故障檢測診斷技術(shù)在智能化煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析

李永生

摘? 要：文章研究了煤礦機(jī)械設(shè)備故障的主要因素，并針對性闡述了故障檢測診斷技術(shù)在智能化煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：故障檢測;診斷技術(shù);智能化;機(jī)電設(shè)備;應(yīng)用分析

1導(dǎo)言

在機(jī)電設(shè)備管理中應(yīng)用機(jī)械故障檢測診斷技術(shù)，主要是為了預(yù)防和規(guī)避設(shè)備應(yīng)用的故障，使得各類故障能夠及時(shí)有效的解決，延長機(jī)電設(shè)備壽命，進(jìn)而讓機(jī)電設(shè)備的作用更好發(fā)揮。因此，機(jī)電設(shè)備運(yùn)行期間，提高對設(shè)備的故障檢測可以更好的保證煤礦生產(chǎn)的安全性。

2煤礦機(jī)械設(shè)備故障的主要因素

煤礦挖掘主要作業(yè)環(huán)境在井下巷道中，由于挖掘運(yùn)輸設(shè)備種類多、作業(yè)環(huán)境惡劣、機(jī)械操作人員素質(zhì)參差不齊等因素，造成機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的原因相對比較復(fù)雜。例如機(jī)械設(shè)備自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷，沒有按照規(guī)范安裝設(shè)備造成設(shè)備帶傷運(yùn)行，操作人員對設(shè)備運(yùn)行情況不熟悉，煤礦巷道內(nèi)粉塵、潮濕等惡劣的作業(yè)環(huán)境，這些都有可能對機(jī)械造成損傷。提升機(jī)械的穩(wěn)定性和安全性需要在設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制把關(guān)，提升設(shè)計(jì)的合理性和制造質(zhì)量，保障機(jī)械自身功能和運(yùn)行質(zhì)量過關(guān)，避免由于機(jī)械制造工藝層面不過關(guān)而造成頻繁發(fā)生故障。另外，機(jī)械設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行，一些易損部件和潤滑傳動(dòng)裝置需要及時(shí)進(jìn)行維修保養(yǎng)，這就需要高超的故障診斷技術(shù)，在設(shè)備檢修診斷環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障隱患，在故障發(fā)生前對故障進(jìn)行有效排除，做好設(shè)備故障的預(yù)防。

3故障檢測診斷技術(shù)在智能化煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用

煤礦企業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行管理需要根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行特征進(jìn)行，不同設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的物理特性不盡相同?？梢酝ㄟ^設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)聲響、產(chǎn)生的規(guī)律性振幅、運(yùn)轉(zhuǎn)溫度以及油液液面、壓力數(shù)值等參數(shù)來判斷，加強(qiáng)對設(shè)備故障因素的診斷，從而預(yù)防設(shè)備故障的發(fā)生。檢測診斷主要包含以下幾個(gè)方面。

3.1振動(dòng)檢測診斷法的具體應(yīng)用

煤礦挖掘需要的機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中多多少少都會(huì)產(chǎn)生不同頻率的振動(dòng)，這是機(jī)械結(jié)構(gòu)所限。不同機(jī)械產(chǎn)生的振動(dòng)頻率不同，在機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中其振動(dòng)一般維持在固有的頻率，存在合理的數(shù)值范圍。如果在檢測中發(fā)現(xiàn)設(shè)備振動(dòng)與正產(chǎn)振動(dòng)頻率數(shù)值偏差較大，呈現(xiàn)出不規(guī)律的振動(dòng)表現(xiàn)，即可對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出存在異常的判斷。當(dāng)振動(dòng)頻率出現(xiàn)異常現(xiàn)象的時(shí)候，可以利用振動(dòng)檢測儀器對運(yùn)行中的煤礦采掘運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行故障檢測，通過不同部位，尤其是連接部位的振動(dòng)，通過儀器數(shù)據(jù)反饋，用圖表的方式直觀展現(xiàn)振動(dòng)頻率發(fā)生的變化，并結(jié)合機(jī)械設(shè)備運(yùn)行表現(xiàn)來確定故障發(fā)生的區(qū)域，此項(xiàng)技術(shù)在設(shè)備故障檢測中已得到廣泛應(yīng)用。

