煤礦機電設備的故障檢測與診斷技術

許偉

摘要：故障檢測與診斷技術是保證機電設備運行安全性和可靠性的關鍵措施，其可以有效降低事故的發生概率，減少故障檢修的成本，縮短故障維修時間，提高設備運行效率和生產效率，對于煤礦生產的持續穩定發展有著至關重要的意義。同時，故障檢測診斷技術是現代工業的重要組成部分，該技術已經成為自動控制領域中的一個新的研究課題。下面主要針對煤礦機電設備的故障檢測與診斷技術的應用進行深入的探討。

關鍵詞：煤礦;機電設備;故障檢測;診斷技術

1煤礦機電設備

機電設備是煤礦生產中不可缺少的裝備，也是煤礦現代化程度的重要標志。煤礦井下設備很多，分采掘機械、電氣設備、運輸設備、通風設備等大類。具體的有采煤機、掘進機、各種運輸機、絞車、風機、水泵、電動機、開關、電纜等。在綜合機械化采煤工作面還有整套液壓支架和大小不同的管路。隨著煤礦現代化建設的不斷發展，各種機電設備還會逐漸增多。為保證機電設備的良好運行，需要做好煤礦機電設備的故障檢測與診斷工作。

2煤礦機電設備故障的原因

2.1機器自身的原因

要想促進企業正常運行和生產發展，選擇合適的煤礦機電設備是非常重要的，因為從相關性能上來說，煤礦機電設備分為很多種類型，企業應該從自身的生產狀況和產品類型選擇最合適的煤礦機電設備，否則在使用的過程中會非常不方便，出現生產效率低下，非常容易出現磨損等故障問題。如果煤礦機電設備的設計結構不合理，那么就會對企業的產品質量造成比較大的影響，因此在開始生產的時候應該做好充足的調查和了解，爭取找出最合適的煤礦機電設備。

2.2工作人員操作不當

使用和操作煤礦機電設備的主體是工作人員，因此煤礦機電設備出現結構損壞等故障問題勢必會受到人為因素的影響。不少其余的工作人員缺乏專業的職業素養，業務水平和相關知識非常匱乏，甚至都沒有完全熟練掌握煤礦機電設備的使用方法，因此在使用的過程中非常容易出現操作不當的現象，這會對煤礦機電設備的使用壽命造成極大的影響。

3煤礦機電設備的安全檢測與診斷技術

3.1提升機安全性能檢測

礦井提升設備是升降人員、提升物料和下放材料的大型機械設備，是礦山井下生產系統和地面工業廣場相連接的樞紐，是礦山運輸的咽喉。定期運用先進的檢測、信號分析、無線數據傳輸，互聯網等技術，有效地對提升機各項性能進行精確檢測可以了解其運行狀況、掌握各項安全性能指標，及時發現問題，消除隱患，使提升機安全、高效地運行。（1）速度與偏擺測試，分為滾筒轉速和測速電機兩種方式，選擇滾筒轉速需要提升距離和電流變比或者最大電流。電流傳感器分為柔性電流鉗和±75mv 以及正負24v三種，選用柔性電流前需要電流變比，選用±75mv 和±24v。提升距離確認后可自動計算并顯示加速段平均加速度和減速段平均加速度、繪制曲線。

（2）油壓及間隙，提升機制動系統盤式閘是靠液壓站提供高壓油實現松閘的，為了使松閘迅速，完全，液壓站必須提供足夠壓力的液壓油;同時，合閘后管路中的殘壓應盡量小，以保證制動力盡量大。因此，要對制動過程中油壓變化情況與閘瓦位移變化情況進行測試分析。該項測試需要引入可調閘電流和可調閘電壓（正負24v），選擇后測試界面會顯示不同的電流/電壓曲線，利用一、二級油壓曲線顯示時間信息，可手動計算延時時間。

