故障診斷技術在礦山機電設備檢修中的重要性及運用分析

劉宗旨

（山東鼎安檢測技術有限公司，山東 濟南 250032）

礦山機電設備檢修工作具有重要意義，可以及時發現潛在故障，并采取措施來解決故障，確保機電設備保持正常性能，為礦山生產工作的有效開展提供保障。想要達到這樣的目標，要對故障診斷技術進行合理化運用，本文從以下方面來對此進行詳細闡述。

1 礦山機電設備維修的重要性

礦山機電設備需要開展整體性和徹底性檢查，不單單要在使用之前進行檢查，在使用過程中以及使用之后也都要實施必要的檢查工作，這樣能夠及時發現和處理存在的問題。將故障診斷技術引入到礦山機電設備檢修工作之中，全面及時地掌握設備中的隱患問題，并制定針對性的解決措施。同時對風險起到一定規避作用，有助于降低故障出現的概率。當機電設備中的故障問題得到妥善解決，不僅可以使機電設備使用壽命明顯延長，而且能夠降低企業在設備檢修維護方面的投入成本，以此來促進企業的生產發展。企業在發展過程中，面對和解決的問題之一為機電設備故障問題，獲取最大化的經濟效益是企業發展的主要目的之一。當機電設備出現故障時，會對礦山生產效益產生直接影響，進而對企業的經濟效益產生不良影響。因此要對機電設備故障問題進行及時妥善的解決，從而使礦山設備的使用以及生產效率得到大幅度提升。除此之外，礦山生產過程具備一定的復雜性和危險性，當機電設備存在故障時，會增大安全事故的出現概率，繼而使工作人員的人身安全受到一定威脅。當故障診斷技術被科學應用，有助于妥善解決礦山機電設備的故障問題，保證機電設備處于安全運行的狀態，進而為礦山生產工作安全開展提供保障。

2 礦山機電設備故障的特點和產生原因

2.1 特點

2.1.1 潛在性

圖1 礦山機電設備維修現場示意圖

礦山的生產環境相對復雜和惡劣，機電設備的工作環境相對潮濕且具備大量灰塵，導致機電設備的零部件以及供電線路等都受到嚴重影響，甚至發生一定的腐蝕或老化現象。另外，礦山機電設備處于長時間負荷運轉的狀態，使得故障的發生幾率明顯增加。由此可知，在生產過程中，機電設備的機械故障無法得到根本性杜絕，存在一定的潛在性。

2.1.2 規律性

機電設備一直在惡劣的生產環境中工作，環境的變化對設備的零部件等產生一定影響，導致零部件出現明顯的老化，甚至會增加故障出現的幾率。在設計礦山機電設備時，會增加抵御環境變化方面的設計內容，所以環境所引起的故障位置存在一定的規律性，為工作人員的判斷提供一定的參考依據。

2.1.3 損耗性

礦山機電設備的使用壽命相對固定，在使用壽命周期之內，機電設備出現故障不單單與日常檢查維修存在密切關聯性，而且與使用方法之間息息相關。礦山生產工作的強度大且時間長，由于設備一直處于運轉狀態，零部件中就會產生高溫高熱現象，加速機械的磨損程度，以此來使機電設備使用性能明顯降低。

2.2 故障原因

2.2.1 超負荷運轉

礦山開采的風險性相對偏大，機電設備由于一直處于超負荷運轉的狀態，所以要妥善完成故障檢修工作，同時要實施設備的定期維修和保養工作，這樣就算設備保持超負荷運轉的狀態，依然不會出現較為嚴重的安全問題，有助于增加機電設備的使用周期。當礦山開采或檢修時未進行故障診斷，機電設備超負荷運轉所產生的壓力無法被及時發現，當設備無法承受高負荷時，機電設備被燒壞的概率明顯增大，從而無法保持正常運轉。

2.2.2 零部件老化或損耗嚴重

機電設備由于處于長期高負荷狀態，會面臨內部以及外部所產生的壓力，以此來出現嚴重的老化或磨損現象，從而導致工作性能大幅度下降。比如，部分機電設備的內部零件出現明顯損耗時，相應的剛性以及韌性等指標也會隨之降低。另外，零件出現明顯老化之后，零件間的摩擦系數會不斷增大，從而使設備的損耗也更加明顯。

2.2.3 企業對機電設備檢測工作缺乏重視

對機電設備日常檢測工作來講，絕大部分企業都認為當故障出現之后，再安排技術人員來開展維修和檢測工作。如果尚未出現問題時，無須對設備進行維護和故障檢測。除此之外，相關企業在使用礦山機電設備之前，未按照相關標準來開展科學有效的檢測工作，導致一定的安全隱患出現在礦山生產工作之中，同時大幅度降低機電設備的使用周期。

