煤矿机械设备故障诊断与维护研究*

孙明昊

(山西煤炭规划设计院，山西太原 030045)

0 引言

随着我国现代经济的飞速发展，人们生活质量的不断提升，逐渐产生了对煤炭资源越来越巨大的需求量，因此，必须对煤矿开采行业给予高度的重视，努力开发先进的机械设备和开采技术，提升煤矿企业的生产效率，扩大开采量并减少资源浪费，从而满足社会发展对煤炭资源的需求。除进行新技术的开发之外，还应该注重对现有机械设备的故障诊断技术研究，并进行对煤矿技术工人的专业培训，使其了解机械设备相应的故障诊断方法和日常维护要点，从而提高机械设备的使用效率，使其维持在正常工作状态。

1 我国煤矿机械设备发展的现状分析

我国煤矿机械设备的发展在不断进步的科学技术的带动下，也取得了较好的成效，从而推动了煤矿开采业的整体发展。然而，尽管我国煤矿机械设备在最近一些年来进步飞快，但和世界上先进国家的技术水平相比，依然存在着非常大的差距，我国目前的自动化和智能化程度仍然有很大的发展空间。我国煤矿业现在面临的严峻问题是:国民的煤炭量需求在日益增加，但是煤矿机械设备故障频发，存在巨大的安全隐患，从而导致了严重的人员安全问题和企业经济效益问题，制约了煤矿业的发展。这一现状明确的显示出加强煤矿机械设备诊断技术和维护的重要性，对此，我们应该认真分析煤矿机械设备工作环境的特点以及设备常见的一些故障原因，进而掌握故障诊断方法和维护要点，实现煤矿机械设备的高效运行［1］。

2 煤矿机械设备工作环境的特点分析

煤矿资源大都深埋于地下，从而导致煤矿开采工作中绝大一部分都是井下作业，这对煤矿机械设备提出了较高的要求，煤矿机械设备的工作环境具有其独特的特点。具体有以下几点:第一，煤矿机械设备工作的外部环境相对比较恶劣，它不仅仅是要在井下进行正常的工作，还要承受井下的恶劣环境所带来的各种冲击、振动以及摩擦等影响;第二，煤矿机械设备的运行条件很差，由于在井下工作，因而运行中缺少充足的照明，此外，井下还会有一些具有腐蚀性、会对机械设备产生破坏的有害气体、液体和粉尘;第三，煤矿机械设备一般工作的时间都比较长，而长时间的运行会给机械设备带来很大的负荷，从而导致发生故障的可能性很高。综上，煤矿机械设备工作的各种外部条件对机械设备的破坏性很强，使机械设备很容易发生故障，因此，结合这些特点进行对煤矿机械设备的故障诊断和维护技术的研究十分必要。

3 煤矿机械设备故障诊断技术研究

3．1 振动诊断技术研究

振动诊断技术分为了简易振动诊断技术和精密振动诊断技术两种。首先，简易振动诊断技术中又包含了离线检测和在线检测两种检测方法，来检测机械设备自身的工作状态，进而控制住一些不利因素对煤矿机械设备运行状态造成的影响。具体的应用原理是:若煤矿机械设备出现超负荷和异常运行状态时，它能够按照机械设备相应的技术参数而做出对应的诊断和处理措施，例如可以进行机器警示，也可以自动停止运转。而精密振动诊断技术则是要根据更加复杂的设备诊断分析仪器反馈出的具体分析数据，并运用计算机、人工智能专家等各种专业设备，找出故障原因和部位，并制定详细的解决方案。

3．2 无损诊断技术研究

所谓无损诊断技术，顾名思义，就是不会对煤矿机械设备产生损害的诊断技术，该技术是目前运用的较为广泛的一项设备诊断技术，一般比较常见。此技术的优势是能够在不损害机械设备的前提下，检测机械设备，找出故障位置并进行分析，因此备受煤矿企业的青睐。无损诊断技术中包括了三项内容，具体是无损探伤、检测机械设备的物理性能和机械性能、监测，通过这些内容完成对机械设备故障的诊断［2］。

