礦山機械的故障診斷及維修管理策略探討

李飛

遼寧排山樓黃金礦業有限責任公司 遼寧阜新 123000

隨著我國經濟持續較快發展，礦山開發業也隨之不斷擴大規模，礦山開發企業依靠開采礦物資源來獲取經濟效益，而其中礦山機械設備是支撐礦山開發的關鍵因素，所以要確保礦山開發工作的順利進行，就必須保障礦山機械設備的安全順利運行。礦山機械設備的維護和維修需要制定一套標準化流程來規范設備檢修工作，在流程中既包括日常檢修和操作規范，也包括針對具體設備故障的檢測和修理。做好礦山設備日常檢修工作，才能及時排除設備隱患，增強設備使用中的安全性。規范員工的設備操作，可以保證設備正常工作，避免安全隱患。設置礦山機械設備故障檢修的標準流程，可以提高維修效率，增加設備使用壽命。

1 礦山機械設備故障特點

1.1 礦山機械設備故障具有規律性

礦山設備故障的規律性主要體現在設備的物理規律性上，因為設備的老化和失靈屬于物理變化，必然受到物理法則的支配，所以對外會呈現一些規律性。設備故障的規律性主要體現在新設備故障率低，舊設備故障率高。所以在日常對設備的養護、檢修工作中，要特別關照舊設備的使用情況，例如可以適當增加對舊設備的檢修頻率，以確保舊設備的正常運行。

1.2 礦山機械設備故障具有潛在性

所謂故障的潛在性是指故障在表現出來之前就已經存在或正在形成中。這是由于礦山機械設備作為一種固定資產是在使用中不斷產生損耗的，或者叫“折舊”[1]。設備正常工作會造成損耗，比如零部件的老化之類，除此之外，惡劣的工作環境和使用者的操作不當都會對設備造成額外損耗。惡劣的工作環境包括溫度忽高忽低、粉塵過大、濕度過大、電壓不穩等，使用者的操作不當包括超負荷輸出、與硬物發生撞擊等。這些正常的和非正常的設備損耗會潛移默化地讓設備零部件逐漸失靈，失去正常功能，導致設備發生故障，但是這種故障在一定程度上是可控的，礦山機械設備在出廠的時候，已經設定好各部分耗損的“安全系數”，通過對設備進行檢修可以查看設備各部分的狀態是否超過了安全系數，如果系數變動在安全范圍內，則不會影響設備正常使用，如果發現系數超出了安全范圍，則代表該設備部分已經或即將形成故障，需要維修員及時進行修理。

1.3 礦山機械設備故障具有耗損性

故障的耗損性具體是指礦山機械設備雖然比較耐用，但是隨著時間推移，其硬件依然會逐漸發生不可逆的耗損，這種不可逆的耗損是無法通過日常養護能徹底復原的。所以，即使設備一直在被定期地養護和檢修，但隨著設備的老化，故障的發生頻率依然會增加，養護和檢修只能延緩這一過程，并不能阻止設備的老化進程。所以，在維修設備時，要考慮設備的耗損程度來確定維修的等級。

1.4 礦山機械設備故障具有多樣性

設備故障多樣性一方面體現在因為設備種類的多樣化造成的故障多樣性，另一方面體現在因為設備構造復雜、損耗部件不同導致的故障多樣性。每一種故障都需要專門的檢測、維修辦法，所以礦山設備的檢修工作是復雜、繁瑣的。較為常見的礦山設備故障包括液壓系統故障、油缸系統故障及油泵系統故障等。

1.5 礦山機械設備故障具有模糊性

設備故障的模糊性是指設備受損情況并不能單靠參數就能完整、真實地表現出來，實際受損情況往往比參數表現出來的更復雜多變。因為設備的工作環境很嚴峻、經常發生磕碰，存在很多非正常損耗，而且不同礦山設備的制造材料也存在差異，所以估算損耗不能單純依靠參數，而是要進行綜合分析、判斷。

2 礦山機械設備故障診斷方法

振動檢測：振動檢測能在礦山設備運行時，通過振動信號進行信息采集和信息分析，進而診斷出礦山設備的運行狀態。首先檢測設備全面振動強度，判斷是否有異常。然后開展頻譜分析，定位故障位置。最后開展針對性分析。

