礦山機械自動化設備的維護及維修分析

張英龍

摘 要：隨著時間的增長，我國社會對煤礦、金屬能源的需求量也在不斷增長，礦山企業為提升開采效率，針對礦山機械進行深入研究，進幾年生產出的礦山設備都具有性能強、自動化程度高等優點，在設備使用過程中，故障是不可避免的，但人為進行設備養護和維修，能有效減少設備故障。鑒于此本文圍繞設備養護維修展開討論，對故障特點、維護要點等進行深入探析。

關鍵詞：礦山企業；開采效率；故障特點；維修保養

0 引言

目前礦山生產主要依靠自動化設備，設備故障頻發會減少礦產開采量，因此降低故障頻率是當前礦山企業的主要任務。科學技術是支撐機械設備正常運轉的必要因素，很多企業使用高新技術，完成設備檢修任務，設備日常運轉更加平穩，生產過程中的潛在隱患被拔除，礦產開采中安全事故出現幾率明顯減少。潮濕環境、齒輪磨損以及粉塵污染等是常見的故障情況，因此礦山企業必須做好日常保養，才能從根本上減少故障頻率。

1 總結機械設備的常見問題

礦山機械質量決定礦產開采效率，機械質量得到保證，可為礦產的高效率開采打下堅實基礎。在科技水平的不斷提升下，目前礦山設備性能、自動化程度都有所提升，但設備實際工作中還隱藏很多故障問題。

1.1 零部件故障頻繁

煤礦、金屬礦等硬度較大礦產進行開采時，機械內部結構會承受較大負荷，高速軸齒輪旋轉速度很快，再加上設備頻繁啟閉，齒輪軸磨損加劇，受到高強度荷載影響較大是球磨機小齒輪，當荷載增加到一定程度，齒輪承受載荷超過其額定值，斷齒現象隨之發生。此外，潤滑油的減少也會引發嚴重的零件故障，尤其是輸出軸、鏈輪和相應齒輪，三者長期處于嚙合運轉狀態，若零件中缺少潤滑油，嚙合運轉繼續進行就會出現干摩擦現象，磨損失效周期在原有基礎上大大縮短，輸出軸、齒輪常出現失效現象，若零件損傷比較嚴重，會引發設備其它故障，提高維修成本。

1.2 液壓零件頻繁失效

基于液壓動力強勁、能耗較少等特點，很多礦山設備已經采用液壓驅動，因此液壓元件在礦山開采中發揮重要作用，頻繁使用液壓元件，會提升元件故障頻率，在正常開采中，供油失效情況會經常出現，導致此故障的主要原因包括：液壓泵內部的渣塵未及時進行清理，會堵塞泵內通道，進而引發供油失效。油箱出現漏油現象，且油液的粘度很高，使箱內油位降低，從而出現供油失效問題。吸油管路被濾油器等系統中產生的雜質堵塞，在此情況下單向泵反應錯誤，然后接線轉向偏離原有方向。無論是哪個元件出現問題，跳動、系統運行加快等現象都會在液壓系統中表現出來，若想減少液壓系統故障，必須對系統構件進行定期清理，并做好潤滑工作。

1.3 潤滑工作不到位

潤滑管理是現代礦山企業關注的工作重點，但在養護期間，管理者多把工作重點放在設備維修上，從而忽略零件的潤滑保養。由于管理者經驗、專業水準的缺失，在選擇潤滑油時，未能充分考慮礦山環境，潤滑油與液壓設備不配套，起不到良好的潤滑作用，設備使用壽命過短。

2 故障診斷與養護特點

2.1 故障特點探析

2.1.1 模糊性

用于礦山開采的機械設備，通常性能較強，能抵御外部惡劣環境，但實際運行中設備也會受到環境影響，自我防御能力逐漸減弱，故障隨之發生。目前多數企業都引進先進技術，對設備進行全程觀測，通過參數分析確定故障位置，但很多突發性故障，通過參數分析很難表現出來，可能存在損傷部位與參數分析不對應現象。此外不同功能設備的制作材料存在差異，運行中受到損傷不同，參數分析只能得到故障大致情況，具體故障維護還需專人仔細分析。

2.1.2 規律性

機械運行按照程序自動完成開采工作，設備運行就是不斷重復某一工序，因此具有較強規律性，故障發生與設備運行相同，故障位置、時間也比較規律。如設備某構件處于規律運轉狀態，經過反復摩擦后，零件會在一段時間后老化、磨損，需要更換新零件，有經驗的維修師傅能發現零件更換間隔基本一樣，因此將此時間間隔定成檢修周期，在設備即將出現故障時進行檢修，可見故障出現具有一定規律[1]。

