礦井提升機故障診斷技術探討

547205 廣西華錫集團有限公司銅坑礦 廣西 河池 |沈宏平

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礦井提升機故障診斷技術探討

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礦山的開采是為了更好的滿足經濟發展中對能源的需求，在礦山開采過程中使用大量的機械設備是非常必要的。礦山開采中提升機的工作原理是由電動機帶動機械設備，以帶動鋼絲繩從而帶動容器在井筒中升降，完成提升礦石、下放材料、升降人員和設備等任務。掌握礦井提升機的運行特點，及時發現礦井提升機中存在的故障，不斷地提升故障判斷技術方，只有這樣才能更好的解決出現的問題，同時也能更好的保證礦井的安全生產。關鍵詞：礦井提升機；故障診斷；技術現狀

隨著礦井深度和產量的加大，鋼絲繩的長度和直徑相應增加，隨之而來的故障問題也逐漸增多，產生這些故障的原因也各不相同，需要我們在使用礦井提升機前對其進行全面的檢查。由于礦井提升機的工作性質直接關系著參與礦井生產所有人的生命財產安全，因此做好礦井提升機故障診斷和安全保障措施極為重要。本文就礦井提升機的故障類型、產生原因、解決方法等方面對礦井故障診斷技術進行闡述，希望能對礦及提升機的故障診斷起到參考作用。

礦井提升機故障診斷技術研究現狀

目前對于工業生產中礦井提升機故障診斷技術研究和應用雖然己有三十多年的發展歷史，但是故障診斷學作為一門綜合性的新學科，則是近些年發展起來的，經過大量的研究，它得到了極大的豐富和發展。礦山提升機故障診斷技術既注重理論，又注重實際應用，是礦山設備自動化發展過程中的重要課題之一，國內外科技工作者進行了大量的研究工作，目前國內外針礦井提升機故障診斷技術方面的研究同樣可以分為基于解析模型的方法、基于信號處理的方法和基于知識的方法三大類。

分析礦井提升機對礦井生產的影響

礦井提升機的組成部分有電動機、減速器、卷筒（或摩擦輪）、制動系統、深度指示系統、測速限速系統和操縱系統等，采用交流或直流電機驅動。在礦山行業中，礦井提升機對我國的經濟發展和生產技術起著重要作用。隨著科學技術的進步和礦井生產現代化要求的不斷提高，人們對提升機工作特性的認識進一步深化，提升設備及拖動控制系統也逐步趨于完善，各種新技術、新工藝逐步應用于礦井提升設備中。作為礦井生產過程中的關鍵環節，提升設備的主要任務是將礦井產物提至地面，并幫助作業人員及生產資料往返于地面和井下之間。提升機的運行狀態對整個作業過程都具有極其重要的影響，一旦其發生故障，極有可能導致重大的經濟損失和安全事故。因此，必須對礦井提升機的工作狀態進行嚴格的控制和管理，全面掌握設備的運行規律，對常見的故障類型及其原因進行分析，并運用先進技定期對礦井提升機進行檢修，節約非必要的停機成本。

礦井提升機常見的故障及原因

a閘瓦（制動塊）磨損嚴重，制動盤發熱嚴重。鑿井期間下放重物較多，比如下放混凝土、傘鉆等設備，尤其是井深度達到一定程度，剎車時間長會造成提升機滿負荷或接近滿負荷。

b金屬電阻發熱、電阻片之間打火、個別連線發熱：電阻發熱是因為電阻配置不合適、長時間慢速開車、通風不好；接觸不良會引起電阻片之間打火；三相電阻不平衡、電纜截面不夠會造成個別連線發熱。