3 礦山機電設備檢修中故障診斷技術類型

3.1 結合在線狀態檢測技術

礦山機械設備的運行原理以及結構都存在明顯的復雜性，在開展故障檢測工作時，要將以下內容當成重點：

（1）機械設備自身具備自動化控制系統，在計算機技術的輔助下，可以使在線檢測工作順利開展。同時將檢測的數據存儲到數據庫之中，再對數據進行必要的分析和整合處理，以此來完善數據庫構建運維檔案，從而使故障得到妥善的檢測和分析。

（2）在開展現場檢測工作時，可以對專用故障檢測儀器或者設備等合理化運用。比如，傳感裝置的種類相對繁多，這些裝置在不同工況之下，可以對設備的各個參數進行有效采集。之后在計算機技術或自動化技術的輔助下，來自動繪制評價設備以及主要核心的零部件。

3.2 主觀診斷技術

主觀診斷技術對工作人員故障診斷方面的經驗過度依賴，同時對設備過往的故障診斷記錄進行參考，來重點篩查設備中的故障易發點，從而來對故障的位置以及類型進行科學診斷。并在此基礎上，來完成故障分析以及參數調整等工作，以此來使設備得到科學維修。在礦山機電設備的故障診斷中引入該技術，能夠及時發現故障，并對故障類型實施正確判斷，這樣能夠對設備的實時運行狀態全面掌握。該種方法的優點在于操作相對簡單和便捷，但是個人主觀性太強，當設備故障的復雜性相對較高時，該技術的應用存在明顯局限性。

3.3 信息采集技術

信息采集技術能夠獲取機電設備運行中的真實數據，并與正常運行數據進行對比，之后在設備實時運行狀態的基礎上，來對設備是否存在故障進行正確判斷。礦山機電設備處于正常運行狀態時，熱量以及振動等指標都處于動態變化，當狀態發生改變時，就會產生相對應的參數信息。例如，設備正常運行時的振動頻率和故障時的振動頻率之間存在較大差異性，該技術能夠對設備運行時的各項參數有效獲取，并判斷故障是否存在，從而為設備故障診斷工作提供參考依據。通常情況下，全面實施該技術時，診斷的精準度會隨著獲取參數數量的增加而隨之增加。

3.4 油液磨屑分析檢測故障診斷技術

該技術需要采集油液磨屑，來對油液狀態以及磨屑形狀開展科學識別，同時科學分析油液的物理以及化學狀態，以此來明確機電設備的運行狀態。一般情況下，該方法在礦山機電設備潤滑系統或液壓系統等故障檢測中應用比較適宜。機械運行會對零部件產生磨損，運行狀態變化時，磨損程度也會隨之改變，繼而磨屑數量或形狀也發生對應變化。與此同時，磨屑混入油液之中，會導致油液出現一定的污染。由此可知，油液磨屑檢測可以當成機械運行狀態檢測的表面特征之一。

4 故障診斷技術在礦山機電設備檢修中的運用

4.1 在皮帶輸送機中應用

礦井中的主要運輸設備之一為皮帶運輸機，設備在運行中出現故障的概率相對較高，如打滑、斷帶等。該設備的運輸距離相對較長，這樣會明顯增加故障檢測或排查工作的難度系數，所以需要將故障診斷技術應用到皮帶運輸機之中，以此來使故障檢測和維修的工作效率明顯提升。與此同時，故障診斷技術能夠科學找尋潛在的安全隱患，從而大幅度降低安全事故的出現頻率。除此之外，可以將視頻監控裝置安裝在皮帶運輸機巷道上方，有利于準確掌握發生故障的地點。同時全面整合視頻監控技術和故障診斷技術，從而準確發現皮帶運輸機中的故障，進而為礦山生產工作的順利開展提供技術保障。

圖2 礦山用皮帶運輸機示意圖

4.2 在采煤機中應用

對采煤機這種設備來講，其將電氣和機械集于一體，使得內部構造的復雜程度相對較高。當其工作環境相對惡劣，或者一直處于高負荷運轉狀態，就會導致一定的機電故障出現在該設備之中。當應用人工經驗法來排除故障時，不單單效率極低，且無法準確判斷故障形成原因，所以要對具備先進性的故障診斷技術合理化應用。當故障出現在設備內部某個部位之中時，相應的儀表會出現指示，并讓該設備處于停機的狀態，從而更加快速準確找到故障位置，繼而完成相應的維修工作。

4.3 對故障現場實施初步診斷

當故障出現在礦山機電設備之中，工作人員要到現場來進行初步診斷，該過程主要依靠眼睛或耳朵等。之后開展深入調查工作，可以對多樣化的檢測技術有效應用，如溫度檢測、壓力檢測等，并通過專門設備來記錄各個零部件的數值變化。與此同時，利用專項診斷設備來分析對比各項數據，從而來對故障位置和原因開展科學判斷。

5 結語

綜上所述，礦山機電設備檢測工作具有明顯重要性，確保機電設備的性能和使用壽命，并降低事故的發生概率，從而保證礦山生產工作有效開展。因此，要對故障診斷技術進行合理化選擇和應用，確保上述目標的實現，為礦山行業的健康發展提供保障。