檢測(cè)診斷中，在礦山機(jī)械設(shè)備檢測(cè)中的應(yīng)用，也是利用了其不會(huì)對(duì)礦山設(shè)備造成結(jié)構(gòu)破壞，且能在無(wú)損下完成對(duì)設(shè)備的精確檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，采用先進(jìn)全面的診斷技術(shù)，將物理、化學(xué)等理論結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備和工程材料的全面檢測(cè)和故障診斷。

（三）智能監(jiān)測(cè)與診斷

近年來(lái)，在AI（人工智能）技術(shù)快速發(fā)展的推動(dòng)下，一些智能化的監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)隨之出現(xiàn)，這給機(jī)械設(shè)備故障診斷與監(jiān)測(cè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，不僅提高了監(jiān)測(cè)效率，而且還使診斷結(jié)果更加準(zhǔn)確。因此，在機(jī)械設(shè)備故障診斷中，推廣應(yīng)用智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)尤為必要。

從目前的總體情況來(lái)看，智能監(jiān)測(cè)是機(jī)械設(shè)備故障診斷最為先進(jìn)的技術(shù)之一，可將該技術(shù)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷當(dāng)中，借助設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集裝置，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)傳給智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)則會(huì)根據(jù)這些參數(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。在旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備中，泵和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是較為重要的組成部分之一，這兩個(gè)部分在機(jī)械運(yùn)行中，會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損，并且有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)螺栓松動(dòng)、軸對(duì)中偏移等現(xiàn)象，如果上述問(wèn)題得不到及時(shí)有效地處理，將會(huì)逐步演變?yōu)楣收稀Ｍㄟ^(guò)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)用，可以在機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)異常時(shí)，發(fā)出報(bào)警提示，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷出故障的成因，從而為故障快速處理提供詳實(shí)、可靠的依據(jù)，避免了故障問(wèn)題擴(kuò)大造成的損失。

四、結(jié)語(yǔ)

礦山惡劣的生產(chǎn)環(huán)境以及設(shè)備處于高負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，很容易發(fā)生各種故障，這嚴(yán)重制約了礦山的正常生產(chǎn)。因此，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備發(fā)生的故障進(jìn)行診斷，以便進(jìn)行快速維修。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備檢修很大程度上是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成的，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行拆解檢查，效率極低。故障診斷技術(shù)是在信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及人工智能基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種識(shí)別方法，主要原理是根據(jù)檢測(cè)的設(shè)備運(yùn)行中的某些參數(shù)的變化來(lái)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行故障進(jìn)行判斷。這種技術(shù)能在不對(duì)設(shè)備進(jìn)行拆解的狀態(tài)下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備故障的判斷，比傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)法得出的結(jié)果更精確，效率更高，對(duì)于設(shè)備的檢修和維護(hù)具有重要的意義。

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