3.2溫度在線監(jiān)測診斷法的具體應(yīng)用

正常情況下，煤礦機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)維持恒定的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。溫度超過一定數(shù)值表示機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常，溫度過高會(huì)造成機(jī)械系統(tǒng)的損壞。齒輪、軸承、鉸鏈等通過摩擦產(chǎn)熱較多的部位需要安裝溫度監(jiān)測設(shè)施，對設(shè)備運(yùn)行溫度進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測，確保溫度維持在合理范圍之內(nèi)。通過對容易產(chǎn)生高溫或者承受摩擦力較大機(jī)械部件的實(shí)時(shí)監(jiān)測，做好溫度變化曲線記錄，能夠直觀反映出機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，做到對設(shè)備故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)，做好故障的預(yù)測和監(jiān)測，防止由于人為的疏忽，造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)高溫，甚至引起火災(zāi)或者設(shè)備損毀。溫度在線監(jiān)測診斷應(yīng)用的范圍比較廣泛，具有監(jiān)測靈敏，反映迅速的優(yōu)勢，但是缺點(diǎn)也很明顯，就是對電氣設(shè)備故障判斷有局限性，對熱傳感器的設(shè)計(jì)和安裝要求較高。

3.3紅外熱成像診斷法的具體應(yīng)用

紅外輻射是一種普遍的自然現(xiàn)象，但是人眼卻無法捕捉到，需要用到熱成像儀等光學(xué)成像設(shè)備。熱成像儀的工作優(yōu)勢是通過接收器捕捉熱敏信號(hào)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成可視化的視頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)不接觸便能探測到物體的溫度。利用熱成像儀對煤礦挖掘運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測能夠及時(shí)有效發(fā)現(xiàn)設(shè)備的溫度異常表現(xiàn)，并精準(zhǔn)測量定位設(shè)備故障點(diǎn)，有效解決一些特定場景下對機(jī)械設(shè)備的故障排除。熱成像儀的優(yōu)勢還體現(xiàn)在能夠探測設(shè)備溫度分布數(shù)值，在無接觸的工況下，解決了溫度傳感器安裝難題。

3.4超聲波無損檢測法的具體應(yīng)用

在煤礦機(jī)械設(shè)備監(jiān)測中，超聲波無損監(jiān)測是比較先進(jìn)的一種檢測方式，在煤礦挖掘運(yùn)輸設(shè)備中應(yīng)用的比較多。無損監(jiān)測的優(yōu)勢體現(xiàn)在不破壞機(jī)械的外部結(jié)構(gòu)，通過長超聲波回波定位，便能夠探測到設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷或者損傷。在對機(jī)械監(jiān)測，尤其是昂貴設(shè)備監(jiān)測的時(shí)候，超聲波靈敏的優(yōu)勢便展現(xiàn)出來。得益于超聲波超強(qiáng)的穿透能力，可以檢查出目測檢查不易發(fā)現(xiàn)的細(xì)小機(jī)械損傷，并對機(jī)械的使用壽命進(jìn)行很好地評估。煤礦企業(yè)設(shè)備在制造過程中采用了大量的焊接、鑄造等工藝，設(shè)備鑄件大小、形狀各異，對超聲波信號(hào)容易產(chǎn)生干擾，因此，最好采用低頻探頭進(jìn)行檢測。在對焊接部件的檢測時(shí)，為保障焊接部件結(jié)構(gòu)的完整性，必須對焊接點(diǎn)或者焊縫進(jìn)行詳細(xì)檢測，宜采用橫波檢測。

3.5油液磨屑檢測法的具體應(yīng)用

由于機(jī)械結(jié)構(gòu)所限，在煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，各部件之間會(huì)發(fā)生機(jī)械摩擦，摩擦過程中會(huì)有部分金屬碎屑混入潤滑油當(dāng)中。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，可以利用鐵譜分析法，借助磁力作用，把金屬碎屑從潤滑油液中分離出來，從而對機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢測。通過對金屬碎屑的多少、大小、形狀，以及成分進(jìn)行精確分析，推斷機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的健康程度，發(fā)生磨損的部位及原因，從而進(jìn)行針對性的修理。

4結(jié)語

煤礦機(jī)械設(shè)備是煤礦企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營的基礎(chǔ)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)直接決定著煤礦產(chǎn)量的高低。機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障，不僅會(huì)影響到煤炭挖掘，在嚴(yán)重情況下會(huì)造成設(shè)備的損傷，威脅到企業(yè)職工的生命安全。所以必須采用先進(jìn)科學(xué)的方式，在做好故障預(yù)防的同時(shí)，對故障及時(shí)做出診斷和排除，減少安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]張琨.淺談故障檢測診斷技術(shù)在智能化煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2021，（12）：185-186.

[2]章國華.煤礦機(jī)電設(shè)備維修中故障檢測診斷技術(shù)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2021，（05）：236-237.

[3]趙利.故障檢測診斷技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2020，（07）：122-123.

[4]鄧濤.故障檢測診斷技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的實(shí)踐與探索[J].低碳世界，2018，（07）：72-73.