采煤機(jī)故障診斷與故障預(yù)測分析

趙艷芳

摘要：現(xiàn)如今，我國經(jīng)濟(jì)的飛越發(fā)展，科技行業(yè)也取得了很大的進(jìn)步，這給我國煤礦行業(yè)更好的發(fā)展打下了夯實(shí)的基礎(chǔ)。此外，社會也越來越重視煤礦問題。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，最重要的設(shè)備就是采煤機(jī)，又因?yàn)榇嗽O(shè)備運(yùn)行需要的條件特別多，所以，很容易出現(xiàn)故障。就此，文中簡要分析了采煤機(jī)在工作時會遇到的問題，并提出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；故障；預(yù)測

隨著當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)不斷的深入，用到的大型機(jī)械設(shè)備也越來越多，運(yùn)行體系越來越復(fù)雜，成本與規(guī)模逐漸變大。系統(tǒng)與機(jī)械設(shè)備密不可分，這就增大了設(shè)備發(fā)生故障的概率。在實(shí)際生產(chǎn)中，采煤機(jī)的工作環(huán)境十分復(fù)雜，很容易在運(yùn)行中出現(xiàn)問題，而且采煤機(jī)對煤炭的生產(chǎn)是非常重要的。所以，必須診斷和預(yù)測采煤機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中的故障。

1 采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)以及故障情況

1.1采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)

對于煤礦企業(yè)而言，其發(fā)展與生存與采煤機(jī)的安全運(yùn)行密切相關(guān)，而且采煤機(jī)的作用就是實(shí)現(xiàn)裝煤與落煤。電氣裝置系統(tǒng)、附屬裝置系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)裝置系統(tǒng)、牽引裝置系統(tǒng)共同組成了雙滾筒采煤機(jī)的工作系統(tǒng)，相對應(yīng)的機(jī)構(gòu)則構(gòu)成了雙滾筒采煤機(jī)。

采煤機(jī)具有其自身獨(dú)特的外觀。采煤機(jī)的動力來源就是電氣設(shè)備，它可以讓采煤機(jī)完成牽引與傳動工作，此外，這個設(shè)備中的電動機(jī)還具備耐高溫性能，可通過定子水冷，更好的加強(qiáng)采煤機(jī)的高能性與安全性。采煤機(jī)能夠在工作面一直工作是因?yàn)闋恳b置的作用，它能夠及時將煤炭傳輸都特定位置。采煤機(jī)還能夠在地下深處獲取煤炭，這是因?yàn)槠渚哂薪貏┭b置，它的工作是利用搖臂不規(guī)則擺動的原理，刮落煤礦。

1.2 采煤機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障的原因

采煤機(jī)的工作環(huán)境較為復(fù)雜，組成的裝置也特別多，所以，在實(shí)際運(yùn)行中很容易出現(xiàn)問題，通常都在液壓裝置、機(jī)械裝置以及電氣裝置中出現(xiàn)故障。而且，電氣裝置中的問題包含多個位置，比如：變頻器、電機(jī)等。

溫度接點(diǎn)斷開是電機(jī)部分最主要的故障方式，使得設(shè)備不能正常運(yùn)行，所以，應(yīng)該通過短接的方法，讓設(shè)備恢復(fù)正常。采煤機(jī)無法牽引、液壓牽引部分溫度過高、牽引時發(fā)出特殊響聲這些都是液壓裝置出現(xiàn)的故障。機(jī)械裝置的問題通常出現(xiàn)在齒輪以及軸承上，軸承上通常會出現(xiàn)溫度過高以及發(fā)出特殊響聲的情況，這就需要暫時停止設(shè)備的工作。齒輪主要是因?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行時間過長，致使?jié)櫥拖拇M，使得機(jī)械之間的摩擦增大，最終會使齒面遭到磨損破壞。

2 采煤機(jī)故障預(yù)測與問題診斷方法

2.1 溫度監(jiān)測

當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)了零件方面的故障后，最明顯的就是溫度急劇升高。我們可以利用傳感器測量零件的溫度，及時了解設(shè)備之間的狀況。對于采煤機(jī)而言，在線溫度測量具有高效性。比如：當(dāng)采煤機(jī)中出現(xiàn)了軸承摩擦的狀況，其中的溫度會急劇升高，這時溫度監(jiān)測能夠及時發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確的找出出現(xiàn)問題的位置，而且溫度監(jiān)測還能夠同時對多個目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，并能夠準(zhǔn)確記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。此外，溫度監(jiān)測不單單能夠監(jiān)測采煤機(jī)內(nèi)部狀況，還可以監(jiān)測采煤機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀，同時還能對采煤機(jī)故障進(jìn)行預(yù)測。

