故障診斷技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

楊 宇

（陽煤集團(tuán)五礦，陽泉 045209）

隨著時(shí)代的進(jìn)步，機(jī)械設(shè)備在煤礦領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但在應(yīng)用的過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障，從而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此，必須將故障診斷技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)械設(shè)備中，加強(qiáng)檢測(cè)與維修，提高機(jī)械設(shè)備的使用率，從而促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)更好地發(fā)展。

1 煤礦機(jī)械設(shè)備中故障診斷技術(shù)的運(yùn)用

1.1 在煤礦礦井提升設(shè)備中的運(yùn)用

在實(shí)際的礦山生產(chǎn)中，煤礦提升機(jī)的地位非常重要，其對(duì)煤礦的生產(chǎn)以及運(yùn)輸有著非常大的影響[1]。若是煤礦提升機(jī)出現(xiàn)故障，就會(huì)使煤礦生產(chǎn)出現(xiàn)安全隱患，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的進(jìn)行。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，必須定期對(duì)煤礦提升機(jī)進(jìn)行檢查，保證其可以安全平穩(wěn)運(yùn)行。在使用故障診斷技術(shù)對(duì)煤礦提升機(jī)進(jìn)行檢查時(shí)，通常對(duì)起重機(jī)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，若是出現(xiàn)繩索松動(dòng)等異常狀況，提升制動(dòng)裝置中的報(bào)警系統(tǒng)會(huì)及時(shí)反饋并處理這一問題，使煤礦提升機(jī)可以正常運(yùn)行，并盡可能地降低繩索松動(dòng)給其他設(shè)備帶來的影響，從而保證煤礦安全生產(chǎn)。

1.2 在高壓異步電動(dòng)機(jī)設(shè)備中的運(yùn)用

隨著時(shí)代的進(jìn)步，，高壓異步電動(dòng)機(jī)在煤礦生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用，但它也給機(jī)械造成了較大的損傷，如絕緣老化等，嚴(yán)重影響了煤礦工作的順利展開。目前，由于機(jī)械設(shè)備科技水平的提高，高壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的診斷方法也逐漸變得多元化。例如，可以使用部分放電的方式對(duì)其進(jìn)行故障診斷。這種方法就是高壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，其接頭會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象，而且這種放電現(xiàn)象還會(huì)隨著故障問題的嚴(yán)重程度不斷變化。這種故障診斷方式使工作人員的防范意識(shí)得到提高，并使其了解電機(jī)絕緣的剩余壽命。這種模式有利于相關(guān)工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的檢修與維護(hù)，從而為機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行以及煤礦的安全生產(chǎn)提供有力保障。

1.3 在煤礦挖掘機(jī)中的運(yùn)用

在具體的煤礦生產(chǎn)過程中，挖掘機(jī)起著十分重要的作用，若沒有挖掘機(jī)，煤礦工作就無法順利進(jìn)行。由此看來，煤礦挖掘機(jī)不僅是煤礦生產(chǎn)的一種重要設(shè)備，還對(duì)煤礦工作的開展有著重大影響。而且，隨著時(shí)代的進(jìn)步，煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化的水平也不斷提高，工作人員的安全得到了廣泛重視。因此，必須利用先進(jìn)的故障診斷技術(shù)對(duì)煤礦挖掘機(jī)進(jìn)行定期的檢查與維護(hù)，排除其安全隱患，從而為安全生產(chǎn)提供保障。例如，針對(duì)挖掘機(jī)的參數(shù)設(shè)計(jì)超出其可承受范圍這一問題，相關(guān)的工作人員可以通過安裝保護(hù)裝置的方法來解決。針對(duì)參數(shù)設(shè)計(jì)方面的問題，工作人員應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行及時(shí)診斷，明確風(fēng)險(xiǎn)的類型，采用合適的方法對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢修與維護(hù)，從而保證設(shè)備安全運(yùn)行。

2 煤礦機(jī)械設(shè)備中故障診斷技術(shù)應(yīng)用的方式

在具體的運(yùn)行過程中，煤礦機(jī)械設(shè)備會(huì)呈現(xiàn)出很多的參數(shù)，如溫度、振動(dòng)、聲音以及應(yīng)變等。若是機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，相關(guān)的參數(shù)也會(huì)出現(xiàn)異常。因此，可以通過對(duì)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)與分析的方法，有效預(yù)防機(jī)械故障。目前，比較常用的故障診斷方法有溫度監(jiān)測(cè)診斷法、振動(dòng)檢測(cè)診斷法以及超聲波無損檢測(cè)法，下面進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

