故障診斷技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備維修中的應(yīng)用探討

李曉強(qiáng)

（陜西小保當(dāng)?shù)V業(yè)有限公司，陜西 榆林 719000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦的生產(chǎn)效率也在不斷地提升，在煤礦生產(chǎn)中由于機(jī)電設(shè)備的加入，它的生產(chǎn)量也在不斷地增加。由于多種生產(chǎn)設(shè)備的加入，從而使生產(chǎn)設(shè)備的故障發(fā)生率也在增加，因此對(duì)故障的診斷一定要加強(qiáng)，只有找到了故障的源頭，將它解決掉，才能保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行，要想提高煤礦的生產(chǎn)效率，就必須引進(jìn)先進(jìn)的故障診斷技術(shù)，從而準(zhǔn)確找到其故障根源，提出整改意見，讓故障能夠得到及時(shí)處理，從而既節(jié)省了時(shí)間，又提高了生產(chǎn)效率。

1 故障診斷技術(shù)的原理及優(yōu)勢

傳統(tǒng)的機(jī)電診斷法都是由人工完成的，它的特點(diǎn)是耗時(shí)費(fèi)力，對(duì)于診斷的結(jié)果也不準(zhǔn)確，而且故障診斷對(duì)于從業(yè)人員的要求比較高，所以對(duì)于故障的診斷來說，人工診斷的技術(shù)太落后，使其不能快速對(duì)故障做出判斷。因此，對(duì)于故障診斷技術(shù)而言，它已經(jīng)是一種新型的故障診斷技術(shù)，不僅診斷效率高，而且節(jié)省時(shí)間。故障診斷技術(shù)是社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)物，它的發(fā)展是隨著信息化技術(shù)的發(fā)展而來，它的診斷技術(shù)主要是根據(jù)設(shè)備在運(yùn)行過程中的一些參數(shù)進(jìn)行判斷，它的判斷過程主要是采集信息并且提取，然后識(shí)別，最后根據(jù)這些進(jìn)行判斷。在故障判斷的過程中，機(jī)電設(shè)備上的傳感器采集的信息，則通過溫度、電流、轉(zhuǎn)速等信號(hào)來傳輸，如果設(shè)備信號(hào)異常，那么需要采集一些有用的信息進(jìn)行判斷。但是，設(shè)備由正常的狀態(tài)到故障的狀態(tài)，則要發(fā)生一些狀態(tài)量的變化。在設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如果電流增大則表示設(shè)備出現(xiàn)了故障，當(dāng)提取了這些變化特征后，再進(jìn)行判斷，則會(huì)找出故障的原因。

對(duì)于故障原因部位的識(shí)別，則需要通過故障數(shù)據(jù)庫中的故障類型進(jìn)行匹配，才能完成，并且對(duì)于數(shù)據(jù)庫的完整性是有要求的，數(shù)據(jù)庫中包含的類型越多越詳細(xì)，對(duì)故障的判斷就越準(zhǔn)確，當(dāng)故障被識(shí)別后，為了能快速維修，還要給出相應(yīng)的維修方案，這就需要一些決策算法。

2 保障診斷技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備維修中的應(yīng)用的重要性

2.1 提升煤礦設(shè)備的生產(chǎn)率

為了保障生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定發(fā)揮，需要煤礦生產(chǎn)企業(yè)與設(shè)備之間良好的配合，第一時(shí)間找到故障的準(zhǔn)確位置，找準(zhǔn)原因進(jìn)行針對(duì)性的維修，才能避免生產(chǎn)受到損失，從而延長設(shè)備的使用年限，降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)于煤礦企業(yè)來說，生產(chǎn)效率才是關(guān)鍵，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的同時(shí)保障電機(jī)設(shè)備的正常使用，讓企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到保障。

2.2 延長機(jī)電設(shè)備的使用周期

在煤礦生產(chǎn)的過程中，為了保障電機(jī)設(shè)備的使用周期，則要在故障發(fā)生的時(shí)候第一時(shí)間去維修，保障設(shè)備不會(huì)受到損耗，所以對(duì)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，則是延長設(shè)備使用周期的主要因素，提高故障的檢修效率，防患于未然，直接保障設(shè)備的正常運(yùn)行，不要等故障發(fā)生后采取維修措施。

