故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析

李吉軍

（內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司紅廟煤礦，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

近年來隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)礦業(yè)開采生產(chǎn)的需求也越來越高，想要有效提高采礦率，增加采礦設(shè)備并改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)是非常必要的。由于礦山開采的環(huán)境一般比較惡劣，再加上高頻率的使用，礦山機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障的幾率越來越高，所以設(shè)備在使用過程中，需要采用科學(xué)的故障診斷技術(shù)，及時(shí)準(zhǔn)確地找到故障原因，并在第一時(shí)間解決，確保設(shè)備的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)礦山開采的效益最大化。

1 礦山機(jī)電設(shè)備維修的重要性概述

礦山機(jī)電設(shè)備在使用前、使用中和使用后都需要進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除設(shè)備的故障問題，在診斷礦山機(jī)電設(shè)備故障的時(shí)候采用故障診斷技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的隱患問題，并針對(duì)性地提出解決方法，可以及時(shí)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，降低故障發(fā)生幾率。設(shè)備的故障問題得到及時(shí)解決，可以有效延長機(jī)電設(shè)備的使用年限，也能有效減少企業(yè)的設(shè)備投入成本，對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展也有促進(jìn)作用[1]。解決礦山機(jī)電設(shè)備的故障問題，也是企業(yè)發(fā)展過程中需要面對(duì)的首要問題，因?yàn)槠髽I(yè)發(fā)展的最終目的是獲得最大的利益，而機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障，將會(huì)嚴(yán)重影響礦山生產(chǎn)效益，從而影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，所以及時(shí)解決機(jī)電設(shè)備的故障問題，可以有效提高礦山設(shè)備的使用和生產(chǎn)效率。最后，礦山生產(chǎn)過程是非常復(fù)雜的，且具有一定危險(xiǎn)，如果機(jī)電設(shè)備的故障問題沒辦法及時(shí)被發(fā)現(xiàn)并解決，可能帶來嚴(yán)重的安全隱患，甚至嚴(yán)重危害工作人員的人身財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)用故障診斷技術(shù)，可以有效解決礦山機(jī)電設(shè)備的故障問題，保證設(shè)備安全運(yùn)行，為工作人員的人身財(cái)產(chǎn)安全提供了有力保障，才能確保礦山生產(chǎn)工作正常安全進(jìn)行。

2 礦山機(jī)電設(shè)備常見故障

想要解決礦山機(jī)電設(shè)備的故障問題，就要了解常見的故障類型，目前常見的故障有：組件老化、零部件磨損和異常磨損。由于機(jī)電設(shè)備長期處于運(yùn)作狀態(tài)，再加上操作人員可能存在著不規(guī)范的現(xiàn)象，導(dǎo)致一些組件可能出現(xiàn)老化或者過載現(xiàn)象。設(shè)備使用過程中，機(jī)械振動(dòng)或設(shè)備不合理定位，可能導(dǎo)致零部件出現(xiàn)磨損破裂。再加上礦山設(shè)備使用的環(huán)境一般比較潮濕，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生異常磨損，縮短設(shè)備的使用壽命。

3 礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)

3.1 主觀診斷技術(shù)

主觀診斷技術(shù)主要是依靠工作人員根據(jù)以往工作中對(duì)于故障診斷方面的經(jīng)驗(yàn)，并參考設(shè)備以往的故障診斷記錄，對(duì)設(shè)備的故障易發(fā)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)篩查，以此來診斷故障的具體位置和類型，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行故障分析和參數(shù)調(diào)整來維修設(shè)備。主觀診斷技術(shù)應(yīng)用于礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷中，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并甄別出故障類型，及時(shí)了解到設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)在于操作簡單便捷，但是可能會(huì)出現(xiàn)維修人員個(gè)人主觀性過強(qiáng)的情況，所以機(jī)電設(shè)備故障比較復(fù)雜的時(shí)候，主觀診斷技術(shù)會(huì)存在一定的局限性[2]。

3.2 智能化診斷檢測技術(shù)