2.2 養護特點

檢修、保養是設備養護的兩個重要步驟，檢修范圍視設備情況而定，設備損壞嚴重的需要大修，只是個別零件損壞的小修即可，保養則需要定期進行，并輔以例行保養。保養即事前控制，將設備存在的潛在隱患拔除，對零件進行清理和檢查，是消除隱患的第一步，然后更換失效、損傷零件，保證機械后期能夠正常運轉。保養周期越短，保養級別越高，機械設備的恢復周期會縮短，設備運轉必定會產生損耗，因此保養只能延緩設備報廢時間，不能將設備恢復到最佳狀態。

維修即事后控制，找到故障部位并更壞損壞零件，目前礦山企業在明確故障位置方面的工作比較到位，但還停留在更換零件階段，不能準確捕捉故障源頭，在更換零件一段時間后，仍會出現相同故障。

3 故障維修的主要類別

3.1 預防性維修

定期維修養護屬于預防維修，傳統養護過程只是對零件進行清潔潤滑，并將松動螺絲擰緊，不能檢測出設備內部問題，這種維修方式只能減少故障頻率，設備壽命并未得到延長。

3.2 故障性維修

單機修理是排查故障的常用方法，即對設備將內部結構進行全面掃描，找到故障部位并進行維修，從而使機械恢復原有功能。目前業界比較認可的故障修理方式還是總成互換法，排查到故障具體位置后，先用新零件替換，保證設備正常運轉，然后對損傷零件進行檢測和修復，元件檢測合格再替換到相應位置。這種方式遵循原配件原則，設備運轉不受影響，修理過程相對簡單，且降低零件替換率，企業投入成本減少。

4 設備保養措施探析

減少設備故障次數，提升礦產開采效率，是當前礦山企業的工作重點，事前保養是設備維修的中心工作，對于礦山機械，保養主要分成以下幾種級別。

4.1 日常保養

周期短、保養不夠深入是日常保養的主要特點，日例保是日常保養的一種形式，當天值班者負責保養工作，需要完成設備擦拭，并將潤滑油添加到飽滿狀態，同時對手柄靈活性進行檢查，然后對設備運行速度加以檢測，液壓系統的壓力、溫度是檢查重點，任何一點出現問題，都要及時解決。另一保養形式是周例保，主要檢查電氣系統運行是否順暢，并完成對液壓系統的潤滑，同時對傳動系統進行清潔保養。

4.2 一級保養

進行一級保養的對象是設備操作者，維修者在保養過程中只起到協助作用。操作者需定期對設備局部進行檢查，并將零件拆卸下來清洗，保證油路、管道傳輸通暢，毛氈、濾油器等零件若損傷比較嚴重，需直接更換，若損傷不嚴重需在特定環境中保養兩個小時，并詳細記錄保養過程以及保養遺留的安全隱患。

4.3 二級保養

維修者是二級保養的執行者，設備大構件被分解，維修者對大構件養護后，對小零件進行清洗，并對損傷部位加以修復，從而讓設備達到養護要求。二級養護時間較長，但養護時間最多不能超過三天，養護過程同樣需要記錄存檔，并將電子文件存入企業數據庫。二級養護屬于深度養護，設備在維修者修復下，能夠完好如初甚至性能有所提升，設備壽命也得以延長，養護到位設備故障次數會明顯減少，因此企業必須重視二級養護。保養環節還需仔細分析礦山環境，更換零件選擇與環境相適應零件。礦山環境存在多變性，因此負責維護人員必須具有豐富經驗，且專業水準較高，在保養過程中才能靈活應對環境變化。

5 結束語

機械設備在礦山開采中面臨多變的環境，且操作設備人員也存在差異，因此維修保養也有很大不同。設備養護受外界多種因素影響，因此維修保養時，必須全面考慮問題，保養時更換的零件質量可以不是最好的，但一定要與設備內部結構相協調，這樣零件才能適應多變環境，進而減少故障頻率。目前我國礦山企業逐步提升自身的機械設備維修養護意識，保養技術也在不斷提升。

參考文獻：

[1]徐其祥.礦山機械自動化設備的維護及維修研究[J].中國設備工程，2018（16）：43-44.