c濾油器或電液調壓閥被雜物堵塞、輸入電流不穩、油泵不上油、管路漏油等因素都會造成液壓站油壓不穩、沒有油壓。

d活動卷筒內部有響聲是因為卷筒內的銅瓦磨損嚴重，引起游動卷筒偏擺超限造成的。

e自整角機輸出電壓不穩、線路的濾波電容壞，會造成電液調壓閥電流不穩。

f加速回路接點松動或線圈壞可能是啟動后不能正常加速引起的。

g減速器齒輪撞擊聲大是因為減速器齒輪間隙大或不均勻。

h提升機安裝不合格，或設計原因會導致鋼絲繩跑偏、咬繩。

i電動機發熱、振動原因是定子、轉子間隙不均勻，安裝水平度不夠，定子與底座的絕緣板損壞等因素造成的。

j電動機掃膛。原因是安裝時定子、轉子間隙調整不合格，減速器三軸瓦間隙大導致電動機軸瓦間隙大。

k制動盤出現劃痕：閘板材料不合格，或調入鐵屑。

l安全回路送不上電：安全回路有接點斷開，檢查每一個接點是否可靠。

在診斷礦井提升機故障時存在的問題

目前關于提升機故障診斷研究還相對較少，現有的提升機故障診斷系統也存在一些不足和缺陷。比如，當提升機控制系統中的傳感器或執行器發生故障問題， 將會嚴重影響提升機系統的安全可靠運行；對礦井提升機系統中的工礦參數和數據信息處理準確度不高，提升機設備智能化程度相對較低，也是目前礦井提升機故障診斷中存在的問題；對于以開發的礦井提升機智能故障診斷系統還存在自適應能力弱，實時性不強等缺點。

礦井提升機故障診斷方法

基于人工智能的礦井提升機故障診斷方法能夠有效的提高提升機故障診斷的執行效率，適應診斷過程中出現的不確定因素，準確地建立礦井提升機的故障診斷系統，快速地判斷礦井提升機的故障。

基于小波變換的礦井提升機故障診斷方法是通過小波的平移伸縮運算對信號進行多尺度細化，從而達到信號頻率由低到高的細分，觀察到信號特性細節。不僅能檢測正常信號中夾帶的瞬態反常現象，還能反應反常信號的成分，小波變化檢測是一種強有力的分析手段。

基于神經網絡的礦井提升機故障診斷方法具有容錯能力、自適應能力及并行處理信息能力等特點，目前對這種方法的研究越來越多，會在不久的將來成為診斷方法的主流。

礦井提升機故障診斷的發展趨勢

礦井故障診斷技術研究目的是為了提高故障診斷的精度、降低誤報率和漏報率、準確確定故障產生的原因，并估計出故障發展趨勢。

a多種故障知識描述方法的融合

在一個實際的故障診斷系統中，往往需要多種系統及其故障描述方式的組合才能清楚地表達故障知識，需要通過多種故障描述之間的知識傳遞、知識轉換和知識組織的維護與理解等工作。所以將多種故障知識描述方法進行融合，促進交流，提高故障診斷的效率是今后研究的重點。

b自適應故障知識更新方法

實際礦井提升機故障診斷研究中，由于故障知識獲取的不完善，導致所構建的故障診斷知識庫不完備，診斷過程中容易受到外界干擾，容易發生漏診或誤診，嚴重影響診斷結果的可靠性。從礦井故障診斷技術的發展來看，故障診斷知識庫如果具有一定的自適應知識更新能力，自身能夠不斷學習和完善，就能有效地適應求解環境和問題特征的動態變化。

c交互式故障診斷策略研究

現有的礦井故障診斷技術還沒有真正實現專家知識的交互式模式。如何針對不同故障診斷策略的特點，采用多種故障診斷知識描述方法，研究出能夠更好模擬現場專家診斷思維的交互式故障診斷策略，對實現智能故障診斷系統的深入發展是非常關鍵的。同時針對故障診斷知識系統存在沖突和矛盾的問題，在進行交互式智能故障診斷策略過程中，需要充分考慮診斷過程中的沖突檢測問題。

d基于互聯網的遠程礦井故障診斷技術研究

隨著互聯網技術的發展和廣泛應用，使得基于互聯網的遠程應用系統成為可能。將礦井提升機故障診斷系統與互聯網技術相結合不但能夠獲取大量的故障案例與診斷經驗，同時能夠共享故障知識診斷資源，實現專家異地會診，提高故障診斷水平。

結語

隨著現代科技的不斷發展，越來越多的新型智能診斷理論會應用于礦井提升機的故障診斷中去，將故障樹引入系統，會在保證診斷知識完整性的前提下，很好地解決存在的問題。開展礦井提升機故障診斷技術的研究，會提高提升機的安全性能，避免沒必要的事故發生，為礦井提升機提供經濟的、高效得、安全的技術支持。

參考：

［1］張立君，倫杰慧，孫宏亮.論礦山機電的設備故障診斷及其維修對策［J］.黑龍江科技信息.2013年11期

［2］陳貴榮.礦山機電設備的礦井故障診斷技術研究［J］.電子世界.2013年08期

［3］楊亞濤.礦井提升機監測與故障診斷系統研究［D］.西安科技大學.2013年

［4］張曙光.礦山機電設備的礦井故障診斷技術與管理［J］.硅谷.2013年21期

［5］王秋彥，鞠建波，宋振宇.礦井故障診斷技術研究現狀及發展趨勢［J］.電子測量技術. 2009（04）