煤礦機械設備的應用維修及故障診斷探析

摘要：煤礦機械設備的良好運行是煤礦企業良好發展的前提，但是機械設備無法避免出現故障，這直接對企業的煤炭生產過程產生了很大的沖擊，不利于企業的發展，因此，及時地對設備進行故障診斷與維修是非常必要的。文章針對我國目前在煤礦機械設備維修方面常采用的四種方法和技術，對更好地提高機械設備穩定運行的方案和途徑進行了探討。

關鍵詞：煤礦機械設備；應用維修；故障診斷；煤炭生產；煤礦企業 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD42 文章編號：1009-2374（2015）28-0172-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.085

在煤炭的采掘過程中，采礦機械設備的穩定運行是必要的條件，而且隨著技術的不斷成熟，采煤機械化已經成為發展趨勢。在實際的生產過程中，影響生產進度的主要因素是機械設備故障的頻繁發生，由此可見，控制煤礦機械設備的故障率，可以有效地保證煤礦企業的正常生產。因此，探討在日常管理中，如何對煤礦機械設備進行維護和管理，具有較大的現實意義。

1 煤礦機械設備的磨損特性

眾所周知，煤礦的開采條件是非常惡劣的，相對于煤礦機械來說也是嚴峻的考驗，在實際的采掘過程中磨損是不可避免的。對于煤礦企業來說，由于機械的磨損所產生的損失是巨大的，只要有運動就會有摩擦，在礦井惡劣的環境下磨損的速度又進一步增加，導致很多零件不斷磨損而失效。煤礦大部分是大型的機械，磨損現象特別明顯。時間長了，磨損到一定程度時，零件之間的準確配合就會被破壞，致使很多機械失去原有的工作性能或者降低了工作性能，進而就會出現設備故障。天然煤炭是生物沉積而成的礦物，它的物理和化學性質跟集聚時的材料性能有直接的關系，由于集聚時成分不是單一的，所以就導致了煤炭的物理和化學性質的多樣性。通過對煤層物理性質的研究，可以得出，煤炭的組成材質以及分布不同，層與層之間有節理，中間還可能有縫隙，里面還有雜質。磨損主要是由于硬度的差別，煤炭本身的硬度是很低的，因此并不能用煤炭的硬度來確定磨料的硬度，主要是因為煤炭并不是純凈物，它里面含有很多雜質，一部分雜質的硬度是較高的，里面的廢料主要有黏土、石頭子、石英和鐵礦等。研究顯示，石英和黃鐵礦的硬度比較高，可以得出它們是磨損的主要因素，它們的硬度都在HV900以上，經長時間的經驗和研究得出煤炭的磨損性能與它們的含量成正比。

2 煤礦機械設備維修的分類

隨著機械工程設備的不斷改進，機器的修理方法也發生了相應的改變，其重點可以分為以下四類：故障后維修、預防性維修、預知性維修和提前預防性保養。故障后維修也就是應急維修，在設備運行過程中發生故障等相關問題時緊急停機，造成沒有計劃的維修，這種維修可能會造成維修時間比較久，損失也會較大。預防性維修是對故障后維修較大不足的改善，它采用了在規定的時間上對設備進行相應的維修，所以一般情況下能確保設備的正常運行，減少了因零件受損或壽命到期造成設備發生故障。由于維修次數的增加，設備運行時間會相應縮短、維修費用也會增加，就會造成生產量降低、成本加大。預知性維修在設備運行過程中，通過對設備工作情況的檢測，來斷定設備是不是正常運轉，它是根據材料的磨損情況、設備運行的聲音等來判斷的。如果設備發生故障，就會找出設備出現問題的部位，讓維修人員立即進行維修，這樣既減少了設備的停機次數，也降低了生產成本。這種維修方式只能相應地減少設備的損壞，卻不能保障降低事故的發生率和增加零件的使用時間。提前預防性維護也是根據設備運行過程中的情況來檢測的，但是它和預知性維修所檢測的側重點不一樣，提前預防性維護檢測重點在于使材料磨損和性能降低的根本性原因，例如油液的物理化學性質和溫度等，這種維護是為了減少材料損壞而做的一種防護性措施。事到如今，仍有一些企業還不能完全適應現代化的維修方式，例如我國的煤礦企業，至今還是采用故障后維修和預防性檢修。預防性維修是維修方式中最好的一種，所以我們應該極力推廣，因為這種維修方式可以延長煤礦機械設備的使用時間和減少煤炭設備事故的發生，從而加快企業經濟效益的發展。

