礦山機械設備的保養與維修技術分析

黃艷林

（江西江銅銀珠山礦業有限公司，江西 貴溪 335400）

隨著科技的普及，生產力也得到了釋放，尤其是在采礦業，機械設備取代生產力已經成為采礦業發展的必然途徑。因此，礦山機械設備的種類和數目也逐漸增加，但由于礦山多處在復雜的地形環境中，其機械設備的使用面臨著風險。因此，需要對礦山機械設備的使用風險進行研究，研究發現，礦山機械設備出現高風險問題往往需要一段時間，由于機械設備在出廠時其性能已經經過了檢驗，因此其風險主要在礦山資源開采后產生[1]。因此需要解決機械設備在使用時產生的風險，這就要求礦山機械設備使用過程具有實踐性，保證礦山機械設備使用風險降到最低，因此需要對礦山機械設備的維修與保養技術進行研究，及時對故障點進行維修，并且及時進行維修保養。事實上，礦山機械設備產生故障是一個漸變過程，因此將這個漸變過程稱為漸發性。

經過對礦山各個項目的實際分析可以發現，礦山機械設備的損傷程度與使用時間有非常大的關系，隨著機械設備的使用時間增長，礦山機械設備會逐漸產生磨損，進而損傷，損傷后的機械設備在使用時會產生不可預知的風險。礦山的保養與維修技術就是這種條件下產生的，可以有效地解決機械設備的漸發性，研究礦山的保養與維修技術必須明確各個礦山機械設備的機理，將礦山機械設備使用時的磨損狀態與礦山采集狀態聯系起來，從而得出機械設備的磨損老化與使用之間的聯系[2]。研究礦山機械設備的保養與維修技術，對實現礦山高效采集，確保礦山采集質量有重要意義，也為相關的探采企業提供了利益。傳統的礦山設備維保技術僅能達成部分維保效果，對延長設備使用壽命方面并無作用，因此本文設計一種新的礦山維保技術，來保證礦山機械設備的正常維護保養狀態，排查設備的運行故障，有效延長礦山機械設備的使用壽命。

1 礦山機械設備的保養與維修技術設計

1.1 分析礦山機械設備維保平臺需求

在本文設計的礦山維保技術中，構建了一個功能齊全的平臺，用來管理礦山機械設備的數據，因此需要分析該維保平臺的需求，確保其可以方便地實現設備的實時設置、在線故障清除，以及設備維修信息管理功能。此外，設計的平臺必須可以在線或離線檢查管理平臺的運行情況，及時操作控制設備維護平臺，確保設備信息能準確地被查詢，并且保證數據的安全。及時分析并設置維保平臺需求可以大大簡化平臺管理員維護平臺的工作量，適應快速變化的設備維護信息，提高平臺的運行效率，降低人工維護成本。對于基礎的礦山機械設備維修平臺來說，要能夠及時有效地管理設備維修信息，使瀏覽平臺頁面的管理人員可以方便地從平臺頁面進行管理。除此之外，平臺還必須滿足搜索交互需求，使管理人員能夠根據搜索用戶的具體需求搜索相關設備維修信息，包括關鍵字、主題、故障次數等[3]。

本設備維修平臺的開發是通過設備維修流程的一體化來設計的，可以實現相關設備維修標準化管理，維修內容審核和錯誤維修信息提交自動化，從而提升維修平臺的維修保養效率。本方法使用的設備維護管理平臺是基于平臺的應用預期，滿足整體業務運營需求、管理需求和平臺運維需求來設計的。設備維護數據管理主要包括設備數據管理和維護數據管理、設備數據管理指的是設備維護管理平臺中對礦山企業記錄的設備基礎數據進行管理，設備數據管理記錄了設備的各項基礎數據，包括設備數據的關鍵信息和出場時間等。設備維修數據管理主要用于管理與設備維修相關的技術文件，如設備維修狀況、設備維修技術和設備現場維修數據等，分別對應了設備類型和故障類型。設備保養包括設備潤滑管理、設備現場檢查等多項功能，可實現設備維護和故障排除等環節的信息化管理，實現高效維修保養。

1.2 構建設備維保預測模型

從機械的檢測和故障診斷的信號分析、信號識別、信號合成，零件加工和機械裝備研究得出機械設備的維修保養需求與時間呈正相關，因此需要對維修機械設備的相關時間序列進行觀察，記錄機械設備的維保與時間的關系。觀察研究得出的時間序列，提取有用的數據信息，尋找客觀規律，預測發展趨勢，進行合理控制，實現時間序列的有效分析，而設備狀態趨勢預測采用時間序列數據處理方法，通過歷史數據對設備狀態進行預測，以確保設備的連續和高效使用，基于此，構建了設備維保預測模型，構建流程如圖1所示[4]。