智能化診斷技術(shù)在我國已經(jīng)廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷工作中，并且有著非常好的市場前景，這一技術(shù)模擬了人腦的運(yùn)動(dòng)過程，收集了各類礦山機(jī)電設(shè)備的故障信息，通過模擬專家診斷系統(tǒng)來逐一排查確定故障。其中最關(guān)鍵的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)，模擬出人類的思維方式，并把專業(yè)的礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行信息和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整合，對(duì)故障進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)的分析研究，最終獲得準(zhǔn)確的故障診斷結(jié)果。和傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)相比，它總結(jié)了人類的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，根據(jù)邏輯推算，可以更快速準(zhǔn)確地診斷出設(shè)備的故障問題，對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備進(jìn)行了正確的診斷，避免帶來更多的安全隱患。

3.3 信息采集技術(shù)

信息采集技術(shù)是通過獲取機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中的各項(xiàng)真實(shí)有效的數(shù)據(jù)信息，和正常運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)比，然后根據(jù)設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，從中判斷出設(shè)備是否存在故障。礦山機(jī)電設(shè)備在運(yùn)作過程中，熱量、壓力、振動(dòng)等都處于動(dòng)態(tài)變化的狀態(tài)，不同狀態(tài)下會(huì)有不同的參數(shù)信息，例如設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其振動(dòng)頻率和故障時(shí)的振動(dòng)頻率會(huì)有較大差別，信息采集技術(shù)通過獲取設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的各項(xiàng)參數(shù)，可以判斷出設(shè)備是否存在故障，為機(jī)電設(shè)備的故障診斷工作提供了數(shù)據(jù)參考。一般來說，在應(yīng)用信息采集技術(shù)的時(shí)候，獲取到的參數(shù)越多，診斷的準(zhǔn)確性和科學(xué)性就會(huì)越強(qiáng)[3]。

4 故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

4.1 對(duì)故障現(xiàn)場進(jìn)行初步診斷

當(dāng)?shù)V山機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障，負(fù)責(zé)診斷的工作人員需要到現(xiàn)場進(jìn)行初步診斷，主要依靠眼睛看、耳朵聽、手觸摸等感官上的初步觀察，然后再對(duì)設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查，如溫度檢測、紅外熱成像檢測、超聲波檢測和壓力檢測等，用相應(yīng)的設(shè)備完成檢測并記錄各部件的數(shù)值變化，同時(shí)還需要用專門的計(jì)算機(jī)診斷設(shè)備分析比對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，判斷出具體故障點(diǎn)和故障原因，提出相應(yīng)的解決辦法。

4.2 故障診斷技術(shù)在高壓異步電機(jī)故障診斷中的應(yīng)用

在目前我國礦山生產(chǎn)過程中，異步電機(jī)是礦山機(jī)電設(shè)備中比較容易發(fā)生故障的設(shè)備。在異步電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，非常容易出現(xiàn)機(jī)械部件的損傷，這就容易導(dǎo)致絕緣部件的老化脫落，將嚴(yán)重影響設(shè)備的安全性能，無法進(jìn)行正常的開采工作，所以對(duì)異步電機(jī)的故障診斷是不容忽視的。高壓異步電機(jī)常用的故障診斷技術(shù)是部位放電故障診斷技術(shù)，當(dāng)異步電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，接線頭會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，并且放電現(xiàn)象會(huì)隨著故障發(fā)生的時(shí)間增加而增加，所以診斷人員可以根據(jù)這一現(xiàn)象進(jìn)行判斷，預(yù)測出設(shè)備的使用壽命還有多久，并為后續(xù)的檢查維修工作提供數(shù)據(jù)參考[4]。

4.3 故障診斷技術(shù)在礦山提升機(jī)中的應(yīng)用

提升機(jī)也是礦山生產(chǎn)中的重要設(shè)備，其正常運(yùn)行是順利開展礦山生產(chǎn)工作的重要保障?？梢岳眉t外線熱像儀對(duì)提升機(jī)表層進(jìn)行觀察，并對(duì)設(shè)備周邊的信號(hào)變化情況進(jìn)行非接觸的在線監(jiān)測，以此來發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中是否出現(xiàn)了螺絲松動(dòng)錯(cuò)位或鋼絲繩松動(dòng)等問題。通常對(duì)于提升機(jī)的信號(hào)檢測需要持續(xù)2-3天，檢測出不同運(yùn)行速度下的信號(hào)信息，通過紅外線對(duì)隱藏的故障部位進(jìn)行綜合檢測和判斷，明確出具體故障點(diǎn)，可以有效提高診斷的準(zhǔn)確率。

