故障診斷技術在煤礦機電設備中的應用

摘 要：本文主要分析了故障診斷技術在煤礦機電設備中的應用現(xiàn)狀，重點介紹了幾種在煤礦機電設備中可以有效應用的故障診斷技術，這些技術不僅能夠克服現(xiàn)有煤礦機電設備故障診斷技術的不足和缺點，而且具有多種特有的價值和優(yōu)點。通過對故障診斷技術在煤礦機電設備中的應用研究，以期為煤礦的安全生產(chǎn)提供可靠的保障，創(chuàng)造出最大化的經(jīng)濟與社會效益。

關鍵詞：故障診斷技術;煤礦機電設備;應用方法;分析研究

近些年來，隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，煤炭行業(yè)也獲得了迅速的發(fā)展進步，在煤炭的開采生產(chǎn)中，煤礦機電設備是十分重要的，是煤炭生產(chǎn)開采工作的物質基礎和必要的前提條件，對于煤炭開采有著至關重要的影響。當前我國煤礦的生產(chǎn)開采逐漸走向自動化和機械化，煤礦機電設備的使用數(shù)量和規(guī)模也在此情況下不斷增加和擴大，但是煤礦機電設備使用頻率的增加也使得其出現(xiàn)故障問題的次數(shù)增多。故障診斷技術能夠保障煤礦機電設備良好穩(wěn)定運行工作，作用巨大。因此，文章對故障診斷技術在煤礦機電設備中的應用進行分析研究，有著現(xiàn)實的價值和意義。

1 故障診斷技術概述

對故障診斷技術在煤礦機電設備中的應用進行分析，首先應對故障診斷技術有著一定的認知與了解。文章本部分將對故障診斷技術進行概述，從故障診斷技術構成、基本方法、具體技術、故障診斷內(nèi)容等方面進行探析。

1.1 故障診斷技術構成

故障診斷技術一般而言包括信號檢測、信號處理、狀態(tài)識別、預測和決策等幾個方面。信號檢測是故障診斷技術進行應用的第一個步驟過程。設備狀態(tài)信號時設備出現(xiàn)異常狀態(tài)時，進行設備信息分析和判別的最主要載體，因此，設備需要選擇諸如振動、噪聲、光亮等便于診斷的狀態(tài)信號，從而能夠真實及時客觀地反映出設備的工作狀態(tài)。信號處理則是在設備綜合信號中，將反應設備狀態(tài)的信號進行提取，并對信號進行精簡，從而提高診斷的精確度和可靠性。狀態(tài)識別是對當前設備狀態(tài)信號進行分析和對比，通過技術識別設備的工作狀態(tài)，確定是否存在故障問題情況，以及對故障位置、原因、程度等進行初步分析。最后是預測和決策，預測是對煤礦機電設備尚未發(fā)生的問題進行提前分析與估測，從而預測故障大致發(fā)生的時間、部位、原因等，在此基礎上做出合理的預報。決策是對煤礦機電設備的故障診斷進行決定，采取相應的預防和故障問題處理措施。

1.2 故障診斷的基本方法

故障診斷的基本方法主要是兩個步驟方面，第一個方面是故障信息的采集工作，第二個方面時設備運行狀態(tài)的綜合診斷。故障信息的采集是故障診斷技術對煤礦機電設備進行診斷時的第一步，只有采集到正確可靠的設備信息，才能夠在此基礎上對煤礦機電設備的故障問題進行正確地分析、判斷和解決處理。故障診斷信息的采集，一般可以采用以下方法：第一種為直接觀察法，即煤礦機電設備出現(xiàn)故障問題時，現(xiàn)場工作人員根據(jù)自身的經(jīng)驗對設備的運行工作狀態(tài)進行判斷的方法。第二種為噪聲及振動測量判斷法，顧名思義，這一方法是要對煤礦機電設備的噪聲或者振動的條件進行測量分析，進一步進行判斷的方法，測量的方法則可以通過工作人員的現(xiàn)場感受判斷、頻譜分析、或者部分特殊技術進行。第三種方法為整機性能測定法，即對煤礦機電設備整機的功能進行測定，從而獲得設備工作運行的狀態(tài)信息，將性能的變化與結果進行分析比對，獲得設備故障問題或者即將出現(xiàn)的故障問題的部分信息。設備運行狀態(tài)的綜合診斷方法則是多種多樣的，噪聲及振動測量、鐵譜分析、超聲波檢測等，都是常用的方法手段。但是部分煤礦機電設備工作運行的環(huán)境復雜，相關診斷技術方法的應用受到一定限制，因此需要實際應用煤礦機電設備故障綜合診斷專家系統(tǒng)進行故障問題的分析和處理。