圖1 設備維保預測模型構建流程

由圖1可知，在施工和采礦的過程中，設備的運行參數和該模型產生的信號，如振動、溫度、潤滑油黏度、軸承轉速等，都對應著相應的時間歷程，即系統設備的動態輸出狀態。特定時間記錄或傳感器捕獲的數據序列，通常具有動態輸出隨機性，因此該時間序列也是隨機序列，但可以用作一般穩定或接近穩定的隨機離散信號。由于它是隨機序列，因此無法確定影響原因。整個系統的復雜性和內聚性增加了數據分析和處理的難度。

一般來說，進行分析后的抽象和簡化只能用于一般的分析，很難預測采礦設備的趨勢。在這種情況下，時間序列模型顯示出獨特的優勢。常見的時間序列模型包括ARIMA模型、GARCH模型等。

1.3 搭建礦山維修保養平臺

設備維修平臺是基于設備維修的機械設備需求建立的，該平臺中儲存了礦山機械設備基礎信息、礦山機械故障統計信息、技術人員信息和物資信息等，以制定、調度、執行、收尾為基礎。按照制定的礦山機械設備維保計劃，建立適合的維保模式。通過科學的信息化管理技術，掌握大型的礦山設備維修技術人員信息。露天礦山的維修材料、設備故障和維修計劃也可以通過該平臺實現科學的管理和控制。除此之外，該平臺規范了設備維修程序，確保設備的正常使用，降低了設備的維修成本。

維修保養平臺的設備管理功能主要實現對各種生產設備的基本信息、資產信息、配置信息、狀態信息、維修信息及相關文件的增刪改查和確認。設備管理信息主要由四個方面組成，一、出廠編號、簡稱、規格、型號、照片、單位、位置、狀態、維修指標、制造商、供應商、關鍵參數。第二，資產信息、資產型號、購買日期、使用日期、資產原始價值、規定內容壽命、使用壽命、剩余內容壽命、預期壽命。第三，配置信息、部件號，根節點號，父節點號。第四，狀態參數號、狀態參數名稱、設備號、參數值類型、狀態參數值、檢測時間。

1.4 設計礦山維修保養數據庫

設備維修信息系統的數據庫設計必須遵循標準化的原則，數據庫中的所有關系都必須在一定的約束條件內建立。在構建礦山維保數據庫時，必須按照規則來構建，這些規則簡稱為范式，建立的維保數據庫有幾種類型，包括了第一至第三范式，范式的級別表示了范式的約束類型。需要使用數據分析決定礦山維保數據書寫的字符長度和種類。再根據設備維修的實際特點和數據的范式，結合實際生產情況，組織存儲若干表，用來儲存礦山的維修數據、保養數據、工具信息、安全信息等。數據庫構成數據信息集合[5]。所有數據信息都可以通過數據庫產生的視圖來查看。除此之外，數據庫除了有儲存數據的功能，還有調用數據的功能，可以采用數據編號，數據類型、數據日期等數據特征來調用數據庫中的維保數據，實現數據的高效維保。

2 實驗

為了檢測本文設計的礦山機械保養與維修技術的有效性，研究其與傳統的機械保養與維修技術維修保養后的使用壽命，進行試驗，如下所示。

2.1 實驗準備

實驗量化了設備維修工作的可靠性指標和維修關鍵因素，充分利用現代計算機網絡技術，分析了綜合信息化設備維修模式，為礦山設備維修提供了科學依據。通過制定合理的設備維修模型，促進礦山設備維修系統的科學管理，為礦山管理人員提供有效的參考，提高礦山設備管理部門分析的效率，減少了不必要的資金浪費。

2.2 實驗結果與討論

選取不同的機械設備，分別使用傳統的礦山機械保養與維修技術和本文設計的礦山機械保養與維修技術進行保養，檢測其使用壽命，如下表1所示。

表1 檢測結果

如表1所示，使用本文設計的技術進行維修保養能有效提升設備的使用壽命，因此有一定的應用價值。

3 結語

綜上所述，礦山機械設備的維保技術可以改善目前礦山的開采效率，增加設備的使用壽命，因此本文設計了機械設備維保技術，進行實驗，證明本文設計的技術能有效地增加各個設備的使用壽命，有一定的應用價值，能確保開采的機械設備具有良好的性能，對礦山的后續開采有重要意義。