礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)及維修研究

陳萬(wàn)征

赤峰中色白音諾爾礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古赤峰，025473

0 引言

為了提升開(kāi)采效率，目前在礦山生產(chǎn)工作中，大部分依賴于自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，設(shè)備性能的穩(wěn)定性也成為決定生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵，因此，需要做好設(shè)備的維修與維護(hù)工作，保證生產(chǎn)正常推進(jìn)。

1 礦山生產(chǎn)中機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的作用

隨著市場(chǎng)對(duì)資源的需求加大，礦山生產(chǎn)工作也面臨著更多挑戰(zhàn)，尤其對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量與效率提出了新的要求，而在礦山企業(yè)的日常開(kāi)采與管理工作中，電氣自動(dòng)化技術(shù)逐漸得到應(yīng)用，尤其是機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，給生產(chǎn)工作帶來(lái)許多便利，像是設(shè)備的綜合性能提升，其生產(chǎn)效率也得以提高，還可安裝專業(yè)的預(yù)警監(jiān)控裝置，能夠?qū)ψ詣?dòng)化設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行全面監(jiān)控，保證生產(chǎn)質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障也會(huì)發(fā)出警報(bào)，便于第一時(shí)間處理，不耽誤生產(chǎn)進(jìn)度，在管理工作中，自動(dòng)化設(shè)備也減輕了人員工作負(fù)擔(dān)，提升了管理水平，促使生產(chǎn)能力達(dá)標(biāo)，保證生產(chǎn)任務(wù)順利完成，目前，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)成為礦山企業(yè)高產(chǎn)的關(guān)鍵，自動(dòng)化技術(shù)解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)的許多問(wèn)題，減少設(shè)備控制的失誤率，保證設(shè)備高效運(yùn)行[1]。

2 礦山生產(chǎn)中機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀

近些年科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更是成為代表性新興技術(shù)，目前自動(dòng)化技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越常見(jiàn)，提高了生產(chǎn)自動(dòng)化程度，提高了生產(chǎn)效率。從控制角度來(lái)說(shuō)，目前礦山自動(dòng)化技術(shù)中的檢測(cè)技術(shù)、控制技術(shù)以及驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用比較多，三種技術(shù)可組成一個(gè)完善的系統(tǒng)，為礦山開(kāi)采工作提供技術(shù)支持，推動(dòng)礦山企業(yè)邁入新發(fā)展階段。圖1為礦山開(kāi)采常用的顎式破碎機(jī)設(shè)備。

3 礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的幾種常見(jiàn)故障

目前機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，設(shè)備的性能有了很大進(jìn)步，助力實(shí)際生產(chǎn)創(chuàng)造了更多的效益，但設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，仍舊會(huì)由于多種因素而出現(xiàn)故障，以下是幾種礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的常見(jiàn)故障問(wèn)題。

3.1 設(shè)備零部件的損壞故障

礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備發(fā)生最為頻繁的故障就是零部件損壞，這種損壞大多數(shù)為磨損問(wèn)題，是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致的，具有一定的必然性。礦山的生產(chǎn)工作中，通常是開(kāi)采一些金屬礦以及煤礦資源，這類礦物質(zhì)的特點(diǎn)是具有較高硬度，因此使用的自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)各構(gòu)件也會(huì)承受過(guò)多的負(fù)荷，尤其是軸齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)始終處于高速狀態(tài)，再加上機(jī)械設(shè)備的啟動(dòng)與關(guān)閉頻繁，軸齒輪就會(huì)產(chǎn)生較大磨損，受到大負(fù)荷影響而磨損嚴(yán)重的部位主要是球磨機(jī)的小齒輪，隨著開(kāi)采工作的推進(jìn)，這種負(fù)荷產(chǎn)生的影響逐漸加深，荷載程度達(dá)到某一限定值時(shí)，即超過(guò)了齒輪構(gòu)件所承受的額定值荷載，就會(huì)直接引發(fā)故障，一般為斷齒情況。除此之外，設(shè)備齒輪構(gòu)件的磨損還會(huì)受到潤(rùn)滑的影響，若是實(shí)際使用的潤(rùn)滑油量減少，也可能直接導(dǎo)致零部件的損壞故障，這種故障也十分嚴(yán)重。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)備的齒輪部分、鏈輪部分以及輸出軸部分相互聯(lián)動(dòng)，長(zhǎng)期處于嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)中，不管是這三個(gè)零件部分哪部分缺少潤(rùn)滑油，都可能會(huì)導(dǎo)致嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生干摩擦，干摩擦作用就會(huì)使零件磨損加劇，會(huì)極大地縮短零件磨損失效周期，最終齒輪及輸出軸都會(huì)故障失效，停止運(yùn)行后設(shè)備的生產(chǎn)工作也受到不利影響，若是這種磨損作用較為嚴(yán)重，還可能引發(fā)設(shè)備的其他類型故障，維修的難度會(huì)上升，成本也會(huì)增加[2]。

