煤礦機械設備故障診斷及維修技術探討

韓露

摘 要： 煤礦機械設備作為煤礦生產的“主力軍”，對于提升煤礦生產產量，提升煤礦企業經濟效益具有重要的影響意義。文章以煤礦機械設備故障診斷及維修技術為研究對象，首先針對煤礦機械設備故障診斷常用方法進行了具體的闡述分析，隨后分析了煤礦機械設備維修技術，以供參考。

關鍵詞： 煤礦機械設備；故障診斷；維修技術

我國當前煤礦開采發展迅猛，而煤礦機械設備作為煤礦開采的主要工具，其自身的設備的安全穩定性對于整體煤礦生產發展具有較為直接的影響。基于此，為進一步保障煤礦故障能夠及時得到有效的治理，很有必要對煤礦機械設備故障診斷及維修技術進行分析探討，從而有效促進煤礦生產企業平穩、快速的發展。

一、煤礦機械設備故障診斷常用方法

（一）溫度在線檢測故障診斷法

對于煤礦機械設備來說，工作過程中機械設備會產生一定的熱量，尤其是在一些比較容易產生熱量機械設備部位，例如軸承、鉸鏈、齒輪等，若這些部位工作溫度異常，則說明煤礦機械設備存在異常。而采用溫度在線監測故障診斷法即是在上述這些位置處進行溫度傳感器的安裝，從而實現對這些關鍵部位工作溫度的在線監測，從而達到在線故障檢測的目的。例如，對于采煤機截割滾筒內軸承來說，如果其在工作過程中出現了較大的磨損問題，那么在互相摩擦的情況下，滾筒支承軸承的位置及軸承處的溫度會出現快速異常升高現象，從而溫度傳感器的監測下，就能夠及時感知到這一變化，從而根據溫度傳感器出現的異常溫度值可判定滾筒工作有異常，并且可根據溫度傳感器所在位置，實現異常的源頭的準確定位。在對采煤機設備故障監測中，通過利用溫度在線故障檢監測方法，既可以實現對這些部位的連續實時監測，并能夠對歷史溫度變化數據加以記錄，使得采煤設備的工作狀態實時反映出來，還能夠進一步對相應故障狀態和發展趨勢進行預測，提升故障診斷監測的效果。該方法優勢是故障檢測結果準確，反映快速靈敏，能夠對設備的工作狀態實時監控；缺點是對于電氣系統的故障診斷效果有些局限，只能通過檢測到溫度變化這一故障因素，且對熱電偶傳感器的設計和安裝具有非常高的要求。

（二）超聲波無損在線故障檢測技術

所謂無損檢測技術即是指在對煤礦機械設備進行故障檢測診斷過程中，一是對是被檢測對象表面不會造成損害，二是檢測時也不需要坡壞被測對象內部組織，而是利用聲、電、熱、磁等多種形式對被檢測對象表面進行穿透掃描，如果被檢測對象本身內部結構存在異常或缺陷，那么相應穿透過去的熱、聲、電、磁等會發生一定的變化，根據這些變化，既可以診斷出被檢測對象的內部存在哪些缺陷故障，在煤礦機械設備故障診斷中，比較常用的一種無損檢測技術即是超聲波無損檢測法技術。由于超聲波具有很強的穿透性，并且相應的超聲波檢測儀器十分靈敏，因此在針對煤礦機械設備零件檢測方面，可以利用超聲波無損檢測技術，既不會對零件本身造成破壞，又能夠檢測出煤礦機械關鍵零件可能任何損傷問題，并根據反應出的聲波波形變化分析，可以對零件是否可以維修或更替進行進一步的評估判斷。例如對于煤礦機械設備中一些鍛件及焊接件，針對鍛造類零件，損傷部位一般位于凹槽處、軸肩或軸頸，傳統檢測法需要拆卸主軸，費時費力，因此可采用超聲波無損檢測技術，通過在端面或者周向進行超聲探測。而對于焊接件來說，主要用于檢測焊接件的完整性與安全性，因此在檢測時不能破壞焊件本身，因此在檢查診斷過程中，可采用超聲波無損檢測技術，通過對其關鍵焊縫進行故障檢測，即可達到診斷檢測的目的。

