煤礦機械設備故障診斷與維護

王洪華 付旭

摘要：煤礦機械設備在實際生產當中容易受到自然因素和人為等因素的影響而發生故障，影響企業生產進度的同時也會給職工安全造成一定的危害，因此重視日常生產當中的機械設備維護和故障的及時診斷與處理在煤礦工作當中是非常重要的。在本文中，筆者對煤礦機械設備的一些常見故障進行分析，并且提出一些機械設備維護建議，最后對于較有成效的TPM體系進行了簡要分析。

關鍵詞：煤礦機械設備;設備維護;故障診斷

科學技術的發展使煤礦的機械設備也更趨于自動化和安全化，為煤炭企業的開采和加工的效率提供了堅實的保障，機械設備的正常運轉成為了煤礦企業進行正常生產的基礎，因此注重機械設備的科學維護，對機械設備的故障進行及時診斷和維修成為煤礦企業生產的一項重要工作。

一、機械設備的常見故障

煤礦機械設備的故障是現階段制約生產效益和威脅生產安全最重要的因素之一，經過相關的煤礦停機時間調查和研究發現，在大多數煤礦生產的當中都會有故障停機的時間，而且達到了10%左右的工作時間，常見的故障可以根據其發生原因和時間特征分為以下的幾種情況：

1、機械設備的故障記原因

煤礦機械設備的故障，原因通常是多方面的，而且有時候是多個原因并存的，故障原因的診斷也是故障消除的基礎，通常可以分為以下幾類：

（1）零件損壞

零件損壞重要包括了機械零件的變形、斷裂、燒蝕等情況，這種故障原因比較常見，主要是由于大型機械設備例如采煤機、運輸機、提升機等在使用的過程當中操作不規范或者機械壓力過大而導致的。

（2）零件退化

零件的退化是由于長時間的使用造成自然損耗或者不正當使用機械設備造成的人為因素過度磨損所造成的，常見情況有老化、剝落等。

（3）壓力失調

壓力失調的情況是指機械設備在運行當中由于整體機械壓力或者局部機械壓力過大而造成的，因為采煤的過程中機械壓力會跟隨外部環境的變化而受到影響，因此在采煤機運行過程當中這種情況是比較常見的。

（4）零件松脫

零件松脫是指在機械設備運轉的過程當中所發生的零部件松動甚至脫落的情況，這種情況的出現除了壓力失調、機械滲漏和堵塞的原因以外，在維護的工作過程當中出現工作失誤也是一個重要原因。

2、機械設備故障時間

根據設備的故障時間可以分為早期、偶發期和耗費期三類，早期也是機械設備的磨合期，這種情況下的故障一方面是由于使用不當，另一方面是由于機械設備本身所具有的一些缺陷所造成的;偶發期是指機械設備在使用過程當中會偶爾發生故障的時期，在這個過程當中機械故障數量比較少，而且發生頻率通常比較穩定，有一定的規律可循;耗費期是指機械設備經過長時間的使用導致零部件產生磨損和腐蝕以及正常的老化，導致其故障率比較高，也是極易由于發生故障而停工的階段。

二、機械設備的故障診斷技術

機械設備的故障診斷技術通常有振動檢測、無損檢測、溫度檢測等方法，以下進行簡要分析：

1、振動檢測

在很長一段時間內，振動檢測的方法都作為一種主流的檢測方法而存在，振動檢測法是基于機械設備在運行的過程中所發出的振動信號進行分析的一種方法，有理論基礎成熟、分析設備完善和診斷結果準確性比較高的優點。其原理是機械設備運行當中振動是一種必然狀態，同時也是能夠最迅速和直接的反映機械設備狀態的參數，一般而言70%左右的故障，都振動信號發生變化來進行體現，可以說是機械設備在運行過程中其狀態特征的直觀反映。通常振動檢測診斷可以分為簡易和精密兩種方式，簡易檢測更多的在故障的預警當中使用，即在機械設備工作當中的振動狀態特征進行在線監測，當發生故障時能夠發出預警或者采用自動停機的方式避免機械設備出現更大的故障，而精密檢測需要專業的技術人員通過更精密的設備通過振動信號來進行故障的定位和修復。

