探討故障診斷技術在礦山機電設備的應用

摘 要：在礦山機電設備常規檢修的基礎上，提出了一種物聯網技術的故障診斷技術，本文主要敘述了礦山機電設備故障產生的主要原因，對其分類并進行探討，來說明此技術的應用過程。

關鍵詞：故障診斷技術；礦山；機電設備

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.075

故障診斷技術就是以先進的技術和經驗來代替傳統的維修模式，使礦山機電設備的使用效益和礦山的整體管理水平有所提高，增加礦山的經濟效益。然而，隨著社會的發展，國民經濟水平的提高，礦山生產任務也在逐漸加重，對能源和原料的需求也在日益增加。在這種情況下，礦山機電設備的檢修和及時故障診斷顯得尤其重要，在故障診斷技術方面也提出了更高的要求，具體來說，故障診斷一方面要使其正常生產的干擾降到最低，另一方面對于當前設備所存在的問題，要能夠及時的發現并提出解決辦法，所以說原來一般的檢修技術已經不能滿足礦山機電設備的故障診斷與檢修問題。為了能夠實現對礦山機電設備進行及時診斷并維修，所以對故障診斷技術在礦山機電設備維修中的應用作以探討。

1 礦山機電設備故障產生的主要原因

（1）機電設備工作能力的損耗。機電設備的使用時間過久，其中的設備綜合能力也一直在損耗，當達到一定程度時，會導致部分零件出現磨損、老化、扭曲、變形，容易出現故障。（2）配合關系發生變化。機電設備各個部位的零件損傷后，其原來的配合關系會發生改變，然后會導致機電設備出現故障。機電設備零件配合關系會發生變化主要是因為零件的原有尺寸及性能不符合要求、零件損壞或者老化比較嚴重。（3）機電設備的運行負荷超限。為了能夠保證礦山機電設備的安全運行，在投入使用前，會對其各項輸出參數設計所能達到的極限值，在機電設備的使用過程中，如果顯示出的參數超過設計出極限值，設備將不能正常運行，從而出現各種問題，致使設備出現故障或者損壞[1]。

2 礦山機電設備的故障診斷技術

（1）主觀診斷技術。主觀診斷技術就是維修人員根據自己的工作經驗從主觀上考慮，然后對機電設備所出現的故障用一些簡單的儀器進行診斷。這種技術主要是依靠維修工作人員的個人能力和經驗，其主要的優勢就是簡單方便快捷，但是對于比較復雜的設備故障不能準確診斷。這種技術可以分為邏輯分析法、直覺經驗法、故障分析法和堵截法等多種方法，但是這些方法的應用很普遍，主要是對于機電設備的日常保養和維護，還有可以解決機電設備運行中出現的一些小問題。

（2）儀器診斷技術。儀器診斷技術是用儀器和計算機根據機電設備內液壓系統的溫度、振動、壓力等參數處理后顯示的結果來診斷機電設備的故障。這種儀器有便捷、多功能、智能等優勢，可以分為專用、通用和綜合三種類型。

（3）智能診斷技術。智能診斷技術就是根據已有的診斷方案通過系統模擬人腦來獲取和利用機電設備的各種數據信息，然后對機電設備故障進行診斷。這種診斷技術主要針對一些比較復雜的故障利用智能化的方法進行診斷，可以分為灰色診斷法、模糊診斷法、專家診斷法和神經網絡診斷法等多種方法。技術的優

3 礦山機電設備故障診斷技術的應用

3.1 礦井提升機檢測及故障診斷

在礦山生產過程中，礦井提升機是必不可少的一種設備。但是為了避免礦井提升機出現故障，在基于物聯網狀態檢修技術的提高，對礦井提升機的故障排查也有了很大的提高，這樣不僅不會影響礦山生產，而且還會提高礦山生產的經濟效益[2]。

提升機的故障主要分為兩種：硬故障和軟故障。硬故障出現的原因是由于設備的參數超過原定的設計值，解決此類故障的方法主要是靠保護裝置；軟故障主要是軟件的問題，它包含的變量比較多。這兩種故障都可以檢測提升機當前的負載情況、運行速度、工作電和電流等，它就是通過在提升機以及提升機運行的工作站上安裝傳感器，在條件允許的情況下，也可以采用中國礦業大學研發的KJ46型礦井提升機狀態監護系統以及ASCC型全數字提升機控制系統等對提升機的運行情況進行實時檢測，然后將提升機的實際運行狀況與正常運行的狀況作比較，利用無線通信節點實時傳遞相關數據，，通過專家分析得出結論，如果比較結果的差異較大，則需要根據顯示的數據準確的分析故障出現的原因，并加以維修。

3.2 礦用高壓異步電動機檢測及故障診斷

例如，在煤礦生產中，其中一個6kV高壓異步電動機要同時滿足水泵、提升機、壓風機以及排風扇等設備的拖動，礦山的生產能否持續下去、生產的安全是否能夠得到保證主要取決于高壓異步電動機的工作狀況。在物聯網的狀態檢修技術的基礎上，在其供電部分安裝電壓傳感器、電流傳感器、諧波傳感器以及放電傳感器，然后利用在礦用高壓異步電動機周邊安裝溫度傳感器，來獲取礦用高壓異步電動機的工作狀態，然后經過一系列的計算機處理后，對高壓異步電動機的正常工作參數與其出現故障時的特征對比，然后得出結論看其是否出現故障，若存在故障，則對高壓異步電動機的供電通過繼電保護以及其它的安全保護裝置進行切斷并檢修；若不存在故障，則進行正常工作[3]。

4 結束語

提高礦山生產效率和保證安全生產的重要途徑就是對礦山機電設備進行科學的維護管理。機電設備的保養與維護在礦山機電設備故障診斷技術中發揮了重要的作用，對保障礦山能夠穩定持續的發展有著重大的意義。所以，在礦山機電設備的故障診斷和維修方面應不斷加強。礦山維修人員要對機電設備運用科學、先進的故障診斷技術進行實時的監測，對設備可能會出現的故障作出預測，然后提出合理有效的建議，使這些故障能夠盡早排除，最終達到機電設備安全、穩定、可靠地運行。

參考文獻：

[1]薄秀英.礦山機電設備故障診斷技術分析探討[J].煤炭科學技術，2013（S1）：138-139.

[2]仇金剛.故障診斷技術在礦山機電設備維修中的應用探討[J]. 機電信息，2015（06）：97-98.

[3]劉錦.故障診斷技術在礦山機電設備維修中的應用[J].科協論壇（下半月），2012（03）：57-58.