淺談煤礦機械的故障診斷和維修

張錚

摘 要：目前，隨著我國社會經濟的不斷發展，煤礦機械設備發生故障的頻率越來越高，成為了我國煤礦行業事故發生的主要原因之一。因此，文章針對我國目前煤炭企業機械的故障診斷技術做了相關的闡述，并分析我國煤炭行業的現狀，根據所存在的問題制定出相應的策略，探討了提高煤礦機械設備的故障診斷技術和維修技術的途徑與方法，希望能對我國煤礦機械的故障診斷和維修問題有一定的參考價值。

關鍵詞：煤礦機械；故障診斷；維修；對策

中圖分類號：TD40 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0151-02

煤炭是中國最大的消耗型資源，煤炭安全生產和正常運作直接關系到社會的主要能源供給和經濟發展。因此對于煤炭的安全生產問題必須加以重視。隨著現代化科學技術的提升，我國的煤礦機械化程度也在不斷提高，在日常的生產中，機械設備發生故障會直接影響煤炭的有效和安全生產，因此本文對煤礦行業機械設備的故障原因和診斷維修技術做了相應的闡述。

1 煤礦機械的特點

根據我國煤礦資源分布特點來看，我國大多數煤礦基本都是井下作業，煤礦機械設備和一般機械設備有很大區別，其顯著特點如下：首先是作業環境較為惡劣。井下照明條件差，礦井內粉塵多，噪音大，還有有害氣體等。從煤礦機械設備的運行特點來看，長期的摩擦、沖擊、振動、高速運轉對于機械設備的磨損很大，對設備的性能和壽命都產生了巨大的影響，長期的運轉，機械設備一直不分晝夜的高負荷運行，也對機械設備的性能有很大的負面作用。從煤礦機械設備所處的環境和運行特點來看，煤礦機械設備故障的頻繁發生是受很多條件因素影響的。因此加強對煤礦機械設備的故障診斷和維修工作，是提升我國煤炭行業工作效率，創造經濟產值的重中之重。然而也面臨著巨大的困難和重重阻礙。

2 煤礦機械維修維護的種類

針對煤礦機械的維修方式，主要分為事后維修、預防性維修、預知性維修、主動防護維修四種類型。

2.1 事后維修

事后維修主要指的是等機械設備發生故障或已經損壞后采取的維修方式，屬于被迫停止作業而進行的毫無計劃的應急維修，這種毫無計劃的應急維修由于事發突然，所以維修時間會相對比較長，對于產量上的損失將較為巨大。

2.2 預防性維修

預防性維修主要是針對事情發生前所進行的維修，通過對事后維修明顯存在的問題和缺點進行相應的總結，提前有預見性的進行預防性維修，避免因為易損件或部分需經常更換的零部件的問題造成不必要的機械故障，以致提升維修費用，增加維修成本。

2.3 預知性維修

預知性維修就是當機器設備在正常工作時對機械設備的實時工作狀態進行相應的診斷，判斷設備是否正常運作，對早期可以觀察出的零件失效征兆要保持敏感，及時對設備狀態進行研究，并在穩定的情況下及時聯系維修人員進行及時維修。

2.4 主動預防性維修

主動預防性維修，對系統的實時工作狀況進行監測，及時對目標體系進行更深一步的研究，同時借鑒先進理論與實踐方法，主動對設備進行防護。

3 煤礦機械的故障診斷和維修技術

3.1 振動檢測診斷技術

其主要是根據機械設備在運行過程中，由于相對應的變化而發出的振動信號，并以此來判斷機械設備的運行狀態并進行故障診斷，它能夠實時且直接的對故障進行排除。現如今，震動檢測診斷技術是在對煤礦機械故障進行診斷時技術人員的首選檢測手段，之所以會出現這樣的情況主要有以下兩點原因：第一，多維性以及廣泛性是機械設備震動參數的主要特點，對故障診斷的精準程度有著比較高的要求；第二，對震動檢測診斷技術進行應用，并不需要專門停機檢測，可以在機械運行過程當中進行故障診斷，這也能夠使得診斷的結果更加直觀。震動檢測診斷技術的優點是能夠在無損的情況下對機械進行內、外部檢測，這也使其成為了一種十分常用的機械故障診斷技術。這種技術能夠利用超聲波、磁粉等技術來實現對機械表面的故障檢測，而利用中子檢測、微波等技術則能夠實現對機械內部故障的診斷以及檢測。

3.2 紅外測溫分析診斷技術

由于材料的局部溫度升高，其他方面出現新的變化，通過紅外測溫傳感器來監測機械設備不同地方的溫度，并將溫度的變化作為分析依據，能夠對設備的運行裝填進行明確，從而有針對性的對維修手段進行提出，對機械設備的問題進行有效的改善，使得機械設備的運行狀態得到保障，并延長機械設備的使用壽命。

