故障診斷技術(shù)在煤礦機電設(shè)備維修中的應(yīng)用

李洋（中煤新集能源股份有限公司劉莊煤礦，安徽阜陽236211）

0 引言

在信息化應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)背景下，利用計算機技術(shù)和信息傳感技術(shù)做基礎(chǔ)，故障診斷技術(shù)在各種工業(yè)機械生產(chǎn)作業(yè)中發(fā)揮了巨大的作用。煤礦機電設(shè)備在煤礦資源開采中扮演著非常重要的角色，保證其高效、穩(wěn)定的工作狀態(tài)是企業(yè)發(fā)展和進行經(jīng)濟活動的重要條件。煤礦開采的危險程度比較高，故障診斷技術(shù)可以實現(xiàn)煤礦開采機電設(shè)備故障的檢測和診斷，能夠降低安全事故的發(fā)生幾率，并使其得到有效的控制，保證了煤礦生產(chǎn)作業(yè)的效率和安全性。

1 煤礦機電設(shè)備故障檢測的重要性

1.1 能夠顯著提高煤礦設(shè)備的工作效率

隨著煤礦資源的快速消耗，社會生產(chǎn)和經(jīng)濟活動對煤礦的需求也越來越大，進而煤礦企業(yè)需要購進更多的機電設(shè)備來保證生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，此時，怎樣對機電設(shè)備進行故障診斷并掌握發(fā)生故障的原因，不定期地開展煤礦機電設(shè)備的故障檢測和排除活動，是當前維修技術(shù)人員的主要工作內(nèi)容。針對機電設(shè)備出現(xiàn)的故障，維修技術(shù)人員應(yīng)做到快速的處理和解決，減少故障影響，增加機電設(shè)備的有效工作時間，避免出現(xiàn)經(jīng)濟損失，同時提高生產(chǎn)的效率。

1.2 延長機電設(shè)備的使用壽命

機電設(shè)備的故障有故障產(chǎn)生前和故障產(chǎn)生后這兩種情況，在前期工作過程中，煤礦機電設(shè)備的故障診斷是主要的檢查維修手段。在機電設(shè)備的使用全過程中，都必須要進行維修和保養(yǎng)工作，以此來有效延長機電設(shè)備的使用壽命，確保其工作狀態(tài)的穩(wěn)定性和高效性。利用故障診斷技術(shù)對前期的機電設(shè)備展開全面的故障診斷，排除潛在的安全故障隱患，提前預(yù)防故障的發(fā)生，以免造成更大的經(jīng)濟損失。

1.3 保證生產(chǎn)工作的順利性

無論是在煤礦開采作業(yè)和其他經(jīng)濟活動中虹，都需要專門的管理人員來對全局進行管理和控制，在機電設(shè)備的故障檢測和診斷工作上也是如此，需要安排專業(yè)的、技術(shù)能力較強的維修檢測人員來擔任此崗位。由于煤礦機電設(shè)備的特殊性和工作環(huán)境的復(fù)雜性，需要經(jīng)常進行檢測，以便于提早發(fā)現(xiàn)故障問題提早解決，避免阻礙煤礦生產(chǎn)作業(yè)的順利進行。

2 機電設(shè)備故障原因分析

2.1 長時間工作或處于超負荷運行狀態(tài)

一般情況下，剛制造組裝完畢的煤礦機電設(shè)備在投入使用之前都會設(shè)置好自身的技術(shù)參數(shù)。當煤礦機電設(shè)備長時間工作或者處于超負荷運行狀態(tài)的時候，其原本的參數(shù)會發(fā)生一定的改變，導(dǎo)致機電設(shè)備的運行功率大于安全標準，經(jīng)過一段時間的使用，其整體的性能和可靠性都會出現(xiàn)下降，進而增大了后面生產(chǎn)過程中發(fā)生故障的幾率。

2.2 更新?lián)Q代速度慢

當機電設(shè)備在使用過一段時間之后，部分零件或者機構(gòu)難免會出現(xiàn)老化和磨損的現(xiàn)象，進而形成不穩(wěn)定因素，對煤礦設(shè)備的安全運行產(chǎn)生嚴重的影響。維修技術(shù)人員必須要及時的發(fā)現(xiàn)這種情況，并更換零件進行保養(yǎng)，確保煤礦生產(chǎn)作業(yè)的高效開展。

2.3 損耗嚴重

機電設(shè)備在持續(xù)工作的狀態(tài)下，勢必會造成零部件的磨損，進而導(dǎo)致各個零部件之間的嚙合出現(xiàn)偏差，工作效率和能源的利用率均會有所降低。如果不能及時地解決這個問題，機電設(shè)備各機構(gòu)間的配合誤差會進一步的擴大，導(dǎo)致更多的機械能轉(zhuǎn)換成熱量，機電設(shè)備在散熱問題得不到有效控制下會造成損耗的快速增大，更容易發(fā)生各種故障問題。

3 常見的煤礦機電設(shè)備故障診斷技術(shù)

3.1 高壓異步機電動機的故障診斷技術(shù)