3 提高煤礦機械設備維修的有效措施

3.1 提高機械設備的設計性能

3.1.1 簡化煤礦機械的結構設計。通過對設備的作業環境和其功能進行分析，把設備的結構盡量簡化，只要能夠滿足設備應有的性能，對設備的組成部件合理布置，這樣有利于提高檢測時間和維修時間，對于企業的運營是非常有利的。

3.1.2 設備零件標準化設計。對設備的部分零件進行分區設計后，有利于減少維修時間，一部分零件在被換下后還可以再利用，節約了成本，提高了產品的使用率，進一步節約了維修方面的資金。

3.1.3 易識別性設計。礦井下面的特殊環境導致了煤礦機械設備的零部件的復雜性，這時零部件的識別性就非常重要，在對設備進行維修裝配時極其方便。同一類型的零件采用相同的標記顏色，在維修人員對設備進行更換零部件時很容易識別，這就大大節約了時間。

3.2 尋找最佳維修的周期

通過對采礦設備的不斷研究與總結，利用整理后的數據建立數學模型，繪制出“正常—工作—失效—修復”的曲線圖，然后再根據數據以及曲線走向進行分析處理，弄明白設備的運行規律，進而確定檢測維修時間，進一步降低了檢測與維修的盲目性。

3.3 利用現代潤滑技術

由上可知，摩擦失效在機電設備故障中占有很大的比例，而大部分的磨擦失效均與液壓有關，有80%～90%都是在液壓系統和潤滑油液被污染而產生的。潤滑油的正確使用可以降低機械設備零部件之間的摩擦，可以對設備起到保護作用，用潤滑油來保養煤礦機械是設備一種非常重要的方法。采用先進的潤滑油和潤滑技術可以最大程度地減少因摩擦產生的失效，進一步對設備起到保護作用，可以降低設備故障發生次數。先進的潤滑技術不僅包括新一代的潤滑油，而且還包括先進的技術和潤滑效果檢測設備等。

3.4 采用先進的故障診斷和機械維修技術

對于不同的煤礦機械設備，在進行故障診斷時是有多種不同的方法的，此時要選擇先進的診斷技術與軟件進行診斷，然后讓高級技工師傅進行維修，在零件選擇上，應運用質量可靠的零件，進而保證機械維修的可靠性。

4 結語

綜上所述，伴隨著煤礦生產作業難度的加大，機械設備已經成為生產中不可缺少的工具，設備故障維修方法也因此顯得格外重要。為了保證機械設備得到有效的維護和管理，必須要熟練掌握機械設備故障的分析和排除方法，只有對設備故障編制合理的處理流程，才能更好地處理故障。合理地使用機械設備，定期進行故障診斷、分析和維修，確保設備正常運行，就能降低設備的維修費用。因此，把設備因故障停機造成的損失降到最低限度，對煤礦企業發展起著至關重要的作用。

參考文獻

[1] 海濱.現代維修思想的煤礦設備維修模式探究[J].電源技術應用，2013，（2）.

[2] 王斌.淺析故障診斷技術對礦山機械維修的相關研究[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2012，（1）.

[3] 耿濤，宋宜梅，向家偉，韋星，植海深.基于OSA-CBM煤礦機械故障診斷系統的設計與研究[J].煤礦機械，2009，（2）.

作者簡介：黃林（1979-），男，山東鄒城人，兗州煤業榆林能化有限公司榆樹灣煤礦綜采隊副隊長，助理工程師，研究方向：綜采、采煤管理。

（責任編輯：王 波）endprint