（3）制動系統，采用滾筒轉速，必須等速度傳感器轉動起來，當接受制動信號后，制動曲線繪制自動完成。通過分析曲線，了解提升機制動性能。

3.2通風機的檢測診斷技術

目前用于主風機故障檢測診斷的產品還不多，目前普遍采用礦用通風機無線多參數測試儀，傳感器運用了先進的無線自組網系統與主機進行無線傳輸，數據采集采用快速的同步信號采集、數字濾波及校準，合理的數據處理算法，保證數據的可靠性與準確行。該儀器直接測量出風速、大氣壓、溫濕度、相對靜壓、全壓、靜壓差、電機功率，測算出平均風速、風量、風機靜壓、風機動壓、風機全壓、軸功率、全壓有效功率、靜壓有效功率、風機運行效率、工序能耗等參數。本測試儀采用礦用本安型平板電腦作為顯示終端，平板電腦顯示、處理數據及生成測試報告，完全脫離PC機工作。配套無線傳感器為數據采集終端，與平板電腦進行無線通訊，平板電腦和無線傳感器在以前測試儀基礎上對大容量數據的處理。特別適用于煤炭、冶金礦山通風性能測試、故障診斷、安裝維護等，是通風機性能測試、經濟運行、日常維護的理想測試設備。系統的主要功能：（1）風速風量測試：十六路風速、平均風速、風量;（2）動靜壓的測試：動壓、靜壓、全壓、靜壓差、溫濕度、大氣壓等。（3）功率的測試：一路電機功率、軸功率。

（4）功耗效率的測試：功序能耗、全壓功率、靜壓功率、靜壓效率、全壓效率。

（5）運行性能曲線的繪制：據測得的工況點曲線，可選擇4個以上任意點繪制

十六路風速及其他參數同步采集，即時計算數據，根據現場測得的性能曲線，診斷通風機性能。

3.3礦用水泵的檢測及診斷技術

在煤礦生產中的水泵是主排水系統中的主要設備，在其運行過程中，由于絕緣老化、機械損傷等原因，使電動機長期帶“病”工作，這不但會給煤礦帶來很大的經濟損失，而且也影響正常的煤炭生產。礦用水泵故障檢測診斷的產品通常選用無線多參數測試儀，所有的傳感器更加微型化、智能化，并且都采用無線傳輸方式，集流量法和溫差法于一身，它可對水泵的工作狀態和性能進行科學的檢測、診斷，為提高水泵性能提供科學依據。適用于煤礦、油田、非煤礦山工廠排水設備及離心泵效率的測量，測量泵的進、出口的溫差或液體流速、流量、進口壓力、出口壓力以及揚程、管網效率、水泵效率、單耗，軸功率等，是在線測量和評價離心泵性能較理想的便攜式智能化測量儀器。（1）溫差法測試，溫差法是根據熱力學方法測量離心泵效率的原理設計的，在測量時不需停泵，只需測量離心泵的進、出口溫差、進出口壓力，通過熱力學參數就可測量出泵的效率、揚程、流量等，該儀器使用方便，測量準確度高，適用于泵站的檢測、仲裁和泵站的技術改造;（2）流量法測試：當超聲波束在液體中傳播時，液體的流動將使傳播時間產生微小變化，其傳播時間的變化正比與液體的流速。零流量時，兩個傳感器發射和接收聲波所需的時間完全相同，液體流動時，逆流方向的聲波傳輸時間大于順流方向的聲波傳輸時間。

4結束語

煤礦企業在開展各種生產工作的過程中，需要積極地應用各種機電設備，此類機電設備的安全穩定運作是保障整個煤礦企業安全且穩定工作的基礎支撐，如果機電設備在實際運作的過程中出現故障，勢必會導致整個生產活動受到影響，甚至會引發嚴重的安全事故問題。故障檢測與診斷技術的運用可以幫助相關工作者迅速明確機電設備的運作情況和故障的實際狀況，進而實現科學合理的維修管控，保障煤礦企業可以安全穩定地開展生產工作。因此對其進行探討具有十分重要的現實意義。

參考文獻

[1]任斌.煤礦機電設備故障診斷及維修技術淺探[J].能源與節能，2020（07）：99-100+153.

[2]趙利.故障檢測診斷技術在煤礦機電設備中的應用[J].內蒙古煤炭經濟，2020（07）：122-123.