3.2 液壓零部件的失效故障

礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備中的液壓零部件是十分重要的結(jié)構(gòu)部分，在礦山開(kāi)采工作中，液壓零部件也很容易發(fā)生失效故障，對(duì)生產(chǎn)工作產(chǎn)生較大影響。液壓零部件的特點(diǎn)是能耗頗少且動(dòng)力較強(qiáng)，因此在目前礦山生產(chǎn)使用中越來(lái)越常見(jiàn)，頻繁性使用液壓零部件，必然會(huì)導(dǎo)致其故障概率的上升。一般實(shí)際開(kāi)采中很容易發(fā)生液壓零部件的供油失效，具體出現(xiàn)這種故障的原因主要有三點(diǎn)：一是液壓泵的內(nèi)部存在著大量渣塵堆積，未及時(shí)清理導(dǎo)致其堵塞液壓泵內(nèi)部通道，進(jìn)而使得供油無(wú)法順利，出現(xiàn)失效問(wèn)題；二是其油箱位置出現(xiàn)油泄漏情況，同時(shí)油液具有較高粘度，那么油箱內(nèi)的油位就會(huì)下降，影響到供油而導(dǎo)致失效故障；三是吸油管路中被管路本身以及濾油器所產(chǎn)生的雜質(zhì)堵塞，因此導(dǎo)致單向泵接線反應(yīng)錯(cuò)誤，發(fā)生接線偏離情況，致使供油失效。除此之外，液壓系統(tǒng)當(dāng)中的各個(gè)工作元件發(fā)生問(wèn)題也會(huì)影響到系統(tǒng)本身運(yùn)行，像是元件發(fā)生運(yùn)行速度加快或減慢、跳動(dòng)問(wèn)題時(shí)，會(huì)造成液壓系統(tǒng)的故障，為了盡可能減少液壓零部件失效故障，還應(yīng)當(dāng)定期檢查清理，保證油泵的順利吸油，也保證潤(rùn)滑條件達(dá)標(biāo)，減少運(yùn)行的摩擦阻力，提升設(shè)備運(yùn)行成效。

3.3 潤(rùn)滑管理不到位的故障

礦山企業(yè)在使用機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備過(guò)程中，最應(yīng)當(dāng)關(guān)注的設(shè)備維護(hù)管理工作就是潤(rùn)滑管理，但實(shí)際維護(hù)工作中，許多管理人員不重視這項(xiàng)工作，而是將關(guān)注力放在設(shè)備本身構(gòu)件維護(hù)上，忽視了潤(rùn)滑保養(yǎng)工作也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。同時(shí)，由于管理者的專業(yè)水平不高或是缺乏潤(rùn)滑管理經(jīng)驗(yàn)，比如其選擇的潤(rùn)滑油不適宜、品質(zhì)不達(dá)標(biāo)，或是潤(rùn)滑頻率不足，未充分考慮到礦山開(kāi)采環(huán)境來(lái)開(kāi)展?jié)櫥芾恚矊?dǎo)致潤(rùn)滑不到位，潤(rùn)滑作用不佳，設(shè)備就會(huì)磨損嚴(yán)重而出現(xiàn)故障，潤(rùn)滑管理工作做得不好也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備使用壽命縮短，因此應(yīng)當(dāng)重視[3]。

4 礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備故障特點(diǎn)及養(yǎng)護(hù)特點(diǎn)

4.1 故障特點(diǎn)分析

4.1.1 規(guī)律性特點(diǎn)

礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備故障具有一定的規(guī)律性，這主要是由于設(shè)備本身運(yùn)行具有規(guī)律，而故障的產(chǎn)生通常與運(yùn)行有直接聯(lián)系，這種特點(diǎn)由此產(chǎn)生。對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備來(lái)說(shuō)，設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)使用之前都是編寫(xiě)特定程序，開(kāi)采工作開(kāi)始以后設(shè)備就按照程序要求重復(fù)性運(yùn)轉(zhuǎn)，其規(guī)律性較強(qiáng)，而故障的發(fā)生與其運(yùn)行也相同，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備發(fā)生故障的位置以及時(shí)間都具有一定的規(guī)律。例如，生產(chǎn)設(shè)備中的某項(xiàng)構(gòu)件在規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，其元件的摩擦都是處于同一位置，反復(fù)進(jìn)行摩擦后的元件就會(huì)出現(xiàn)損壞或是老化問(wèn)題，需進(jìn)行維修或換新，經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)備維修人員就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些元件的更換頻率具有規(guī)律，其間隔的時(shí)間都是十分相近，因此，可以按照這一規(guī)律來(lái)設(shè)定元部件的檢修周期，便于保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.1.2 模糊性特點(diǎn)

模糊性也是礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備故障的顯著特點(diǎn)，由于用作礦山開(kāi)采工作的機(jī)械設(shè)備通常是技術(shù)性較強(qiáng)、性能水平頗高的設(shè)備，這些設(shè)備可以適應(yīng)礦山中復(fù)雜的環(huán)境，基本保證運(yùn)行不受到干擾，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是具備了一定的自我防御能力，但礦山環(huán)境是復(fù)雜且惡劣的，長(zhǎng)久運(yùn)行的設(shè)備也會(huì)受到環(huán)境影響，這種影響隨著時(shí)間推進(jìn)而加劇，致使自動(dòng)化設(shè)備本身的自我防御力下降，那么故障就會(huì)出現(xiàn)，但環(huán)境的影響是不可預(yù)測(cè)的，因而有些故障問(wèn)題具有一定的模糊性，難以有效預(yù)測(cè)并進(jìn)行處理，還需定期檢查維護(hù)。當(dāng)前許多礦山企業(yè)為了提升生產(chǎn)水平，都開(kāi)始積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，主要是監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)施對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的全過(guò)程監(jiān)測(cè)，把控設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，還會(huì)針對(duì)設(shè)備特點(diǎn)開(kāi)展參數(shù)分析工作，以此來(lái)確定故障的位置，也能夠預(yù)測(cè)一些故障的發(fā)生時(shí)間，但突發(fā)性故障仍舊存在且難以預(yù)測(cè)，同時(shí)參數(shù)分析也不是完全準(zhǔn)確的，常常會(huì)出現(xiàn)實(shí)際故障位置與分析不對(duì)應(yīng)的情況。除此之外，自動(dòng)化設(shè)備由于本身功能、性能的不同，其所用材料也不相同，因此實(shí)際運(yùn)行中產(chǎn)生的損傷也有所差異，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行參數(shù)分析也只能夠獲得故障的大致情況，具體故障的詳情還需維護(hù)人員來(lái)仔細(xì)探析[4]。