2.2 鐵譜分析

通過上述，磨損是機(jī)械設(shè)備中最長出現(xiàn)的故障，而利用采集與分析磨損碎屑顆粒方法能夠有效地分析出設(shè)備的運(yùn)行狀況。潤滑油經(jīng)過高強(qiáng)度磁場的運(yùn)行環(huán)境，使得碎屑顆?？梢栽谥亓σ约按艌隽Φ淖饔孟拢纱蟮叫〉捻樞蚵湓诨希@一系列過程就是鐵譜分析過程。然后在借助通透的譜片，可以有效的觀察磨損碎片，最后，通過分析碎片的數(shù)量，并按照收集到的碎片形狀與數(shù)據(jù)能夠有效分析出磨損位置與起因，從而，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備故障的診斷工作。

2.3 專家系統(tǒng)

采煤機(jī)出現(xiàn)故障時，通常會出現(xiàn)隱蔽性與繁瑣性，使得人們很難及時的診斷出具體位置。專業(yè)系統(tǒng)是通過專業(yè)的知識進(jìn)行模擬過程，用來分析故障的系統(tǒng)。經(jīng)驗(yàn)知識以及事實(shí)知識是專家系統(tǒng)的組成部分。其中，事實(shí)知識是通過廣大學(xué)者共同創(chuàng)造出來的使用數(shù)據(jù)，而經(jīng)驗(yàn)知識則是通過實(shí)際生活中總結(jié)出來的。利用專家系統(tǒng)預(yù)測與診斷采煤機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，首先就是總結(jié)現(xiàn)場故障的信息，之后以此為前提建設(shè)知識庫。

2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

功能模擬以及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，人們可以通過分析采煤機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的故障信息判斷故障產(chǎn)生的原因與具體位置之間的聯(lián)系。

3 故障診斷方法發(fā)展趨勢探討

在采煤機(jī)故障診斷方法中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)相結(jié)合的智能故障診斷方法由于其結(jié)合兩中方法的優(yōu)勢，前景十分光明。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對淺層次的經(jīng)驗(yàn)推理較為實(shí)用，以數(shù)值計算為主，專家系統(tǒng)對深層次的邏輯推理較為實(shí)用，以符號推理為主。這兩種方法結(jié)合起來主要有3種模式分別為：以專家系統(tǒng)為主，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為輔。系統(tǒng)的主要功能通過前者實(shí)現(xiàn)，而后者主要用來對規(guī)則的改善、補(bǔ)充等；以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主，以專家系統(tǒng)為輔。作為輔助的專家系統(tǒng)主要有兩大功能：一是為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供所需的預(yù)處理，二是為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供專家解釋；并列協(xié)調(diào)式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)相互獨(dú)立，相互協(xié)調(diào)，將二者獨(dú)立執(zhí)行的某些功能進(jìn)行組合，發(fā)揮二者優(yōu)勢。

4 故障診斷注意事項(xiàng)

第一，在采煤機(jī)進(jìn)行檢修時，必須將電源徹底斷掉。在斷除電源后，不可立即拆機(jī)檢查，還需等變頻器中間電路電容放電完畢后在進(jìn)行檢查，因?yàn)殡娙輾埩舻碾妷汉芨?，會對人身安全造成威脅。第二，通常為了便于維護(hù)工作，變頻器的所有動力線一般于前側(cè)布置，但同時卻帶來了觸電隱患，所以，即使在地面試車時，也禁止開蓋送電。第三，注意隔離開關(guān)不能進(jìn)行帶負(fù)荷通、斷操作，主要作用只是電氣隔離。第四，一般停牽引時盡量不要急按“急?！辨I，應(yīng)該優(yōu)先采用操作站或遙控器的“停牽引”鍵或控制盤的“啟/停”鍵來進(jìn)行操作。這是由于變頻器的直流電容器組的最大允許充電次數(shù)是5次/10min。

5 結(jié)語

采煤機(jī)是一個具有液壓、電氣、機(jī)械的大型設(shè)備，一旦出現(xiàn)問題，就會使得整個采煤工作終止，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著社會的不斷進(jìn)步，采煤行業(yè)得到很大的發(fā)展，采煤機(jī)的性能越來越強(qiáng)大，組成也越來越復(fù)雜。所以，明確和掌握采煤機(jī)的工作原理以及結(jié)構(gòu)，使其在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的故障率降低是非常有必要的。

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