矿山机电设备故障诊断技术分析研究

韩志友

摘要：在社会经济的推动下，我国的采矿事业得到了较大发展，各类采矿设备不断涌现，给采矿作业的顺利进行带来了便利。虽然我国的矿山机电设备有了较大进步，但是在实际操作中，基于采矿作业的特性，其容易出现一些故障，因此，加强对机电设备的故障诊断以及检修有着重要作用。工作人员必须掌握一定的故障诊断技术，能够根据实际情况解决机电设备各种故障问题，并明确各种诊断标准，以确保电机性能和运作效率，这样才能更好地保障采矿作业顺利进行。

关键词：矿山机电；故障诊断；技术分析

一、探索导致矿山机电设备故障的因素

一般都是机电设备部件导致矿山机电设备出现故障，因为矿山机电设备的工作任务非常繁重，基本处于超负荷状态，在长时间、超强度的运转下，矿山机电设备不可能完好无损，很多零件部位都出现了大幅度的磨损，使得零件之间的杯和没有原本灵活，磨损过于严重就会导致出现故障。

二、矿山机电设备故障常见诊断技术

1、主观诊断技术。在矿山机电设备故障诊断的过程中，维护人员会针对所面对的具体情况，根据自身的实际经验来对故障进行判断和检修，但是这种经验判断只能适用于简单常见的设备故障，而且可靠性较低。主观判断法主要有一下几种：直觉经验法、参数测量法、逻辑分析法、故障树分析法等。直接经验法指维修人员依靠感官和经验判断设备故障原因。参数测量法则是通过测量设备测量得出的系统回路中的数据，与设备正常运作下的数据进行比较，判断设备故障所在部位。逻辑分析法是通过逻辑关系和故障显性现象进行逻辑分析，从而找到设备故障部位及原因。故障树分析法指对系统做出故障树逻辑结构图，系统故障事件在故障树上作为顶端，为顶事件，形成设备系统故障的基本事件作为树底，为底事件，再根据各元件部件的故障数据，最终确定系统故障所在。

2、仪器诊断技术。仪器诊断就是指应用市场上现有的用于矿山机电设备故障检验的各种设备仪器来对矿山机电设备检验，主要通过在诊断过程中仪器所表现出来的各种参数来判断机电设备的故障原因，进而给出合理有效的解决方案。仪器诊断比较方便，而且准确率也较高，所以现在各个矿山企业基本上就采用仪器诊断这种方法。

3、数学模型诊断技术。以数学统计及概率数据分析知识为基础，综合动态检测技术和传感器技术，发展而来的数学模型诊断技术，这种技术是目前矿山机电设备故障诊断工作中应用最广泛的一种技术，因为数学模型诊断技术兼具了使用便捷和检测数据精确两个优点，此外，数学模型诊断技术能够完成对机电设备的实时监控，是发展机电设备智能化管理的重要基础，能够大量减少人员劳动力，提高工作效率。在数学模型诊断技术应用的过程中，需要注意的就是模型的建立必须和矿山的生产实际情况相符合，相关数据无较大出入，一旦模型的建立和矿山生产实际脱离，会给诊断结果的准确性带来严重的影响，甚至出现诊断错误的状况。

4、智能诊断技术。智能诊断就是应用了目前正在兴起的智能技术，智能就是机器模拟人脑，通过在系统中建立数据库实现，智能诊断就是在系统内建立一个存储了机电设备各种各样故障情况的数据库，当矿山机电设备发生故障时，将故障进行采集和分析，再和数据库中原有的数据类型进行比较，从而较为准确地确定设备的故障。类似于模拟人脑智能的过程。

维护维修方式：第一，正确处理预防为主计划检修关系，预防为主就是要时刻注意观察检测，注意设备在使用中是否有故障隐患，计划检修就是定期对矿山机电设备进行检查，注意设备是否有磨损或者安全问题，都应进行及时的检修和维护，在矿山生产过程中一定要把预防与计划检修紧密的结合起来。第二，正确处理生产与检修的关系。对设备的检修也是矿山生产安全的重要一部分，不重视对设备的维护检修工作，有可能导致设备处于病态，影响生产，更有可能导致矿山事故的发生。第三，正确处理日常保养和定期专业维修的关系。我们要把日常保养与定期专业检查有机的结合起来，保证维护工作能够有序的进行。

5、矿井高压异步电动机故障诊断技术。其诊断方法有：（1）局部放电检测。高压异步电动机的定子出现故障时，常常会伴随放电现象，因此可以利用检测定子电流中的电流互感器以及高频检测仪检测放电强度诊断出定子故障。（2）电流高次谐波检测。定子绕组故障会造成定子电流高次谐波不断增加，从而造成定子绕组匝之间短路，因此可以通过检测定子电流高次谐波的变化情况进行故障诊断。（3）磁通检测。通常情况下，电机发生故障会造成内部磁通的径向与横向分量发生变化，可以通过检测两个方向磁通量的变化情况进行定子的故障诊断。

三、矿山机电设备中故障检测技术应用

1、用于矿井提升机的故障检测。矿井提升机主要负责人员以及设备材料的运送，其运行状况不仅能够影响矿山的生产情况，还与工作人员的人身安全密切相关。双筒矿井提升机经常出现松绳状况，根据这种情况可以自制松绳监测装置避免故障的发生。就是在双筒提升机天轮一侧安装小磁钢，然后将霍尔传感器测量天轮转速，正常情况时，传感器测量的脉冲数量相同，当松绳时，检测装置可以检测出相应的行程差距，当检测到的差距到达一定程度时检测装置会发生报警信号，当检测到的差距超过保护值时，提升机自动刹车。

2、用于采煤机的故障檢测。

（1）变频器通信单元，有独立的显示屏可以显示采煤机速度、变频器电压以及电流等工况参数，该单元可以将检测信号传输到检测中心，然后进行处理，以图文形式显示处理。

（2）工况检测及故障诊断单元，将其嵌入到计算机内，然后与控制中心相连，当系统检测到有故障信息时电脑屏幕显示故障情况，然后向控制中心发出信号，最后控制中心进行相应的操作。

（3）检测显示单元，包括显示屏和电路，不仅可以显示采煤机工况参数和状态，还可以显示采煤机故障诊断情况。

四、结语

目前主要运用到的机电设备故障诊断技术有主观诊断技术、仪器诊断技术、数学模型诊断技术及智能诊断技术。以上诊断技术有效排除了机电设备中常见的故障问题，有效提高了矿山开采工作效率。

参考文献

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