4.4 故障診斷技術(shù)在礦山采掘設(shè)備中的應(yīng)用

采掘機(jī)械是礦山生產(chǎn)工作中非常重要的設(shè)備，而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，采掘機(jī)械的使用頻率非常高，工作負(fù)荷非常大，所以發(fā)生故障的幾率也很高。例如，掘進(jìn)機(jī)在進(jìn)行割刀工作的時(shí)候，軸承磨損會(huì)增加，各部件之間的摩擦也會(huì)增加，使設(shè)備的溫度逐漸提高，就容易發(fā)生故障。所以可以對(duì)相關(guān)的部件進(jìn)行溫度檢測，這樣能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)部件溫度是否正常，如果溫度出現(xiàn)異常，就應(yīng)該馬上停止施工，使部件冷卻下來，降低礦山機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障的幾率。同時(shí)也需要注意，要根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)合理地利用故障檢測方法和溫度檢測方法，如此才能快速準(zhǔn)確地解決故障問題，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

5 故障診斷技術(shù)的強(qiáng)化措施

礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷，需要工作人員結(jié)合地下工作環(huán)境的特點(diǎn)，對(duì)機(jī)電裝置的結(jié)構(gòu)、性能和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合性的分析，再進(jìn)行針對(duì)性的維修處理。在礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行中，工作人員可以通過以下幾點(diǎn)，來加強(qiáng)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，從而提高礦山機(jī)電設(shè)備的工作效率。

5.1 事后維修

事后維修就是在故障發(fā)生后進(jìn)行維修，一般是機(jī)電設(shè)備部件沒有及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，從而無法進(jìn)行工作，通常會(huì)將有缺陷破損的部件進(jìn)行更換，以加快設(shè)備的維修速度。但這種方法只適用于結(jié)構(gòu)較為簡單的設(shè)備中[5]。

5.2 定期檢修

礦山機(jī)電設(shè)備如果出現(xiàn)故障，可能帶來嚴(yán)重的安全隱患，所以不能光靠事后維修，更要加強(qiáng)定期的檢修，對(duì)機(jī)電設(shè)備各部件進(jìn)行常規(guī)分析檢查，預(yù)測出設(shè)備的狀態(tài)，及時(shí)防范可能出現(xiàn)的故障。定期檢修不僅能有效提高設(shè)備的使用壽命，還可以降低維修成本，提高生產(chǎn)效益。

5.3 在線維修

在線故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，如將電子探測器應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備的報(bào)警控制方面，當(dāng)設(shè)備可能出現(xiàn)故障時(shí)，電子探測器可以提前發(fā)出預(yù)警，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，也可以及時(shí)將故障信息傳送到工作人員處，可以讓維修人員快速獲取設(shè)備運(yùn)行信息，及時(shí)做好維修工作，不僅提高了設(shè)備的壽命和工作效率，還能給工作人員提供更加精準(zhǔn)的設(shè)備信息。

5.4 改進(jìn)維修方法

隨著我國科技的不斷發(fā)展，未來也會(huì)有更多先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，都可以運(yùn)用到機(jī)電設(shè)備的故障診斷工作中去，不斷改進(jìn)機(jī)電設(shè)備的診斷維修方式，把機(jī)電設(shè)備的故障率降到最低，提高礦山的生產(chǎn)效率，延長設(shè)備的使用壽命，并進(jìn)行信息備案，避免同類故障重復(fù)出現(xiàn)。改進(jìn)維修方式，不光要從技術(shù)方面入手，也要考慮到新型診斷設(shè)備的使用，進(jìn)而減少設(shè)備故障的發(fā)生，不斷提高設(shè)備運(yùn)行效率[6,7]。

6 結(jié)語

綜上所述，礦山企業(yè)的發(fā)展離不開機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用，如果礦山機(jī)電設(shè)備的故障問題得不到及時(shí)解決，將會(huì)給企業(yè)帶來嚴(yán)重的影響，所以加強(qiáng)故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，是非常必要的，不僅能夠延長設(shè)備的使用年限，保證設(shè)備的安全運(yùn)行，為工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障，還能有利于減少企業(yè)成本投入，增加企業(yè)生產(chǎn)效益。