礦山機械設備故障診斷及維護保養策略

武元利

摘 要：應用礦山機械設備能提高生產效率和質量，但礦山機械設備使用復雜，對機械設備的管理水平有較高的要求。從當下礦山機械設備故障診斷及維護保養上的關鍵點入手，為礦山機械設備的有效運行提供可行性參考。

關鍵詞：礦山；機械設備；故障；診斷；維護保養；策略

中圖分類號：TD407? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）06-0045-03

0 引言

在礦山生產中，礦山機械設備的地位舉足輕重，是提升礦山開采的效率，確保生產安全的重要工具。礦山生產環境往往較為惡劣，生產設備由于設計環節的問題或人為因素導致的操作失誤，日常維護保養工作不到位等，都可能導致礦山機械設備在礦山生產中發生故障[1]。對礦山機械設備進行定期的養護和維修，有助于延長機械設備使用壽命，降低生產環節故障發生概率。對于機械設備的日常管理，是礦山日常維修和檢查中防范風險事件發生風險的關鍵。在礦山機械設備的日常故障診斷中，通過采用技術手段降低設備使用所造成的破壞程度，降低設備內部干擾和阻礙提供了技術支持。

礦山機械設備故障具有極大的復雜性、潛在性、漸發性、耗損性等特點，為此在日常管理和養護中要做到防患于未然。因此，對礦山機械設備故障診斷及維護保養策略進行闡述。

1 礦山機械設備的故障診斷概述

在某礦山機械設備的故障分析和維護中，若對設備的前期養護工作的重視程度不足，將導致設備后期維護和保養工作量進一步降低。這不僅會造成設備損耗，同時也會降低煤礦開采利用效率[2]。

在維修力度和維修技術上，有待提升維修觀念，有效應用維修技術，尤其是故障檢測技術，以發現期間存在的故障問題并盡早解決。具體診斷如圖1所示。

建立有效的數學模型，要在設備相關數據運行階段，精準反映零部件溫度、振動信號、輸出參數等的性能狀態及其變化趨勢等運行階段的相關參數，最終在系統不同時刻的變量遞推關系模型構筑中，讓設備的運行情況更直觀，對設備故障的預判更精準。

在信號的采集上，可利用速度、溫度、振動、壓力等傳感器采集設備狀態信號，并能更精準地采集到平穩、可靠的信號。以此次環境較為惡劣的礦山設備應用為例，器械設備使用前后，要求具備防塵防潮、提升其抗干擾、耐高溫的效果。

在信號的提取與處理上，要對設備所采集的原始信號及其設備運行情況進行狀態識別，檢測信號中所提取的設備工作狀態及其與故障相關的關鍵信號特征等狀態。相關信號的分析和處理技術上，要對設備信息所涉及的標準參數進行對比，并在故障的工作狀態和故障類型精準反應中，更符合設備的一般工作狀態及其性能要求[3]。趨勢分析要在上述步驟后再進行，實現有效預測故障問題，并在預防性維修，盡早防范故障率。在制定的維修養護策略上，現代信息化工具的應用，在融合優勢上，更能以智能化診斷技術，達到預期的效果。

2 機械設備故障診斷檢測方法設計

在礦山的機械設備故障診斷技術上，對利用傳感器對設備的運行狀態進行健康評估，并最終在診斷技術的自適應上，實時發現相關問題，并最終尋求快速解決問題的方法[4]。具體方法如下。

首先，大致確定故障部位，通過對機械設備的振動特點進行判定，并確定故障位置上，讓機械設備的啟動與機械的維修觀測及其信號時間特性、頻率特性、特征值等，最終達到滿意的觀測機械振動的效果。該方法對明確機械設備的故障隱患類型及其位置判定，便于開展維修工作，有效恢復設備正常工作狀態等提供了條件。

