對診斷煤礦機電設備故障技術的研究

牛紅濤

摘要：眾所周知，機電設備是煤炭開采中的主要生產設備，其安全與否直接關系到整個生產能否正常開展。但隨著這些機電設備長時間使用會暴露一些故障，這些故障會影響生產甚至安全。因此做好機電設備故障診斷工作對確保煤礦安全生產意義重大，本文針對當前機電設備故障診斷技術展開分析和探討，以期在確保煤礦安全生產方面提供一些思路。

關鍵詞：煤礦;機電設備;故障診斷技術;研究

【中圖分類號】TD407

【文獻標識碼】A

【文章編號】2236-1879（2018）13-0188-01

1、引言

近年來，機電設備已成為煤礦生產中重要組成部分，一旦設備出現問題必然影響煤礦的正常生產，因此必須加強設備的故障診斷。雖然近年來我國機電設備故障診斷技術得到了發展，但仍然不能滿足當前的需要，仍需要相關人員能夠深入研究。就當前的故障診斷技術，也需要借鑒國外同行業的先進經驗技術。

2、煤礦機電設備常出現的故障及原因分析

2.1礦井機電設備常出現的故障

2.1.1供電系統故障。當前的礦井深度一般都在五百米到一千米之間，當前使用的方式主要有接力式和水平提拉式兩種，這兩種方式在使用的過程中都會存在著供電線路長、供電負荷量大，供電網絡復雜等特點，無形中增加了供電系統出現故障的可能性。

2.1.2通風系統問題。為了保證礦井內部的空氣流通，通常會設置很多的通風網，這就給機電設備造成很多的負荷，隨著使用時間的增長可能會影響設備的正常運行。

2.1.3提升系統問題。提升系統是礦井工作人員的主要工作，該系統通常都是由很多部件構成的。目前提升系統會出現設備零件老化、保護裝置靈敏度降低等問題，特別是隨著使用時間增長，提升系統的制動、保險等會有失靈的情況。

2.1.4排水系統問題。在井下排水過程中容易出現效率低下、設備性能差等問題，此外，如果不提高機電設備的使用技術和增加資金投入，就可能導致安全問題，威脅到工作人員的安全。而且，當前的煤礦企業為了能夠提高排水量，往往增加很多排水泵，這給設備故障診斷工作造成很多不便。

2.2煤礦機電設備出現故障主要原因分析

2.2.1設備超負荷運轉。在實際生產的過程中，很多機電設備長期處在超負荷運轉的情況，這雖然在一定程度上提高了生產的效率，但是對設備則會產生損害，隨著超負荷運轉時間的增長，很難保證設備在正常狀態下運行。

2.2.2零件損傷造成配合關系的變化。機電設備能夠正常運轉全靠各個零件之間的相互配合。隨著使用時間的增長，零件會受到破損，使得零件之間的配合關系發生了變化，這也是機電設備發生故障的一個重要原因。在實際工作的過程中零件損失的表現為零件的尺寸發生了變化、性能發生變化、零件之間的磨合發生變化。這些問題都是由于設備在使用的過程中，零件在各方壓力的作用下會出現磨損，老化程度也明顯增強，使得零件和最初的狀態發生偏離。

3、常見故障診斷技術介紹

3.1建立數學模型。通過建立數學模式，能夠更好地對設備的正常運行參數和故障時的參數進行比對，對故障進行實時的診斷，這種參數在建立的時候要保證對應關系，對設備運行情況進行監測，同時也能對計算機系統進行充分利用。

3.2利用信息采集技術。一般來說，信息采集主要采用聽、摸、聞等方式，或是利用各種傳感器測定機電設備的運行溫度、速度、壓力等指標。同時把設備運行狀態下的各物理量及化學量的變化信息傳達給設備監測人員，以診斷出機電設備是否處在合理的運行狀態之下。

3.3分析和識別技術。對設備的信息傳感器采集到的數據進行分析和識別，這樣能夠更好地通過分析和識別掌握到需要的信息，同時也能對設備的參數情況進行比較，對設備的運行狀況能夠進行判斷，同時也能對故障進行掌握，因此，也能及時進行解決。

3.4信息處理技術。信息處理技術就是將采集到的信息進行分類和處理，這樣能夠對有價值的信息進行轉換，通過轉換成為人或者是計算機能夠識別的語言，實現信息采集的目的，對設備狀態進行更好的掌握。

4、煤礦機電設備故障診斷的關鍵技術研究

4.1煤礦機電設備故障診斷技術的研究。在煤礦生產過程中，隨著機電設備長周期運行，一些零件發生了變化就可能體現在溫度上升，電流或功率發生變化，這些變化成為工作人員判斷設備故障的重要依據。通過機電設備相關參數的變化來了解設備在運行過程中的具體情況，并判斷出是否發生了故障，一旦發現某些零件出現了異常，應該盡快找到異常的位置，并采取一些措施來解決，保證設備能夠正常運轉。在判斷機電設備故障時需要采集相關的數據，例如零件溫度的數值變化、運行中設備的振動情況等，通過對這些數據進行系統整合，并通過工作人員的觀察進行判斷，判斷出機電設備是否出現了故障。除了上述方法，對機電設備進行仔細的觀察也是一種常用方法。例如通過機電設備中的運轉響聲及軸承的溫度變化等都可能預測出設備是否出現故障及故障點部位，并采取有效解決方案。

4.2煤礦機電設備故障診斷技術的具體應用。

4.2.1溫度診斷。該方法是當前機電設備故障診斷技術中最為常用的，主要通過機電設備自身的溫度來判斷故障。通常來說，機電設備中的零件一旦出現損壞就會導致溫度上升。工作人員把出現溫度異常的數據進行匯總并制作成表格，通過這些數據來判斷出機電設備中哪些零件可能會發生故障。

4.2.2振動監測。該診斷方法主要有兩種，一種是簡易診斷儀，能夠通過振動儀的形式采集到機電設備運行時的振動信號，進而判斷出機電設備是否存在出現故障的可能。另一種是精密診斷系統，主要就是通過定期的檢查，把機電設備振動數據輸入到計算機中，并對這些數據進行分析，得出可能出現故障的位置。

4.2.3鐵譜分析。該方法相比其他的故障診斷方法來說具有很大的優勢。使用這種方法時需用到鐵譜分析儀。具體是在設備運行過程中倒入含有磨屑的潤滑油，設備會自行分離出磨屑，并根據磨屑的情況直接制作成譜片，工作人員能夠通過譜片來判斷機電設備的運行狀態。

5、結語

總之，機電設備在煤礦安全生產中占主導地位。要確保機電設備的正常運行，就要做好相關設備的故障診斷工作。先進的機電設備故障診斷技術對于提升維修人員工作效率，提高機電設備使用壽命，保障作業人員安全，降低企業成本方面都有重要作用，值得我們去深入研究。

參考文獻

[1]楊拴霞.煤礦機電設備檢修與故障診斷技術研究[J].企業導報，2013，8：267-268.

[2]董乾，論煤礦機電設備維修中故障診斷技術的運用[J].科技創新導報，2012，3：86.