診斷煤礦機(jī)電設(shè)備機(jī)械故障技術(shù)研究

曹旭光

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國的煤礦工程的發(fā)展也有了很大的進(jìn)步。煤礦機(jī)電設(shè)備管理中機(jī)械故障檢測(cè)診斷技術(shù)主要是通過計(jì)算機(jī)、傳感器等信息技術(shù)的綜合體對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)診斷。診斷技術(shù)包含的診斷內(nèi)容比較廣，設(shè)計(jì)的診斷方式也是多種多樣的。隨著信息的飛速發(fā)展也在不斷更新進(jìn)步，越來越多的應(yīng)用到各行各業(yè)當(dāng)中。煤礦機(jī)電設(shè)施設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用的過程中極易出現(xiàn)各種故障問題，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理很容易影響整體的工程運(yùn)行，關(guān)系著煤礦工作人員的生命安全以及煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。故障檢測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的減少這一情況的出現(xiàn)，保證煤礦中設(shè)施設(shè)備的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電設(shè)備;機(jī)械故障;診斷

引言

煤礦企業(yè)是一項(xiàng)危險(xiǎn)系數(shù)比較高的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，當(dāng)某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)都會(huì)受到嚴(yán)重影響，甚至?xí)l(fā)安全事故等問題的發(fā)生。而故障診斷技術(shù)能夠?qū)γ旱V工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中所涉及到的機(jī)械設(shè)備故障問題及時(shí)檢測(cè)，有效控制和減少機(jī)械設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中不安全事故的發(fā)生，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，可見煤礦機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)是煤礦企業(yè)安全運(yùn)行的有效前提。

1故障診斷技術(shù)的含義

故障診斷技術(shù)，就是對(duì)設(shè)備在運(yùn)行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的技術(shù)。可以將檢測(cè)到的異常情況，通過系統(tǒng)性的分析得出診斷結(jié)果，并根據(jù)這些診斷結(jié)果推測(cè)出系統(tǒng)后期的運(yùn)行狀態(tài)，具備性能好、可靠性強(qiáng)，預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)。它是新型的設(shè)備診斷技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的診斷技術(shù)而言，可以及時(shí)地檢測(cè)到發(fā)生故障的部位，并能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)到設(shè)備日后的運(yùn)行狀態(tài)。既給相關(guān)技術(shù)人員減輕了工作負(fù)擔(dān)，幫助他們?cè)诘谝粫r(shí)間尋找故障根源并采取相應(yīng)措施，極大提高了工作效率。

2煤礦機(jī)電設(shè)備常見故障

2.1粉塵累積

煤礦機(jī)電設(shè)備最常見的故障原因之一是粉塵累積，煤炭開采時(shí)，大量粉塵在重力作用下落入機(jī)電設(shè)備內(nèi)部，如不能及時(shí)清理，很可能導(dǎo)致各類故障。如，綜采設(shè)備的切割部分，由于切割機(jī)與煤層距離最近，可能在工作中吸入大量粉塵，粉塵的持續(xù)累積會(huì)導(dǎo)致切割機(jī)在工作中被不斷摩擦，降低工作效率、出現(xiàn)較大噪音，甚至影響切割機(jī)的使用壽命。

2.2潤(rùn)滑故障

潤(rùn)滑故障存在于大部分可以通過自身動(dòng)力進(jìn)行工作的設(shè)備中，尤其是機(jī)電設(shè)備。機(jī)電設(shè)備啟動(dòng)后，各構(gòu)件是聯(lián)合工作的，機(jī)械摩擦非常頻繁，部分構(gòu)件每秒轉(zhuǎn)速超過500r、1000r，如未做好潤(rùn)滑工作，構(gòu)件磨損率會(huì)大大提升，機(jī)械故障也難以避免。2014年9月，山西某煤礦購進(jìn)一部?jī)r(jià)值140萬元的新式機(jī)電一體割煤機(jī)，由于潤(rùn)滑不到位，割煤機(jī)工作中出現(xiàn)刺耳噪音，工作人員立即關(guān)閉工作電源，但設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件已經(jīng)出現(xiàn)破損，不得不進(jìn)行更換，該故障屬于典型的潤(rùn)滑故障。此外，部分機(jī)電設(shè)備在長(zhǎng)期使用中消耗了潤(rùn)滑油，未能及時(shí)補(bǔ)充也會(huì)造成機(jī)械故障。

2.3齒輪故障

齒輪故障在國內(nèi)機(jī)電設(shè)備中較為多見，由于設(shè)備的價(jià)格相對(duì)較低，因此部分煤礦選擇國產(chǎn)設(shè)備。國產(chǎn)機(jī)電設(shè)備的不足之一是齒輪無法實(shí)現(xiàn)精確嚙合，由于齒輪轉(zhuǎn)速快，長(zhǎng)期工作會(huì)導(dǎo)致嚙合度進(jìn)一步下降，如不能及時(shí)校正、更換，設(shè)備的工作性能會(huì)明顯下降，耗電量和機(jī)械故障發(fā)生率則會(huì)增加，甚至出現(xiàn)設(shè)備局部損壞的情況。