3.3 無損檢測技術

無損檢測技術是目前廣泛應用在各個領域的一種故障檢測維修技術，是指在不損害或不影響被檢測對象使用性能，不傷害被檢測對象內部組織的前提下，利用材料內部結構異常或缺陷存在引起的熱、聲、光、電、磁等反應的變化，以物理或化學方法為手段，借助現代化的技術和設備器材，進行檢查和測試的方法。進行無損檢測前首先要確定被檢測對象的類型，從而選擇合適的檢測方法對機械設備進行更好的檢測，從而提升機械設備的使用壽命。

3.4 油液磨屑分析檢測診斷技術

現如今，在煤礦機械故障診斷當中，油液磨屑分析檢測診斷技術也是一種十分常用的技術，這種技術的基本原理是對機械的油液進行樣本提取，并利用光譜分析儀對提取的樣本進行分析，其主要對象為油液樣本當中的鐵譜以及光譜。最后，根據分析的結果進行相應的分析，能夠對機械的磨損程度以及磨損的部位進行明確。

4 提高可維修性的措施

4.1 從機械設備的設計角度

機械設備的維修性很大程度上取決于其設計與制造，因此提高設備的維修性，首先必須從根源設計上著手，例如簡化煤礦機械的結構設計，綜合環境因素來對這些設備的功能進行分析，在盡可能完成所有工作要求的情況下，考慮關于維修性在機械設備的生命周期環節內容，減少周期性重復工作量。此外，在平時的設計中盡可能滿足人機工程學原理，設計人機友好交互的良好界面。除了在部分模塊中使用標準化設計，在需要特殊注意的部位，可以采用易識別新設計，采用統一鮮明的標記形式來對易發生故障的區域進行重點標記，更加方便工作人員對相關零部件的更換和注意。

4.2 采用現代潤滑技術

煤礦機械故障的原因很多都是因為零部件的磨損及失效，在零部件磨損和失效數據中大部分是由于液壓系統和潤滑系統中油液遭受嚴重污染所造成的。因此，潤滑系統是影響煤礦機械設備正常運轉非常重要的因素之一，將優化潤滑理論應用到煤礦機械的保養是非常有必要的，不僅可以減少零部件的磨損失效情況，而且還能降低設備的故障發生率，從而提升相應的生產效率。

4.3 建立失效模型，采用可靠方法

如果想對煤礦機械設備有更進一步的了解，需要對煤礦機械設備的日常工作狀態進行觀察分析，并在觀察分析的基礎上總結并建立實效模型，對于失效模型曲線區域進行分析計算弄清楚機械設備的工作規律和工作周期，從而根據相關數據確定維修的時間，找出最佳維修周期，避免維修的盲目性。

4.4 提高技術人員的專業水平

在現代煤礦企業當中，員工的分工正在變得越來越精細，這使得企業的工作效率得到了提高，也能夠對責任更好地進行落實。但是，這也使得相關工作人員的知識范圍受到了一定的限制，例如，皮帶機司機只需要對皮帶運輸機的操作進行負責，并不需要對其他專業的知識進行學習，但是作為皮帶機司機還需要對其他一些設備的原理進行了解。所以，企業應加強對相關操作人員進行設備維護知識的培訓和提高，使得設備在產生故障之前，責任人員就能夠對故障進行判斷并采取相應的措施。

4.5 積極采用材料科學的最新研究成果

煤礦機械設備之所以會出現故障，機械本身缺乏需要的強度、超負荷運轉都是主要的原因。而現如今，科學技術正在飛快的發展，全新的材料有著十分優越的性能，因此在對機械進行維修的過程當中，也應該對材料科學的最新成果進行積極的運用，從而使得機械設備的強度能夠得到有效的提高，而對熱處理工藝進行合理的采用，也能夠使得材質滿足設備的需要。通過以上幾點，能夠使得機械設備的穩定性和可靠性得到有效的保障。

5 結束語

鑒于煤礦機械設備在煤礦行業的生產作業中占有非常大的比重，因此，我們要對煤礦機械的故障診斷和維修加以重視，先進的技術和專業的人員對煤礦企業工作效率的提升、工作質量的保證和正常的生產是大有裨益的，也能使得企業獲得最大的經濟利潤和價值。希望本文能對我國煤礦機械行業的故障診斷技術和維修技術有一定的參考借鑒價值，為我國煤礦機械行業貢獻出自己的綿薄之力。

參考文獻：

[1]吳兆宏，朱華，葛世榮.煤礦生產中的摩擦學問題[J].礦山機械，2016.

[2]韓永海.煤礦機械維修性的初探[J].煤礦機械，2015.

[3]谷裕，楊金波.淺談煤礦機械設備的維修[J].甘肅科技，2015.