在煤礦開采作業(yè)中，高壓異步電動機設(shè)備得到了大范圍的應(yīng)用，這是因為高壓異步電動機的工作效率較其他設(shè)備比較高，運行比較穩(wěn)定，同時應(yīng)用于高壓異步電動機的故障診斷技術(shù)有很多種類，檢測工作非常便捷。在具體的故障診斷中，診斷人員可以借助磁通檢查法來掌握電動機的輸出信號的狀態(tài)，排除異常情況。也可以借助局部放電法對電動機進行全方位診斷，利用計算機檢測到故障情況。

3.2 煤礦采煤機故障診斷技術(shù)

采煤機在煤礦開采作業(yè)中起著非常重要的作用，其本身和煤壁的接觸非常緊密，工作環(huán)境惡劣，出現(xiàn)故障和損傷的幾率非常大，故障診斷的次數(shù)也比較多。為了有效改善這種情況，左右搖臂采煤機得到了廣泛的應(yīng)用，左右兩個搖臂為采煤機的安全運行提供保障，同時還能幫助診斷人員對采煤機進行故障診斷。在采煤機上固定上專門的診斷設(shè)備，配合左右搖臂能夠?qū)崿F(xiàn)采煤機的定期自動診斷和檢測。

3.3 煤礦提升機故障的診斷技術(shù)

煤礦提升機的故障率也是比較高的，當提升機出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)、工作穩(wěn)定性不良等現(xiàn)象的時候，就代表提升機出現(xiàn)了軟故障，工作人員可以對其內(nèi)部儀器進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，就能解決這些問題。如果工作人員忽略了這些內(nèi)容或者處理不及時，就會進一步導(dǎo)致硬故障，對提升機的內(nèi)部零件和機構(gòu)造成嚴重的破壞，甚至出現(xiàn)徹底無法使用的情況。所以在每一次的診斷檢測工作中，都要查看提升機的工作數(shù)據(jù)和參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)故障要立即停止運行并快速修復(fù)，防止轉(zhuǎn)變成硬故障。現(xiàn)階段使用最多的方法就是在提升機各運行系統(tǒng)安裝傳感器設(shè)施，并將其連接到計算機總控臺上，實現(xiàn)提升機工作數(shù)據(jù)和狀態(tài)的實時監(jiān)控，有效降低故障的發(fā)生幾率。

4 故障診斷技術(shù)應(yīng)用于煤礦機電設(shè)備的方法

4.1 煤礦機電設(shè)備的故障診斷步驟

在煤礦機電設(shè)備出現(xiàn)故障問題的時候，可以學習參考其他企業(yè)運用診斷技術(shù)的經(jīng)驗和案例，并利用礦產(chǎn)資源的特殊開采工藝進行一定的改進和優(yōu)化。掌握全面的機電設(shè)備故障信息有利于對故障的全面診斷和解決。在這個過程中，可以借助傳感器和信息采集模塊等裝置來得到準確的故障信息內(nèi)容。

4.2 故障信號特征的提取方法

由于煤礦機電設(shè)備的復(fù)雜性和工作環(huán)境的特殊性，在運行中會產(chǎn)生一定的噪音，進而對人們掌握設(shè)備運行情況和故障信息造成了一定的影響和干擾。要想實現(xiàn)故障的精準診斷，對信號進行精準識別是非常關(guān)鍵的步驟。在故障診斷過程中，技術(shù)人員可以借助提升小波分解法及特征匹配準則，清楚的收到設(shè)備中軸承或者齒輪等零件的受損信號。并且還能利用初始雙正交濾波組器，對小波基函數(shù)進行二次構(gòu)建，在預(yù)測和更新設(shè)備的幫助下，實現(xiàn)原始信號的快速預(yù)測和更新。利用這種方法獲取故障高低頻的信息，進而有效的增強小波分解算法的自適應(yīng)性。

4.3 機電設(shè)備維修

由于煤礦機電設(shè)備的種類、型號和數(shù)量非常多，完成精準維修任務(wù)的難度是比較大的，需要借助多種方法和技術(shù)的幫助來完成診斷和維修。需要做到預(yù)防性維修，在實現(xiàn)有效診斷和監(jiān)測的前提下，以故障預(yù)兆做信號進行相關(guān)的維修。其次需要按照診斷結(jié)果來判斷設(shè)備的實際運行狀態(tài)，并明確檢修的時間和次數(shù)，實現(xiàn)故障的早發(fā)現(xiàn)、早解決。同時借助先進的診斷技術(shù)來分析設(shè)備出現(xiàn)故障的原因、具體位置和故障類型，得到故障率，制定針對性的維修計劃，在保證設(shè)備工作效率的同時排除潛在的安全隱患。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段，煤礦企業(yè)對機電設(shè)備開展全面的故障診斷是一項非常重要的工作內(nèi)容。要想確保工作人員的安全性和設(shè)備運行的高效性，獲得更多的經(jīng)濟效益，必須要經(jīng)常對機電設(shè)備展開故障診斷和檢測維修。與此同時，人們還要樹立正確的安全意識和觀念，提高故障診斷的應(yīng)用水平，防止出現(xiàn)安全事故，最大程度上避免經(jīng)濟損失和資源的浪費。