2.3 故障診斷是煤礦賴以生產(chǎn)的依據(jù)

診斷技術(shù)的運(yùn)用，則是保障煤礦生產(chǎn)的主要技術(shù)手段。利用診斷技術(shù)，早診斷，早發(fā)現(xiàn)，同時(shí)預(yù)防設(shè)備發(fā)生故障，從而保障煤礦生產(chǎn)的有條不紊，提高生產(chǎn)率，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 分析故障產(chǎn)生的原因

3.1 設(shè)備運(yùn)行時(shí)間太長

由于煤礦的生產(chǎn)主要靠的是電機(jī)設(shè)備，而且電機(jī)設(shè)備的種類繁多運(yùn)用性質(zhì)也是不一樣的，它們的最大負(fù)荷量也是不同的，不能一味地追求生產(chǎn)效率，而增加設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間和最大負(fù)荷量，由于設(shè)備長時(shí)間的運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備的穩(wěn)定性發(fā)生了變化，甚至導(dǎo)致設(shè)備直接停止工作。

3.2 設(shè)備磨損引發(fā)的故障

由于在生產(chǎn)過程中，設(shè)備避免不了受到磨損的情況，由于在煤礦生產(chǎn)過程中，設(shè)備磨損是設(shè)備產(chǎn)生故障的主要原因，由于設(shè)備的零部件受到不同程度的磨損，那么它將會(huì)導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備在工作中的不穩(wěn)定，如果零部件受到的磨損比較大，首先要做的是，如何將它們修復(fù)原來的狀態(tài)，讓它們能夠正常的運(yùn)行。或者再不能修復(fù)的時(shí)候直接更換，以免影響生產(chǎn)效率。

3.3 設(shè)備的更換引發(fā)的故障

機(jī)電設(shè)備不是萬年不變的，它有可能是使用年限到了，直接停工，或者發(fā)生故障直接損壞了，又或者是設(shè)備過于老舊，跟不上當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)步伐了，所以設(shè)備在使用一段時(shí)間后，必須更新，以免引起故障。然而，設(shè)備在惡劣的環(huán)境中運(yùn)行，它的損害程度是不可逆轉(zhuǎn)的，設(shè)備的磨損或者損害都會(huì)影響生產(chǎn)效率。

3.4 正常生產(chǎn)環(huán)節(jié)的嚴(yán)重?fù)p耗

在煤礦生產(chǎn)過程中，機(jī)電設(shè)備在正常的生產(chǎn)環(huán)節(jié)所出現(xiàn)的嚴(yán)重?fù)p害，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備之間的摩擦加大，讓設(shè)備老化程度逐漸加大，而且也提升了故障的發(fā)生概率。

4 常見煤礦機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)

4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在故障診斷過程中，建立數(shù)學(xué)模型，找出故障的所在地，進(jìn)行判斷，建立數(shù)學(xué)模型則需要有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整修改，從而對(duì)設(shè)備的維護(hù)提出意見，這里所說的數(shù)學(xué)模型是不能依據(jù)數(shù)學(xué)概念的，它的要求是在模糊數(shù)學(xué)概念的前提下，結(jié)合設(shè)備的映射關(guān)系建立起來的。

4.2 數(shù)字模型技術(shù)

故障診斷技術(shù)中，利用數(shù)字模型技術(shù)可以準(zhǔn)確地判斷出故障的準(zhǔn)確位置，所以它對(duì)故障的診斷是非常重要的，針對(duì)設(shè)備的具體的問題，選擇適合設(shè)備具體問題的診斷技術(shù)，對(duì)于這種選擇來說，可以節(jié)省大量的診斷時(shí)間，其中識(shí)別技術(shù)與信息采集技術(shù)，就是故障診斷技術(shù)的兩個(gè)手段，利用它們對(duì)故障進(jìn)行判斷、維修，從而保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。數(shù)字模型技術(shù)在故障診斷的過程中有著其他診斷技術(shù)沒有的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗梢愿鶕?jù)設(shè)備溫度以及軸參數(shù)，進(jìn)行故障的準(zhǔn)確判斷。