3故障檢測(cè)診斷技術(shù)在煤礦設(shè)施中的實(shí)際應(yīng)用

3.1故障診斷技術(shù)在礦井提升機(jī)設(shè)備管理與維修中應(yīng)用

礦井提升機(jī)是煤礦機(jī)電設(shè)備中的主體，是實(shí)現(xiàn)整個(gè)煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的關(guān)鍵部位。煤礦提升機(jī)在煤礦整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)中主要負(fù)責(zé)煤礦的開采、運(yùn)輸，以及施工人員升降、材料下放等。在整個(gè)煤礦生產(chǎn)活動(dòng)中，礦井提升機(jī)的運(yùn)行狀況影響著整個(gè)煤礦的生產(chǎn)活動(dòng)，而其最常見的故障問題是由于超限超載造成的，在對(duì)礦井提升機(jī)故障處理時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)保護(hù)裝置的檢測(cè)。例如，提升機(jī)出現(xiàn)松繩故障時(shí)，相關(guān)人員通常會(huì)在2個(gè)天輪處安裝小提鋼和傳感器設(shè)備，以對(duì)提升機(jī)的天輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行預(yù)測(cè)，當(dāng)轉(zhuǎn)速不一致時(shí)，傳感器裝置會(huì)發(fā)出警報(bào)并停止提升機(jī)的工作，相關(guān)人員便可以對(duì)提升機(jī)進(jìn)行處理，避免不安全事故的發(fā)生。

3.2機(jī)電設(shè)備維修管理制度的專業(yè)化

我國的煤電設(shè)備管理依然具有傳統(tǒng)管理模式的影子，盡管能減少設(shè)備故障和安全事故的產(chǎn)生，仍因操作人員的技術(shù)不過關(guān)等，難以充分發(fā)揮管理模式的功能與作用，甚至因使用設(shè)方法的不正確，而導(dǎo)致設(shè)備故障經(jīng)常發(fā)生，也縮短了設(shè)備使用壽命。所以企業(yè)必須要有計(jì)劃地組織人員培訓(xùn)，提升員工使用設(shè)備的技能和維修技術(shù)水平，增強(qiáng)員工的綜合素質(zhì)。同時(shí)，必須制定健全的維修管理制度，合理配置勞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)高效管理。

3.3故障檢測(cè)診斷技術(shù)在礦用高壓異步機(jī)中的檢測(cè)應(yīng)用

礦用高壓異步機(jī)在煤礦生產(chǎn)應(yīng)用的中的重要性絲毫不低于礦用提升機(jī)，關(guān)系著整個(gè)煤礦企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)利益，隨著信息時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)于信號(hào)的處理能力也在不斷提高，對(duì)于礦用高壓異步機(jī)的故障檢測(cè)技術(shù)是所有礦用設(shè)備檢測(cè)技術(shù)中最先進(jìn)的一種。針對(duì)礦用高壓異步機(jī)的故障檢測(cè)工作主要針對(duì)三個(gè)方面，第一種是電流高次諧波技術(shù)，此種檢測(cè)技術(shù)最大的有點(diǎn)是可避免高低壓對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的影響，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中對(duì)操作水平的要求比較高，需要加強(qiáng)對(duì)工作人員專業(yè)能力的培養(yǎng);第二種是局部放電檢測(cè)技術(shù)，這種檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)過程中最大的優(yōu)勢(shì)是其對(duì)于高壓設(shè)施設(shè)備的檢測(cè)準(zhǔn)度非常高，但是針對(duì)于低壓設(shè)施設(shè)備的檢測(cè)能力相對(duì)來說就要差很多了;第三種是磁通檢測(cè)技術(shù)，這種檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的檢測(cè)重點(diǎn)也是針對(duì)高電壓電氣設(shè)施設(shè)備的檢測(cè)，在實(shí)際應(yīng)用過程中要保證通訊的正常運(yùn)行，信號(hào)的強(qiáng)弱將直接影響著檢測(cè)的結(jié)果。

3.4故障檢測(cè)診斷技術(shù)在礦井提升機(jī)中的檢測(cè)應(yīng)用

煤礦礦井工作中主要的機(jī)械設(shè)備便是礦井提升機(jī)，其擔(dān)負(fù)著煤礦工作中最基礎(chǔ)的運(yùn)行作用，是工作人員以及煤礦中各種材質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ撸V井提升機(jī)的故障檢測(cè)工作是非常重要的，其關(guān)系著煤礦工作人員的生命安全以及各類礦產(chǎn)的運(yùn)輸情況。礦井提升機(jī)在運(yùn)行過程中通常會(huì)出現(xiàn)的故障有以下兩個(gè)方面，首先是“硬故障”，主要是指礦井提升機(jī)在運(yùn)行過程中的參數(shù)數(shù)值出現(xiàn)了異常情況，能夠直接展現(xiàn)出礦井提升機(jī)運(yùn)行過程中問題出現(xiàn)的點(diǎn)。另外一種是“軟故障”，相對(duì)于“硬故障”來說，“軟故障”更不容易被發(fā)現(xiàn)，“軟故障”的發(fā)生通常是對(duì)“硬故障”起到一個(gè)預(yù)警作用，如不及時(shí)處理便會(huì)發(fā)展為“硬故障”。因此在針對(duì)礦井提升機(jī)的故障檢測(cè)技術(shù)中除了要保證對(duì)“硬故障”做好檢測(cè)工作之外，加強(qiáng)對(duì)“軟故障”的檢測(cè)工作也是非常有必要的。

結(jié)語

綜上可知，雖然故障檢測(cè)技術(shù)在煤礦行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍了，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中仍然存在著各種問題，每種檢測(cè)技術(shù)都還具備著一定的進(jìn)步空間，好需要不斷進(jìn)行完善和創(chuàng)新。同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)于故障檢測(cè)及維修人員工作能力的培養(yǎng)，提高整體的檢測(cè)及修復(fù)效率，提升煤礦企業(yè)的整體效益，促進(jìn)我國煤礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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（作者單位：河北煤炭科學(xué)研究院）