1.3 故障診斷具體技術

故障診斷具體技術主要有四種，分別為振動診斷、溫度診斷、超聲波無損檢測技術以及診斷專家系統(tǒng)技術。振動診斷的方法包括簡易診斷與精密診斷兩種，簡易診斷是現(xiàn)場工作人員或者維修人員通過經(jīng)驗獲取煤礦機電設備的振動信息，對故障問題進行判斷。而精密診斷則是通過相關的診斷設備對煤礦機電設備振動數(shù)據(jù)信息進行收集和傳輸，通過計算機的分析處理，對原因進行分析的方法，簡易診斷方便、快捷，但是準確性較低，且存在諸多問題難以判別，而精密診斷則是在簡易診斷方法不適應的前提下，進行應用的一種手段，其應用范圍廣、精確度較高，能夠對維修人員進行一定的引導，較為高效。溫度診斷技術是對煤礦機電設備工作時溫度的信息與變化信息進行分析判斷的一種技術。通常情況下，煤礦機電設備的故障問題都會引起設備溫度的異常或者變化，因此，可以通過判斷設備溫度范圍對是否出現(xiàn)故障、故障程度等進行分析，需要注意的是，為提高這一方法測量的準確性，需要將油溫控制在15～27℃。超聲波無損檢測技術是較為先進的一種技術，其靈敏度高，聲波穿透力強，能夠較為輕松和準確地檢測到設備內(nèi)部的零件工作狀態(tài)與故障程度，并為煤礦機電設備的維修提供依據(jù)。診斷專家系統(tǒng)則是為復雜環(huán)境下煤礦機電設備故障分析而使用的一種技術，其能夠避免傳統(tǒng)技術在復雜條件下精度不足的問題，對煤礦機電設備的故障做出針對性、智能化的分析。

1.4 故障診斷基本內(nèi)容

故障診斷基本內(nèi)容包括兩個部分，第一部分是初級技術，即維修員工的簡易診斷技術的應用，主要是對設備故障的性能保護、早期發(fā)現(xiàn)、工作效率監(jiān)測等方面進行分析和診斷;第二部分是精密技術，即專業(yè)技術人員應用精密技術或專業(yè)精密設備對煤礦機電設備的故障問題進行分析、判斷，主要是對設備故障的類型、原因、程度、故障發(fā)展趨勢、故障解決措施等方面進行分析和決定。

2 故障診斷技術在煤礦機電設備中的應用

2.1 故障現(xiàn)場初步分析判定

對煤礦機電設備故障問題進行初步判定，主要是選擇初級技術對故障以及設備狀態(tài)進行大致地分析與判斷，從而為后續(xù)的精密技術的應用以及詳細分析提供初步的信息數(shù)據(jù)資料。故障現(xiàn)場初步分析判定，一方面能夠及時地對故障設備做出一定分析，減少設備故障帶來的損傷和進一步的危害危險;另一方面也能夠為后續(xù)故障處理維修做好一定的準備和幫助。

2.2 故障診斷技術在高壓異步電機故障中應用

異步電機是煤礦生產(chǎn)開采中較為容易出現(xiàn)故障的一類設備，其在工作中出現(xiàn)故障問題，容易造成設備絕緣部分老化脫落，從而影響礦井的正常回采，因此需要加強對高壓異步電機的故障診斷。高壓異步電機的故障診斷技術主要為部位放電故障診斷，可以根據(jù)設備的放電現(xiàn)象對設備進行預測，為后續(xù)的檢查與維修提供一定的幫助與指導。

2.3 故障診斷技術在提升機故障中應用

提升機是煤礦生產(chǎn)中的重要輔助設備，其工作狀態(tài)同樣會對煤礦正常生產(chǎn)帶來巨大的影響，因此，需要對提升機故障診斷工作加以關注和重視。通常情況下，提升機故障診斷技術多選用油質檢測技術，利用紅外線熱像儀對其表層進行觀察，對設備的信號狀態(tài)進行監(jiān)測，從而提高提升機故障診斷的準確率，保證故障診斷工作的效率與水平。

2.4 故障診斷技術在綜掘機故障中應用

綜掘機時礦井巷道掘進中關鍵設備，故障發(fā)生率高，一般而言，綜掘機的故障診斷技術，需要綜合、多方面選擇，最佳的方案是同時應用溫度故障診斷技術、故障診斷專家系統(tǒng)等，從而保證在復雜的環(huán)境下故障診斷工作的高精度、高準確性，提升故障診斷工作的質量水平。

3 總結

總而言之，煤礦機電設備是煤礦生產(chǎn)中的關鍵因素條件，在很大程度上影響甚至決定著煤炭的正常生產(chǎn)，對煤礦機電設備進行故障診斷，并對其故障診斷技術進行分析研究，對診斷技術在設備中的應用進行探析，是十分重要的。文章對此進行研究，希望能夠幫助解決煤礦機電設備故障問題，提高煤礦生產(chǎn)的質量水平。

參考文獻：

[1]高小俊.煤礦機電設備故障診斷技術的研究應用[J].機電工程技術，2015（7）：199-200.

[2]秦星.煤礦機電設備機械故障檢測診斷技術的應用[J].中小企業(yè)管理與科技，2014（8）：180-180.

[3]張樹華.煤礦機電設備中故障檢測診斷技術的探討[J].煤炭科技，2016（2）：107-108.

作者簡介：

王鵬（1985- ），男，山西陽泉郊區(qū)，2007年畢業(yè)于山西大同大學機電設備維修專業(yè)，本科，助理工程師，現(xiàn)從井下機電設備技術工作。