4.2 設(shè)備養(yǎng)護(hù)特點(diǎn)分析

礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的養(yǎng)護(hù)工作主要是包括檢修及保養(yǎng)兩項(xiàng)任務(wù)，其中檢修工作具體范圍需結(jié)合設(shè)備實(shí)際情況來(lái)定，若是設(shè)備的損壞十分嚴(yán)重就需要進(jìn)行大規(guī)模檢修，而若只是部分零件出現(xiàn)損壞那么就小范圍檢修即可，這即為檢修工作特點(diǎn)。在設(shè)備保養(yǎng)工作方面，一般是定期開(kāi)展，同時(shí)要輔以例行保養(yǎng)，全方位保障設(shè)備運(yùn)行，保養(yǎng)工作事實(shí)上是一種事前控制設(shè)備故障的手段，保養(yǎng)的主要目的是將設(shè)備存在的安全隱患全部拔除，按時(shí)清理零部件以保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，對(duì)于失效零件也要及時(shí)更換，整體保養(yǎng)步驟按序進(jìn)行，保養(yǎng)工作的周期越短其保養(yǎng)等級(jí)通常越高，那么機(jī)械設(shè)備的故障恢復(fù)周期也會(huì)縮短，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的損耗越小，但保養(yǎng)工作并不能夠一直保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備的損耗是不可避免的，保養(yǎng)只是適當(dāng)延緩設(shè)備損壞時(shí)間，且保養(yǎng)工作也不能讓機(jī)械設(shè)備恢復(fù)到最佳狀態(tài)[5]。此外，養(yǎng)護(hù)工作也需與維修工作配合完成，維修工作屬于事后控制，即設(shè)備故障已經(jīng)發(fā)生后，第一時(shí)間找到故障位置開(kāi)展修復(fù)，當(dāng)前的大部分礦山企業(yè)在設(shè)備故障位置定位方面做得較好，但還不能夠準(zhǔn)確捕捉到設(shè)備故障源頭，因此許多零部件在被更換維修后還可能出現(xiàn)同樣的故障問(wèn)題，進(jìn)而影響到生產(chǎn)工作。

5 礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的維修方法類型

礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的維修方法大致可分為兩類。其一是預(yù)防為主的維修，即定期開(kāi)展維修養(yǎng)護(hù)工作，在傳統(tǒng)工作中，一般是做好零部件的潤(rùn)滑處理，將已經(jīng)出現(xiàn)松動(dòng)的螺絲擰緊，同時(shí)對(duì)設(shè)備內(nèi)部問(wèn)題開(kāi)展檢查，這類維修方法目的是減少設(shè)備發(fā)生故障的可能性，但設(shè)備的壽命不會(huì)因此得到延長(zhǎng)。其二是排查故障為主的維修，也叫做單機(jī)維修方法，在實(shí)際維修時(shí)會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面掃描，準(zhǔn)確找到發(fā)生故障的部位開(kāi)展對(duì)應(yīng)檢修處理，使機(jī)械設(shè)備恢復(fù)到原有功能，保證順利運(yùn)轉(zhuǎn)，就當(dāng)前常見(jiàn)的礦山企業(yè)設(shè)備故障維修方法來(lái)看，一般是使用互換法，這種方法就是指定位故障位置后更換新的零部件，先保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，然后對(duì)損傷的零部件開(kāi)展檢測(cè)與修復(fù)，待到零部件經(jīng)過(guò)檢測(cè)合格后再安裝于原設(shè)備位置，將臨時(shí)的新零部件替換掉，這種方法遵循了零等待準(zhǔn)則和原配件原則，既保證了設(shè)備運(yùn)行不受影響，也降低了零部件的替換率，減少維修成本，同時(shí)其維修過(guò)程頗為簡(jiǎn)單，能夠獲得較好效果。

6 礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)措施

6.1 做好設(shè)備事前保養(yǎng)工作

事前保養(yǎng)是機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的核心工作，它能夠降低設(shè)備故障頻率，提高實(shí)際生產(chǎn)的效率，對(duì)于礦山機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，事前保養(yǎng)工作主要可劃分為幾個(gè)級(jí)別。

6.1.1 日常保養(yǎng)

機(jī)械設(shè)備的日常保養(yǎng)是比較淺層的，其不夠深入且周期相對(duì)較短，日常保養(yǎng)的常見(jiàn)形式是日例保，即每日例行一次保養(yǎng)，主要是由當(dāng)天值班人員負(fù)責(zé)，執(zhí)行的是簡(jiǎn)單的設(shè)備擦拭、添加潤(rùn)滑油工作，對(duì)于有手柄的設(shè)備還要檢查靈活性，部分設(shè)備要檢測(cè)運(yùn)行速度是否達(dá)標(biāo)，液壓系統(tǒng)還要檢查壓力情況，溫度也是保養(yǎng)檢查的重點(diǎn)，若是在檢查中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理。此外，日常保養(yǎng)還有周例保類型，主要是檢查液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及傳動(dòng)系統(tǒng)。

6.1.2 一級(jí)保養(yǎng)