5 煤礦電機(jī)設(shè)備常見的運(yùn)行故障

5.1 煤礦排水系統(tǒng)的設(shè)備故障

排水系統(tǒng)在煤礦開采中是非常重要的，對(duì)于一些比較老舊的煤礦來說，它的排水系統(tǒng)是非常的成舊的，所以它的排水系統(tǒng)是非常差的，由于它的水泵工作時(shí)間太久，導(dǎo)致它的排水功能下降，而且對(duì)于礦井來說，受環(huán)境的影響，所以在礦井中排水系統(tǒng)是非常龐大的，那么它所存在的安全隱患也是非常大的，在這么龐大的排水系統(tǒng)下，對(duì)于它的維護(hù)維修，也是一項(xiàng)非常大的工程，所以它增加了生產(chǎn)成本。

5.2 供電系統(tǒng)的故障

煤礦生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行是靠電力來支持的，所以在生產(chǎn)過程中，供電系統(tǒng)最容易發(fā)生故障，對(duì)于這種故障的產(chǎn)生，是與開采深度供電壓力和穩(wěn)定性有關(guān)，煤礦深度比較淺時(shí)，供電的壓力比較小，復(fù)雜度相對(duì)較低，其供電線路也比較簡單，在它發(fā)生故障時(shí)，可以第一時(shí)間進(jìn)行診斷和維護(hù)，但是，對(duì)于比較深的礦井來說。由于它的線路比較復(fù)雜，那么它的負(fù)荷量也就增加了，所以電機(jī)設(shè)備的供電故障也是影響其生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素之一。

5.3 煤礦設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行開采故障

運(yùn)行開采故障也是直接影響機(jī)電設(shè)備的因素。但是，對(duì)于運(yùn)行開采故障來說，它的故障源一般很難確定，它主要存在于外部的設(shè)備中。在煤礦作業(yè)中，開采故障檢修與維護(hù)的困難是非常大的，它必須是通過專業(yè)技術(shù)手段進(jìn)行處理，所以它的危害不是很大，它只會(huì)影響其生產(chǎn)效率。但是，對(duì)于它的故障也要重視，做到防患于未然，避免影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率。

6 煤礦機(jī)電設(shè)備的維修技術(shù)

在煤礦生產(chǎn)過程中，對(duì)于故障診斷工作，應(yīng)當(dāng)做出準(zhǔn)確的判斷，掌握設(shè)備的變化，從而確定設(shè)備的故障情況，在數(shù)據(jù)信息采集方面，要先進(jìn)行觀察和測量，已獲得設(shè)備中的各種信息，以及數(shù)據(jù)變化，從而判斷出其具體的原因，在煤礦機(jī)電設(shè)備的診斷發(fā)展過程中，在進(jìn)行設(shè)備檢測的同時(shí)，結(jié)合其本身的運(yùn)行特點(diǎn)，準(zhǔn)確判斷出故障的根源。在煤礦設(shè)備運(yùn)行中，噪音會(huì)對(duì)診斷信息產(chǎn)生干擾，讓原始信號(hào)的預(yù)測與更新產(chǎn)生影響，從而對(duì)故障高低頻率的信息就會(huì)由此而獲得，進(jìn)而有效地增強(qiáng)小波分解算法的自適應(yīng)性。煤礦的一些設(shè)備在發(fā)生故障的時(shí)候，溫度會(huì)發(fā)生變化，利用局部溫度升高法也能確定其故障點(diǎn)。由于煤礦設(shè)備的種類繁多，對(duì)于它的維修則要靠多種技術(shù)來進(jìn)行維修。在實(shí)現(xiàn)有效檢測的前提下，以故障的預(yù)兆信號(hào)進(jìn)行相關(guān)的維修。

7 結(jié)語

因此，故障檢測技術(shù)是影響煤礦生產(chǎn)效率的一大因素，所以為了增強(qiáng)企業(yè)效益，應(yīng)對(duì)機(jī)電設(shè)備經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)檢修，提高故障的診斷技術(shù)，強(qiáng)化故障診斷技術(shù)的高效使用，確保機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行，促進(jìn)煤礦的生產(chǎn)效率，從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。