2.1 溫度監(jiān)測(cè)診斷法

溫度監(jiān)測(cè)診斷法指的就是對(duì)工作中的機(jī)械設(shè)備溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，若是監(jiān)測(cè)的溫度比正常工作溫度高，就可以判定設(shè)備出現(xiàn)故障。工作人員可以在滾動(dòng)體、鉸鏈、軸承以及齒輪等部件上安裝溫度傳感器，并對(duì)其進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。例如，由于磨損采煤機(jī)截割滾筒中的軸承會(huì)出現(xiàn)比較大的相對(duì)摩擦，而這也就會(huì)使軸承以及滾筒中支撐軸承的地方溫度快速上升，相關(guān)位置的溫度傳感器所監(jiān)測(cè)到的溫度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出正常溫度。因此，相關(guān)工作人員可以根據(jù)這一數(shù)據(jù)判定采煤機(jī)截割滾筒是否出現(xiàn)了故障，并及時(shí)準(zhǔn)確地找到故障的源頭。對(duì)機(jī)械設(shè)備中相關(guān)部位進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，并記錄數(shù)據(jù)，這樣不僅可以對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行直觀的反映，還可以通過數(shù)據(jù)分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)防機(jī)械故障，保證煤礦生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。

2.2 振動(dòng)檢測(cè)診斷法

在實(shí)際的運(yùn)行過程中，不管是轉(zhuǎn)子出現(xiàn)問題，還是相關(guān)的支撐系統(tǒng)或連接出現(xiàn)問題，機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)都會(huì)出現(xiàn)異常。在正常的工作狀態(tài)下，煤礦機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)量在頻域與時(shí)域中都有穩(wěn)定的數(shù)據(jù)特征，這些特征有著一定的規(guī)律性。因此，若是發(fā)現(xiàn)設(shè)備振動(dòng)的數(shù)據(jù)特征與正常狀況下的規(guī)律不符，就可以判定機(jī)械設(shè)備發(fā)生了故障。利用振動(dòng)來對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，人們可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備中的異常，并及時(shí)解決相關(guān)的故障問題。振動(dòng)檢測(cè)診斷法具有實(shí)施方便、數(shù)據(jù)直觀等特點(diǎn)，在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過程中得到廣泛的應(yīng)用。

2.3 超聲波無損檢測(cè)法

超聲波無損檢測(cè)作為一種先進(jìn)的技術(shù)，可以有效檢測(cè)出煤礦機(jī)械設(shè)備中的故障[2]。無損檢測(cè)指的就是在保證不破壞被檢測(cè)對(duì)象及其內(nèi)部組織的基礎(chǔ)上，對(duì)試件的表面以及內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)。目前，超聲波無損檢測(cè)法在煤礦機(jī)械設(shè)備檢修中得到了廣泛的應(yīng)用。超聲波檢測(cè)儀器的靈敏度非常高，聲波穿透力很強(qiáng)，可以有效檢測(cè)出關(guān)鍵零件的實(shí)際狀況，并對(duì)部件的使用壽命進(jìn)行評(píng)估，從而判斷零件是否需要維修或替換。煤礦生產(chǎn)中使用的機(jī)械設(shè)備有很多大型鍛件、鑄件，但是鑄件的晶粒比較粗大，形狀也很復(fù)雜，給檢測(cè)帶來一定的干擾。因此，應(yīng)該使用低頻直探頭對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。而鍛造類的零件，其經(jīng)常在凹槽處、軸頸或者是軸肩的位置出現(xiàn)損傷，因此可以不拆主軸，直接在端面對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。

3 結(jié)語

煤礦機(jī)械設(shè)備的檢修已經(jīng)成為一項(xiàng)重要工作。因此，必須將故障診斷技術(shù)引入煤礦機(jī)械設(shè)備中，通過溫度監(jiān)測(cè)診斷法、振動(dòng)檢測(cè)診斷法以及超聲波無損檢測(cè)法等方法，對(duì)礦井提升設(shè)備、高壓異步電動(dòng)機(jī)以及煤礦挖掘機(jī)等進(jìn)行檢測(cè)，保證機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，從而提高煤礦產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。