開(kāi)展一級(jí)保養(yǎng)的工作人員通常是設(shè)備操控者，這一過(guò)程中的維修人員只需進(jìn)行輔助，設(shè)備操控者應(yīng)當(dāng)定期對(duì)設(shè)備內(nèi)部檢查，清洗部分拆卸下來(lái)的零件，將管道雜物清除，保證油路的通暢，而濾油器以及毛氈等部件若是出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，則應(yīng)當(dāng)更換，不嚴(yán)重的情況可以將其放在合適環(huán)境中保養(yǎng)一段時(shí)間，整個(gè)一級(jí)保養(yǎng)的過(guò)程都應(yīng)當(dāng)記錄，確保保養(yǎng)工作到位[5]。

6.1.3 二級(jí)保養(yǎng)

機(jī)械設(shè)備二級(jí)保養(yǎng)工作主要由維修人員完成，二級(jí)保養(yǎng)是比較細(xì)致的保養(yǎng)工作，其設(shè)備的大構(gòu)件會(huì)被分解進(jìn)行保養(yǎng)，維修人員先對(duì)大構(gòu)件整體保養(yǎng)，再將小零件進(jìn)行細(xì)致保養(yǎng)和清洗，發(fā)現(xiàn)損傷部位及時(shí)修復(fù)處理，確保滿足養(yǎng)護(hù)要求。二級(jí)保養(yǎng)的時(shí)間是比較長(zhǎng)的，不過(guò)一般也不超過(guò)三天，整個(gè)養(yǎng)護(hù)過(guò)程也需進(jìn)行記錄，最終存到礦山企業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，二級(jí)保養(yǎng)后，設(shè)備性能有所提升，且故障的發(fā)生概率也會(huì)明顯降低，設(shè)備壽命會(huì)適當(dāng)延長(zhǎng)。但還需注意的是，開(kāi)展設(shè)備二級(jí)保養(yǎng)需對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行分析，確保選用的零件與環(huán)境相適應(yīng)，還要保證維修人員具有豐富的保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，靈活應(yīng)對(duì)多種情況，提升保養(yǎng)效果。

6.2 嚴(yán)格把控機(jī)械設(shè)備質(zhì)量及轉(zhuǎn)型升級(jí)

要想提升礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)效果，還需從根本上嚴(yán)格把控設(shè)備質(zhì)量，相關(guān)采購(gòu)人員在采購(gòu)設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇信譽(yù)較好、資質(zhì)達(dá)標(biāo)以及生產(chǎn)水平較高的廠家，還要保證設(shè)備采購(gòu)后具有較高的售后服務(wù)水準(zhǔn)，確保設(shè)備質(zhì)量達(dá)標(biāo)，保證設(shè)備后續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定，減少故障發(fā)生，降低維修養(yǎng)護(hù)工作的難度。設(shè)備運(yùn)行期間還要與合作企業(yè)保持良好溝通，更好地了解設(shè)備性能，并根據(jù)掌握的信息制定維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，確保相關(guān)問(wèn)題得到有效解決，為礦山企業(yè)生產(chǎn)奠定設(shè)備基礎(chǔ)。此外，礦山企業(yè)的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備并不是始終不變的，隨著技術(shù)水平的提升，設(shè)備的轉(zhuǎn)型升級(jí)是必然的，而在轉(zhuǎn)型升級(jí)的過(guò)程中，相應(yīng)管理人員、維修人員以及操控人員都應(yīng)當(dāng)更新知識(shí)，提升專業(yè)水平，保證設(shè)備在轉(zhuǎn)型升級(jí)后仍舊能夠良好運(yùn)行，保證維護(hù)與維修工作到位，避免胡亂作業(yè)，促進(jìn)礦山企業(yè)的健康發(fā)展。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，礦山機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)及維修工作一直是十分重要的，其維護(hù)工作要定期開(kāi)展，而維修工作則需根據(jù)故障類型執(zhí)行。由本文分析可知，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的維修方法主要包括預(yù)防為主的維修和故障性維修，而維護(hù)工作則需做好設(shè)備質(zhì)量把關(guān)控制以及保養(yǎng)工作，其中保養(yǎng)工作還包括日常保養(yǎng)以及一、二級(jí)保養(yǎng)。