3．3 油液分析诊断技术研究

油液分析诊断技术的应用原理是:首先，提取煤矿机械设备中的液压油液和润滑油液中的杂质;然后，利用光谱技术，分析所提取杂质的物理和化学特性的变化情况;最后，根据分析数据，判断出煤矿机械设备的工作状态。就可以依据诊断分析结果实现提早预防故障发生的目的。

3．4 温度测量诊断技术研究

由于煤矿机械设备需要长时间运转的特点，煤矿机械设备的部件之间的接触摩擦情况会较为严重，因而使机械设备的温度升高，这是正常的情况。但是如果机械设备的一些部件发生故障，设备开始非正常运转，那么该部件的温度会偏离正常温度范围，出现异常的现象。所以，根据这一原理，我们发现了温度诊断技术，即利用温度传感器，来检测煤矿机械设备中各个部件的温度情况，然后根据温度传感器反馈的数据分析各个部件的运行状态，进而发现机械设备极可能发生损坏的部件，然后采取措施及时补救，以防止更严重的故障发生。

4 煤矿机械设备的维护要点

4．1 进行预防事故维护的要点

进行预防事故维护是指对已发生的机械设备故障的部位进行着重的诊断维护，以预防故障再次发生。这是由于发生过故障的部位尽管已经进行了维修，使其恢复正常运行，但是，它却依然是整个机械设备的薄弱环节，相对于其他部位来讲，在长时间运转之后，再次发生故障的概率会比较高。因此，我们在日常维护时，应该重视这些有明显故障点的部位，对其进行定期的诊断、维护以及保养，从而预防其再次损坏，降低机械设备发生故障的可能性。

4．2 进行事故发生维护的要点

事故发生维护是对现发生的煤矿机械设备故障所造成的设备停止运行的时间内进行的维护。这种维护的进行说明了之前所进行的预防事故维护并没有起到应有的作用，预防事故维护中出现了维护漏洞，需要进一步完善。在事故发生维护过程中，所需要进行的维护事项难度增加，所以耗时较长，影响作用也会比较大［3］。

4．3 进行预知事故维护的要点

预知事故维护是对早期的机械设备故障进行的维护。煤矿企业工作人员一般会在煤矿机械设备工作过程中，定期的检查、监测机械设备的工作状态，并依据所检查和监测到的数据分析机械设备是否还处于正常的运转状态。因此，预知事故维护就是对定期检查中检测出的早期故障开展的维护工作，例如，在检查中发现煤矿机械设备运转时出现了异常的噪音或振动，煤矿工人就可以根据这些早期故障分析判断设备可能出现的问题，然后及时的采取有效的措施进行维护，避免更大故障的发生。

4．4 主动预防事故维护的要点

主动预防事故维护是工作人员主动的进行机械设备的相关参数测定，判断设备的功能和磨损情况，进而针对处于薄弱环节的部件、材料进行有效的维护，从而达到避免机械设备故障继续恶化的目的，延长机械设备的使用寿命。

5 结语

综上所述，目前我国的煤矿企业面临着比较严峻的发展形势，即社会对煤炭量的需求很大但煤矿机械设备的故障频发，影响开采效率，进而影响了煤矿企业的效益。因此，加强对煤矿机械设备故障的诊断和维护技术研究具有十分重要的意义，我们应该对其给予高度的重视，并提高煤矿技术工人对设备故障进行诊断和维护的技能，促进煤矿企业的发展，进而推动社会的经济发展。

［1］ 马 雷．煤矿机械设备故障诊断与维修［J］．中国科技纵横，2014(11):214－216．

［2］ 张伟宏．煤矿机械设备故障诊断与维护［J］．科技与企业，2015(1):228－230．

［3］ 李庆功，陈 斌．煤矿机械设备的使用维修和故障诊断［J］．城市建设理论研究(电子版)，2014(26):2040．