其次，精細測量定位故障，應用紅外線對故障區域進行具體檢測。該診斷檢測方法上，對表面溫度、熱譜圖、相對溫差等機械設備指標等進行預判，以節約故障排查時間。

最后，在故障原因尋找上，要求在設備無法啟用的情況下，目測機械設備故障發生位置、對問題零部件盡早發現。做好零部件檢查，對存在的損傷痕跡進行細致觀察，再依據故障痕跡，逐步縮小排查范圍，并確保故障原因。在實際的機械設備故障選擇上，要求以實戰演練方法，客觀保證實驗結果的嚴謹性，并在對比評估中，讓檢測方法的現代化效應更強。結果表明，相比傳統的檢測方法，綜合檢測方法的準確度有所不同。經重復性實驗研究結果表明，要提升故障檢測的準確度，還需通過綜合檢測方法以提高機械設備故障檢修和診斷效應。

3 礦山機械設備故障維修檢測方法

3.1 預防性維修

預防性維修是礦山企業最常采用的故障檢測方式，在實際的礦山設備維修中，已被證實為技術較成熟的維修方式。預防性維修結合礦山的實際發展脈絡與狀況，確保維修計劃的制定更合理。要求專業的維修技術人員對機械設備開展日常性維護，最終整體保障設備的工作狀態穩定，并最大限度提升設備預防性維護及愛之，切實保障礦山機械設備的實際生產水平。對設備進行日常的養護和檢測環節，固定時間維修可有效防止因零部件的損害導致設備故障存在的概率，但多次維修無形之中加大了維修成本。

維修目標有以下5點：①確保無設備重大責任事故或風險發生，包括設備系統嚴重癱瘓、生產組織嚴重中斷。②不因設備因素導致工藝質量事故，或因設備故障對財產和職工造成傷害。③生產設備完好率100%。④設備故障原因導致停機斷料次數率≤5%，時間≤90s。⑤設備管理綜合考核得分及其年均分分別＞95分、≥98分。

預防性維修管理環節，要求維修人員從思想上認識到日常維護保養的重要性，并做好不同部門間的團結協作。在維修重點上，提升機械設備操作和維修人員的主動參與意識，發揮激勵調動、提升綜合技能水平、改善團隊活力價值、保障基礎保障能力。

3.2 預知事故維修

在機械設備維護保養制度層面，建立健全完善的制度并深入落實。對不同級別的設備實施分級管理，并重點維護。設備保養要權責明確，做好故障驗證處理的前期工作，增強機械設備故障預防措施的有效性。

在實際運行環節，通過標準化檢測數據比對，以對設備判定情況進行故障識別。在早期運行階段，對故障設備的功能下降等進行檢測，盡早發現并解決相關問題，以此達到減少停機維修概率，提高維修效率。在日常的保養中，要進一步提升礦山機械設備的保養精確度，并記錄檢修情況，全面提升設備的安全性能，最大限度確保礦山工作的全面開展。

3.3 事后改善維修

在機械電氣設備運行期間，存在與技術發展要求不相符的情況。如啟動環節啟動器接地引發的故障回路、電纜三項短路故障、開關故障等，都是礦山機械電子設備運行期間經常出現的幾種現象，限制了企業生產效率。所以就需要加強礦山機械電氣設備故障問題的分析和探究力度，將該項故障徹底解決，進而提升運行效率，將礦山企業經濟效益發揮到最大化[5]。

在機械設備發生故障后，針對設備存在的主要問題加以整改，以達到提升設備運行穩定性和安全性的效果。利用計算機技術、傳感技術、信息技術及人工智能技術，對機械系統所處的狀態進行監測，并進行故障識別。采用智能化的故障診斷技術，有助于快速排除故障，保證礦山的安全生產[6]。

3.4 日常保養維修

為確保礦山機械設備在日常工作過程當中的安全性與工作效率，對礦山機械設備做好日常保養。對設備當中的每一細小環節都進行檢修與保養，及時發現設備當中的潛在故障，并降低礦山機械設備當中的損耗，保障設備各個方面零件系統質量得以保證[7]。定期檢查與維護保養，并確保機械設備工況運行正常，確保后續“有據可依”。

維護保養細節上，要嚴格維護保養周期，并在不同的設備維護保養時間間隔內，起到最基礎的維護保養作用，并有效避免浪費零部件，確保設備的使用頻率與預期相符。每次維護保養中，確保機械零部件、機油與所用型號一致，以提升機械設備愛使用的兼容性，防范可能出現的影響設備正常使用的不良情況發生。