（三）紅外熱成像在線故障診斷方法

實際上，在自然界中，如果物體的表面溫度超過了絕對零度，即為產生一種會輻射的電磁波，這種處于特殊波段的信號雖然人的肉眼無法看到，但可以利用紅外熱像儀進行接收，并經過一系列復雜的轉化，將其轉化為視頻信號，實現紅外熱圖像生成。具體來說，該儀器主要包括紅外探測器、光學成像物鏡、紅外光學系統等，其中在紅外光學系統幫助下，能夠利用電子掃描電路對被測物的紅外熱像進行掃描并轉換成電信號，經放大處理，最終轉換成標準視頻信號，生成紅外熱圖像。紅外熱成像故障檢測診斷方法就是利用紅外熱像儀，通過對煤礦機械設備表面所輻射的紅外熱能進行實時監測，然后通過觀察生成的熱圖像，從中找出圖像中的溫度異常點，并對該點溫度值異常進行測量，進而達到對煤礦機械設備故障診斷的目的，該方法屬于非接觸在線方法診斷，側量煤礦設備機械溫度時也不需要接近設備表面，因此有效解決了常規溫度傳感器布線難的問題。在煤礦機械設備故障診斷方面具有顯著的優勢。

（四）振動在線故障診斷檢測方法

煤礦機械設備在工作運行過程中，其作為一個系統整體，無論是轉子出現缺陷故障，還是支撐系統出現問題，都會引發設備出現異常振動現象。并且對于煤礦機械設備來說，在正常工作時表現出的振動量具有一定的規律性，主要表現為在時域和頻域方面具有一定的數據特征，而這些特征反應出的規律性即是振動在線檢測方法所依據的檢測標準，在具體檢測過程中，一旦實際振動數據的特征量與正常工作情況下的規律性存在不符合問題，即可判定設備的運行存在異常或故障隱患。從而達到對煤礦機械設備的故障診斷檢測目的。該技術實施操作簡單，并且檢測得到的數據特征量的規律能夠通過圖表的方式直接展示出來，更加直觀明了，因此在實際生產中應用較為廣泛。

二、煤礦機械設備維修技術

針對煤礦機械設備維修技術方面，需要包含以下四大類：

一是事后維修技術方式，這種維修技術方式是最早的一種維修方式，也是比較常規的一種維修方式。簡單來說即是在設備損壞后，然后再進行拆卸維修，或者進行零部件更換。這種維修方式缺乏計劃性，屬于一種應急維修技術，事后維修具有被迫停機次數多、意外事故多、影響時間長等特點，并且維修花費的成本較高，停產損失也較大。

二是預防性維修，該維修方式是繼事后維修之后產生的一種維修方式，是對事后維修的一種改良，它通過定期對設備進行維修與檢查，在一定程度上能夠避免因設備長時間得不到維護而釀成更大的事故缺陷是維修檢查次數較多、設備停機次數多問題依然存在，并且維修檢查時間長，導致煤礦生產產量減少，相應產生的維修費用也較多。

三是預知性維修技術，其與傳統預防性維修不同之處在于，其通過利用在線檢測診斷技術能夠對設備故障進行預測，一般檢測到設備具有故障發生的預兆，例如設備溫度異常升高、設備振動頻率異常等，就能在設備故障造成損失前進行維修處理，有效減少停機次數，減少維修費用，但對于設備故障發生頻率減少卻沒有實質性作用。

四是主動預防性維護，在大型機械液壓系統的維修中具有廣泛的應用，一方面通過檢測油質與油液污染，及時發現事故發生隱患；一方面能夠優化油液凈化的方法，使得介質使用壽命得到有效的延長。

三、總結

綜上所述，隨著我國科學技術的不斷發展進步，針對煤礦機械設備的故障診斷與維修技術方式也在不斷地進步發展，通過實時的對煤礦機械設備故障進行診斷檢測，有利于及時發現故障原因及位置，從而為后續的故障維修提供了有力的支持，有效避免了故障造成的損失進一步擴大，保證煤礦機械設備的正常運行，有效提升了煤礦經濟效益。

參考文獻

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