無損探傷：無損探傷是指在檢測過程中不破壞設備基本構造的同時完成對零部件、故障的檢測。壓延件、焊接件等存在連接缺陷，例如裂紋、氣孔、雜物之類，這些缺陷可能會引發設備故障，形成安全隱患。所以對重要零部件，要確保其不存在連接缺陷，才能投入使用。

紅外測溫：紅外測溫技術可檢測設備輪軸箱溫度，如果軸箱溫度過高，說明設備可能出現了異常，需要進一步定位故障點，并及時進行維修。紅外測溫技術的應用，能改善作業人員的工作環境，降低燃軸事故發生率。

3 礦山機械設備出現故障的原因及解決辦法

管理制度方面的原因：管理制度的缺失是導致礦山機械設備發生故障的主要原因之一，由于礦山作業是高危行業，一旦出現意外將會造成極大的損失，所以務必要做好管理工作，確保礦山作業的順利進行。我國目前關于礦山機械設備的相關管理較少，導致礦山開發企業的管理制度并不完善，很難預防問題，只能在問題發生后再去解決。

3.1 管理技術與設施管理的原因

礦山機械設備在礦山作業中，需要挑選、采集礦石資源，要想提高開采的效率，就要選擇與礦石資源相匹配的設備進行工作。所以，在管理設備時首先應加強設備管理力度，按時完成設備養護、檢修工作，做好故障的預防工作。其次，要定期考核、培訓設備操作人員，使其掌握規范的設備操作方法和應急對策，提高工作水平。最后，要加強對礦山機械設備的保養，延長其使用壽命[2]。

3.2 檢修人員的原因

我國目前礦山機械設備維修養護工作者的從業素質往往還不能滿足企業的標準和要求，他們通常缺乏系統培訓和規范化的操作流程，主要依賴個人經驗進行工作，這導致他們的工作質量缺乏可靠性，這種缺失會特別體現在維修養護新設備的時候。設備維修養護工作者從業素質偏低的深層原因是市場和管理兩個方面的，人才市場上，礦山設備檢修員工作累，薪酬不高，對專業素質水平較高的人才缺乏吸引力，在企業管理上，培訓現有人員，增加了運營成本，導致很多企業不愿意投入于此。

4 礦山機械設備維修的種類

4.1 機械維修

是指對設備的日常養護和日常檢修。日常養護主要包括例行養護、定期養護、特殊養護等，日常檢修主要包括小修、中修和大修等[3-4]。

4.2 預防維修

是對故障的一種預防，是通過改善零件的損耗狀態來實現的，是一種日常養護，主要包括清潔、潤滑、添加等，能維持設備的性能，但是對于壽命和故障率的改善無能為力。故障維修：是對具體故障的一種修理，追求消除故障，恢復設備的正常運行，是一種日常檢修，日常檢修主要包括小修、中修和大修等。小修是對于局部故障的修理，通過更換零部件完成，不改變故障率。大中修更為徹底，能在很大程度上恢復設備性能。

5 礦山機械故障維修優化措施

5.1 強化對機械設備故障維修人員的教育培訓

礦山企業要制定相關的激勵制度，促進相關維修人員積極提高自己專業水平，使工作效率更高，工作質量更好。通過合理的激勵制度調動維修員進修的積極性，例如給與獎金、休假等，促進維修員的業務水平。

5.2 強化對機械維修工作的有效落實

礦山企業應通過設立標準操作流程來規范化設備保養、檢修工作。標準化流程的實施不僅可以保證維修員的工作質量，也為提高維修員的技術操作水平提供了實實在在的理論依據。通過流程控制，要求維修員詳細地掌握設備信息，例如維修時間、維修任務等，提高維修工作的質量。

5.3 強化對礦山機械設備故障維修處理方式方法的改革創新

目前常用的故障維修方式為互換修理和單機修理[5]。單機修理方式的維修質量不算太高，而且耗時很多，不建議采用，互換修理能夠拆卸所有零部件，在修復被替換部件的同時，還可以方便檢驗，節省了時間，免去了一部分人力物力損耗。另外，互換修理還能提高設備運行的質量，延長設備的使用周期。

6 結語

故障診斷技術使設備維修以傳統的按時維修及故障維修轉換到預報及主動維修方式；而建立在對設備的狀態監測和故障診斷的基礎上的工程機械遠程故障診斷及維修系統，能較準確地診斷出故障發生的時間和部位，從而及時確定維修時間及內容。