礦山機械設備管理環節，完善設備點檢基準與維保規范，建立設備績效指標評價體系，確保現有生產設備的全覆蓋。關鍵、復雜的設備故障檢修環節的維修方案要更合理，還要就典型維修案例組織維修員工實時培訓和分享，設備維修經驗積累上，進一步提升自主維修水平效率。

利用信息化手段對機械設備的運行狀態進行動態監測，在關鍵設備的狀態實時監控中，預防性維修可就設備的健康狀況實現預檢修。在機械設備的隱患治理中，進一步對不良點、隱患點、質量短板等問題盡早發現，并持續改善和優化，讓成果校驗更符合機械設備的使用要求，形成對機械設備的閉環管理。

3.5 加強人員培訓

改變礦山企業錯誤的維修方法，并加強操作人員的責任意識和操作水平，對機械故障分析和診斷進行識別，實現大拆大換。而做好對新材料、新部件等的質量檢驗，確保配件型號與之相符合、防范零部件間存在的相關問題。維修過程中，經常會出現更換組件上不成套、盲目更換零部件、對設備的零件除污和清洗工作不到位等問題，也會直接影響設備使用效率[8]。

強化對機械設備管理和操作人員的技術培訓及觀念更新，讓其充分意識到工作的重要性，并牢固樹立員工的責任意識，最大限度創造出價值。對維修人員進行技術培養，提升其專業化技術水平。由現場指導專業人員予以測評，挑選優秀的骨干出外學習，對先進技術實現拓展。建立信息化管理系統，更新煤礦機械設備，將信息化接口作為機械設備使用的關鍵點加以細化，對監測設備的運行狀態應用實時管理系統加以顯示。

在關鍵信息的挖掘上，對維護保養信息及其后續維護進行遠程質控，降低礦山作業中發生災害的風險。在預警或監測到火災狀況下，能以警示方法最大限度降低危害。引進和招聘一批信息化方面的專業人才，加大資金投入以引進人才。信息化管理以實現對機械設備的管理，確保機械設備管理效率得到大幅度提升。

3.6 完善管理制度

完善的礦山機械設備管理制度，要求立足市場，并著力在機械的維修方法、時間及應急預案中尋求最佳解決和處理。引進最新礦山機械設備管理技術，加大管理力度，讓管理更科學，故障檢修和診斷技術的應用更能高效解決期間存在的問題。

制度管理層面，要求明確機械設備的管理責任，防范不同部門間因“權責不明”而出現管理失誤，或因管理盲區而降低設備管理效率。設備管理和維護保養記錄工作層面，要以智能管理方法，確保制度落到實處。

4 結束語

在礦山的機械設備故障中，機械設備的故障檢修環節，要實現由內到外的檢測和維修，要求采用技術手段以降低礦山生產環節存在故障的可能性，并在礦上的開采質量上引進有效的設備故障維修和檢測方法。由此，在設備存在的問題上，要及時采取有效的維修和養護方法，以最大限度發揮機械設備在礦山上的功能。在設備使用和維修中，從生產源頭上嚴格把關，提升操作人員維修意識，引進先進的機械設備管理和使用及其維修等技術方法，在對機械設備的有效維修和使用中，全方位提升礦山生產效率，并更好地服務礦山生產。

參考文獻

[1] 游細橋.淺析礦山機械設備故障診斷及維護保養策略[J].機電產品開發與創新，2020，33（6）：129-130.

[2] 梁雪峰，曹衛香.淺析礦山機械設備故障診斷及維護保養策略[J].商品與質量，2021（21）：57.

[3] 郭娟.礦山機械設備液壓故障處理分析[J].內蒙古煤炭經濟， 2022 （1）：153-155.

[4] 徐培，宋金標.礦山機械設備故障分析與維護策略[J].中國科技投資，2021（7）：138-139.

[5] 趙云峰，劉云紅，劉艷文.礦山機械電氣設備的故障應急處理方案研究[J]. 中國金屬通報，2022（8）：115-117.

[6] 李薇.礦山機械設備維修的故障診斷技術[J].科技與創新， 2022（19）：148-150.

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[8] 王建屏.礦山機械設備故障特點及維修養護策略[J].世界有色金屬，2021（14）：38-39.