论矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用

王玉全

摘  要：矿山机电设备故障诊断技术的有效落实，一方面增强了矿山设备系统的可控性，通过详细且完善的审查措施，有效降低了机电设备故障风险发生的概率;另一方面，凭借自动化检测系统，更便于提升设备可持续利用率，使矿山采掘工作的产能提高，同时也便于提前察觉故障风险。本文基于矿山机电设备故障原因展开分析，在明确技术运用特点同时，期望为机电设备检修工作的开展提供良好参照。

关键词：矿山机电;设备维修;故障诊断;技术运用

故障诊断技术是判定机械设备使用风险的关键检修措施，更是检修工作开展的核心。在故障诊断技术落实期间，检修人员不但能够在短时间内锁定故障产生方位，同时借助网络平台更便于发觉潜在风险，降低矿山采掘工作受到的影响，并避免对矿业经济体系造成损害。

1 矿山机电设备故障因素分析

1.1 设备匹配性差异

在矿山设备选择过程中，因对矿山采掘工作的要求与参数没有详细统筹，经常会导致设备体系选用匹配性不佳，在机电设备运行环境中便极易对设备造成额外损耗，甚至会造成机电设备系统整体性受损，在机电设备故障同时，更极易对工作人员的生命安全造成损害。

1.2 设备超负荷运转

矿山机电设备在选购过程中，通常需要根据工业需要选择适当参数的设备，才能确保矿山采掘工作能够持续且稳定的运转。在此期间，若设备使用超过额定参数的要求，便极易对设备元件造成损伤，若检修人员并未对此类问题引起重视，则极易导致设备故障问题发生。

1.3 设备长时间损耗

机械设备的运作难免出现损耗，特别是在矿山等恶劣环境中使用，更极易对机电设备造成不同程度的损伤，长此以往若检修人员并未落实定期检测的要求，便极易导致机电设备突然停止运作。根据以往故障资料显示，此类故障起因是机件长时间使用导致部件扭曲磨损，使各部分机件配合性下降，再加上部分机件老化，极易造成突然崩坏的情况出现，而矿山机电设备因为内部元件体系损坏，便无法正常运作。

2 维修故障诊断技术的运用分析

2.1 故障诊断方法分析

（1）故障资料数据库的构建

故障资料是检修工作判断机电设备是否存在使用风险的主要依据，同样也是划分故障风险程度的关键资料。在数据库构建过程中，检修人员需严格审核每一份故障资料的特点与起因，总结归纳出完善的故障诊断方案，以便出现类似故障时，检修人员能够在最短时间内锁定最有效的诊断方法，降低诊断误差等风险出现的概率。

（2）传动箱与轴承的检测

在诊断矿山机电设备是否存在故障风险时，检修人员必须对传动箱与轴承部位的温度数据进行采集，并通过检测措施测定设备压力，以便通过灵敏的检测设备判断系统运行的实际状况，使检修工作开展更具指向性。此种检测措施具备主观调控优势，能够在较短时间内锁定机电设备范围，并且适用性较广泛，因此在矿山机电设备检修工作中极为常见。

（3）小波神经网络的运用

该方法是矿山机电设备诊断中的前沿技术，通过学习可以描述几乎所有任意的非线性系统。由于矿山机电设备的故障诊断中从故障初始征兆到故障源的映射通常具有复杂的非线性映射关系，因此该方法在故障诊断方面的作用非常突出。

（4）模糊数学理念的引入

模糊数学可以针对矿山机电故障中复杂的映射关系建立数学模型，并基于故障的隐蔽性与渐变性特点建立表示故障原因和各种征兆之间模糊因果关系对应知阵。为提高精度，可在诊断的过程中根据经验积累对权知阵进行修改。使得定量分析与专家经验、定性分析相结合，并在计算机上实现，为诊断决策提供依据

（5）自动故障诊断系统

自动故障诊断系统是借由网络信息化技术演变而来的新型设备管理系统。在系统运行过程中，能够通过感应元件实时将设备运作状况呈现在管理平台上，并借由数据库的不断完善，甄别设备使用潜在的故障风险，以便将故障部位与详细参数递交至检修平台，使设备维修工作效率得到显著提升，也降低了工程设备相互影响的风险。

2.2 故障诊断技术运用

（1）采煤机故障诊断

在九五重点科技计划中将采煤机故障诊断技术列入进去后，我国采煤机故障诊断技术突飞猛进，虽然和国外相比在技术水平上还存在很大差距，其主要突显在检测参数少、检测范围小广和无诊断故障功能上。但是随着采煤机左右摇臂其检测单元、变频器的通信单元、高压控制箱的检测单元、机身外围的检测单元、工程概况检测和故障诊断单元以及检测显示的单元等系统投入并运用到矿井中，采煤机故障率明显降低，再通过实时监测十几个工况的参数，把信息传递给计算机，然后再根据各单元和控制中心其节点通信连接模式，对设备采取温度、过流、欠压和过压等保护措施，在故障发生和对风险判别时就可使用彩色液晶屏对诊断结果进行显示和提示报警。

（2）提升机故障诊断

提升机作为矿井重要运输机械，其运行可靠与否对矿井工作人员作业安全和生产能力起着直接决定作用。提升机工作氛围硬和软两种故障，其中软故障是硬故障前兆，有着重要的警告作用，因此务必要及时预报和检测。现以双筒提升机松绳故障为例作故障诊断。针对该种情况，可在提升机各个天轮上安装一周的小磁钢，同时还在合适位置置入霍尔传感器对量天轮转速进行检测，正常情况下，梁天轮转速一致，两传感器输出技术脉冲的个数也大致相同。在出现松绳故障时，两天轮行程会小一致，运用传感器则可计算两天轮问行程差距，当行程差超过预警范围后则可发出松绳警告，让提升机刹车及时，以便提高安全性。

（3）其他设备故障诊断

除采煤机与提升机常见故障外，由于采煤环境等因素影响，异步电动机与通风机等设备在使用过程中同样存在故障风险，若是沿用传统故障诊断技术，极易出现诊断疏漏等问题。因此，现阶段故障诊断措施主要选用超声探伤与红外线热成像等，不但能够通过成像仪更全面的探查矿山设备状况，借由采集数据判断内部损伤情况，同时更避免了传统故障诊断技术对设备造成二次伤害的风险，使故障诊断工作的质量与效率得到了极为显著的提升。

3 结束语

矿山机电设备故障诊断技术的有效落实，不但能够使矿山采掘工作持续处于稳定的工作状态中，降低机电设备故障对矿业经济体系造成影响的概率，同时借助矿山检修平台的构建，更便于为自动化与智能化系统奠定基础，以便矿山机电设备操纵可控性得到显著提升，并且及时察觉设备系统内潜在风险。故而，在论述矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用期间，必须明确矿山机电设备常见故障并构建数据库，并提供完善的故障检修方案，才能为后续矿山机电设备系统的持续应用提供更全面的保障。

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