2、無損檢測

無損檢測的方式由于不會對機械設備造成損害因而在機械設備檢測中被廣泛的采用，常用的無損檢測方法有超聲波檢測和滲透檢測等，其原理是利用超聲波的反射接受情況對故障進行定位，從而完成整體機械性能的評估。

3、溫度檢測

溫度檢測也是一項重要的檢測方法，其原理是機械設備在工作時產生的熱量與振動一樣，也是必然會發生的，因此也可以作為一種重要的參數進行分析研究。溫度檢測通常使用紅外線設備來進行，對于經常出現的設備磨損和接點損壞的現象而言，其主要的原因就是由于運行時間過長導致的溫度過高，故而溫度檢測對于故障的定位和日常的維護都有很重要的作用。而且由于這種檢測具有檢測范圍廣、準確率高、實時性強等特點，也和振動檢測一樣可以被應用于故障的預警。

三、機械設備的維護

日常的維護對于機械設備而言是非常重要的，能夠及時發現故障苗頭的同時延長機械設備的使用壽命，有效的降低機械設備故障率。根據故障發生與否的維護策略有所區別，一般而言有預防策略和事故發生策略等。

1、預防策略

預防策略是最基礎的維護策略，也就是通過維護工作預防機械設備發生故障，在進行維護工作的過程中，需要對機械工作運行當中的數據進行分析，尤其是已經發生故障并且修復的位置在工作當中的運行特征數據。由于機械設備在運行當中的參數以及具體的情況會通過維護系統進行數據共享，維護人員通過對這些數據進行分析，例如機械設備工作當中出現不正常噪音、溫度等現象的位置、相關的程度等，找出機械設備當中已經出現的相對薄弱位置，全面進行設備維護的同時下加強對薄弱位置的定點維護力度，從而避免易發生故障的薄弱環節發生事故或者發生二次故障。

2、故障發生策略

故障發生策略是指機械設備已經發生故障并且停機的情況下進行維護的策略，這種情況下維護工作應當與維修工作相結合，找出故障發生的原因是否與維護工作的漏洞有關，并且進行及時的維護流程調整，以避免發生同樣的事故。由于其技術難度比較大，需要由專業的機械工程師參與相關的維護工作。

四、TPM體系應用

TPM是全員生產維修制的簡稱，是指通過以5S或者6S標準的生產活動作為基礎，形成高效的全員參與機械設備維護體系，實現降低故障發生率的目的，TPM體系目前在煤礦生產當中尚未得到大規模的普及，其重要原因是在管理方面的一些問題在應用方面存在的障礙，隨著管理方式的科學化，TPM體系在煤礦生產當中將會有比較好的應用前景。

6S標準的生產管理是由生產過程的整理、整頓、清掃、清潔、素養和安全六各方面來定義的，在諸多生產性企業當中得到了比較廣泛的應用，由于煤礦企業的特殊性，仍然需要一定的時間來進行普及，TPM的本質是由機械設備的操作人員和維護維修人員共同參與到機械設備的維護當中，通過在點檢、維修工程、故障管理、合理化建議等環節進行全員參與的方式，降低故障的發生率，提升故障的檢測和維修效率，實現提升企業效益的目的。而TPM系統的建立，離不開高效的管理體制和理念，需要更為精細的激勵制度來保障其順利進行。

五、結束語

機械設備的故障是影響企業生產效率的因素當中最常見也是影響力最大的一個，其對于煤礦生產的影響不僅表現在誤工的方面，還是一種生產安全隱患，因此需要特別的重視。在制度建立方面，除了嚴格的維護制度的建立，全員生產維修制也是煤礦機械設備維護的一種選擇。

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