礦山機械設(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，礦山機械設(shè)備較為容易出現(xiàn)多種故障，要求對故障進行合理檢測，解決故障問題，并且對礦山的安全生產(chǎn)有著十分重要的意義，本文對其進行了詳盡的論述和分析。

關(guān)鍵詞：礦山機械;維修;故障診斷

目前，礦山開采基本上已經(jīng)完全實現(xiàn)了機械化，生產(chǎn)的效率大幅度提高。在實現(xiàn)機械化開采主要是通過機械設(shè)備來完成的，這些機械設(shè)備的正常運行對于安全開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)備處于高負荷狀態(tài)運行，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，需要對機械設(shè)備發(fā)生的故障進行診斷，以便進行快速維修。傳統(tǒng)的機械設(shè)備檢修很大程度上是通過經(jīng)驗來完成的，需要對機械設(shè)備進行拆解檢查，效率極低，這已經(jīng)不能礦山正常生產(chǎn)的需要了?，F(xiàn)在多用一些診斷技術(shù)來對判別設(shè)備發(fā)生的故障，不僅識別的準(zhǔn)確性較高，而且所消耗的時間短，有效地保證礦山機械設(shè)備的安全運行。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)。下面將分別進行分析。

一、礦山機械設(shè)備工作特點

我國礦山大部分是井下開采，工作環(huán)境十分復(fù)雜惡劣，所以對機械設(shè)備的性能技術(shù)要求很高。首先，礦山機械設(shè)備必須要有連續(xù)性作業(yè)的功能，礦山開采工作有的時候是不間斷的，所以機械設(shè)備也能滿足運行時間上的要求。其次，開采環(huán)境惡劣，或會產(chǎn)生大量粉塵等而損害機械設(shè)備的性能，影響其正常運行。最后，在機械設(shè)備運行中會出現(xiàn)摩擦、超重負荷和震動等，加上地下開采空間小，為保障煤炭的有效運輸，對機械設(shè)備尺寸設(shè)計要求也很高。因為機械設(shè)備長期在惡劣環(huán)境下運作，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，這就要求做好平時的設(shè)備維護和檢修，提高機械設(shè)備整體故障診斷的水平。

二、機械設(shè)備關(guān)鍵部件的常見故障

機械設(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，這些零部件在長期的運轉(zhuǎn)過程中，難免會出現(xiàn)故障問題，由此會對機械設(shè)備的整體性能造成影響，進而導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。下面對機械設(shè)備中關(guān)鍵部件的常見故障進行分析。

（一）滾動軸承故障

在機械設(shè)備中，滾動軸承是較為重要零部件，因該零部件的運轉(zhuǎn)頻率較高，從而使其成為機械設(shè)備的易損零件之一。當(dāng)滾動軸承損傷之后，一些故障便會隨之出現(xiàn)，導(dǎo)致滾動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，絕大部分機械設(shè)備都有齒輪箱。在機械運行過程中，齒輪箱內(nèi)的齒輪常常會出現(xiàn)劃痕、磨損、斷裂等問題，如果這些問題得不到及時有效地處理，則會導(dǎo)致齒輪箱失效。

（三）轉(zhuǎn)子故障

在旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備中，轉(zhuǎn)子是核心部件，如果轉(zhuǎn)子故障，則會對機械設(shè)備的運行穩(wěn)定性造成影響。轉(zhuǎn)子常見的故障有不平衡、轉(zhuǎn)軸彎曲、不對中、連接松動等。

三、故障診斷技術(shù)在礦山機械檢修中的應(yīng)用

（一）振動監(jiān)測診斷技術(shù)

礦山機械設(shè)備受到其工作環(huán)境的影響，在運行中可能會出現(xiàn)反復(fù)振動，如果平衡性失去，在運動中就會發(fā)出異常振動。通過振動監(jiān)測技術(shù)可對機械設(shè)備運行中各種振動情況進行檢測，對其中不穩(wěn)定的因素加以控制。雖然不同的設(shè)備因為構(gòu)造、性能參數(shù)等的不同，設(shè)備振動狀態(tài)也不同。但是同一設(shè)備的振動有其一定的規(guī)律，通過振動檢測技術(shù)主要是可以對位移、速度和加速度等參數(shù)進行描述分析，比如對加速度的分析，引起加速度發(fā)生變化主要和軸承、齒輪出現(xiàn)問題有關(guān)，當(dāng)加速度不穩(wěn)定以后就會導(dǎo)致沖擊力發(fā)生強烈變化。采用振動診斷技術(shù)，利用精確的診斷設(shè)備和分析儀器、人工智能系統(tǒng)等，可實現(xiàn)對機械設(shè)備出現(xiàn)異常振動故障具體位置、類型等的判斷，然后采取相應(yīng)的解決措施。振動診斷技術(shù)的精確度較高，但需要花費的診斷時間也很長、診斷成本較高。

（二）無損檢測技術(shù)

無損檢測技術(shù)因為其檢測不會對設(shè)備本身產(chǎn)生影響，所以被廣泛應(yīng)用到了各種領(lǐng)域機械設(shè)備的檢測診斷中，在礦山機械設(shè)備檢測中的應(yīng)用，也是利用了其不會對礦山設(shè)備造成結(jié)構(gòu)破壞，且能在無損下完成對設(shè)備的精確檢測的優(yōu)勢，采用先進全面的診斷技術(shù)，將物理、化學(xué)等理論結(jié)合起來，實現(xiàn)對礦山機械設(shè)備和工程材料的全面檢測和故障診斷。

（三）智能監(jiān)測與診斷

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

從目前的總體情況來看，智能監(jiān)測是機械設(shè)備故障診斷最為先進的技術(shù)之一，可將該技術(shù)用于旋轉(zhuǎn)機械的故障診斷當(dāng)中，借助設(shè)置在現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集裝置，能夠?qū)C械設(shè)備的運行參數(shù)進行實時采集，經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)傳給智能監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)則會根據(jù)這些參數(shù)對機械設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)進行分析。在旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備中，泵和齒輪傳動系統(tǒng)是較為重要的組成部分之一，這兩個部分在機械運行中，會出現(xiàn)不同程度的磨損，并且有時還會出現(xiàn)螺栓松動、軸對中偏移等現(xiàn)象，如果上述問題得不到及時有效地處理，將會逐步演變?yōu)楣收?。通過智能監(jiān)測系統(tǒng)的運用，可以在機械運行狀態(tài)異常時，發(fā)出報警提示，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，判斷出故障的成因，從而為故障快速處理提供詳實、可靠的依據(jù)，避免了故障問題擴大造成的損失。

四、結(jié)語

礦山惡劣的生產(chǎn)環(huán)境以及設(shè)備處于高負荷狀態(tài)運行，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，需要對機械設(shè)備發(fā)生的故障進行診斷，以便進行快速維修。傳統(tǒng)的機械設(shè)備檢修很大程度上是通過經(jīng)驗來完成的，需要對機械設(shè)備進行拆解檢查，效率極低。故障診斷技術(shù)是在信息技術(shù)、計算機技術(shù)以及人工智能基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種識別方法，主要原理是根據(jù)檢測的設(shè)備運行中的某些參數(shù)的變化來對設(shè)備的運行故障進行判斷。這種技術(shù)能在不對設(shè)備進行拆解的狀態(tài)下，可以實現(xiàn)對機械設(shè)備故障的判斷，比傳統(tǒng)的經(jīng)驗法得出的結(jié)果更精確，效率更高，對于設(shè)備的檢修和維護具有重要的意義。

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