矿山破碎机故障及其诊断探讨

摘要：矿产资源会对我国社会经济的发展产生直接且明显的影响，其重要性是不言而喻的，所以有必要做好其开发及利用工作。文章首先分析了矿山破碎机出现故障的原因，介绍了两种常见矿山破碎机的常见故障及其处理，讨论了矿山破碎机故障诊断方法，最后展望了故障诊断方法发展趋势，以期为矿产资源开发工作提供有益参考。

关键词：矿山破碎机；设备故障；故障诊断；矿产资源；固定式液压破碎机；颚式破碎机 文献标识码：A

中图分类号：TD451 文章编号：1009-2374（2015）34-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.073

在矿产资源开发工作中，矿山破碎机是一种常用设备，可以大幅提升和有效保证开发效率。然而在实践操作中若所处环境不理想、维护和保养工作不到位，则有可能导致故障，给矿山企业的正常生产带来直接且严重的负面影响。下面针对矿山破碎机出现故障的原因进行分析：

1 矿山破碎机出现故障的原因

（1）运行环境不理想，面对过大的振动或者力矩，使得传动系统出现故障，如轴头、轴承位以及键槽等部位的磨损；（2）运行期间会导致严重的粉尘问题，如果在动力系统大量积聚，便会导致故障。另外，粉尘落在润滑油表面，将会严重削弱其润滑效果，最终导致传动部位出现严重磨损；（3）在科技迅猛发展的推动下，矿山自动化作业水平正在不断提高，同时对破碎机等设备提出了更为严格的运行要求。在此背景下，矿山破碎机正朝着三大方向不断发展，分别是产量化、规模化以及高技术化，使其维护和保养难度日益增加。如果矿山企业未能配备高技术水平的维护人员，当矿山破碎机出现故障时，便难以进行及时处理，会进一步加重矿山企业的经济损失。

2 两种常见矿山破碎机的常见故障及其处理

2.1 固定式液压破碎机

固定式液压破碎机在矿山开发中较为常见，破碎能力强、噪声污染小、可靠性理想、容易操作，可以大幅减轻工作人员的负担，能够在各类工况下全天候作业。以GP60固定式液压破碎机为例，其工作时可能出现的故障主要包括下述三种：（1）由于液压系统温度过高，造成液压油状态异常，进而造成设备难以正常运行。为解决该问题，应密切监测液压油实际温度，尽量保证其处于常温状态；（2）液压系统温度过高会使得橡胶密封件发生一定程度的膨胀，加剧磨损，从而降低设备的运行效率和质量。为解决该问题，应严格落实对设备零部件的检查工作，一旦发现异常，应予以及时更换；（3）液压油氧化后会生成沉淀物，严重时将堵塞过滤器，最终造成液压系统难以正常运行。为解决该问题，建议定期更换液压油，不仅如此，还应有效避免液压油氧化问题。

2.2 颚式破碎机

（1）闷车，即设备运转时发生突然性停机。诱发该故障的原因是多方面的，常见的如排料口发生堵塞、皮带松弛、电压不稳以及轴承断裂等。当出现闷车故障时，首先要做的工作是找出事故的诱发原因，进而采取针对性的解决措施，如排除料口部位的堵塞物，将皮带调整到适宜紧度，使电压拥有良好的稳定性，使用新的轴承等。（2）弹簧断裂，导致该故障的常见原因是，对小排料口进行调节时，没有适当放松弹簧。所以，在解决该问题时，一般对毁坏的弹簧予以更换即可。（3）偏心轴弯曲甚至断裂，导致该故障的常见原因有三种：一是主机长时间超载工作，二是没有做好偏心轴的热处理工作，三是破碎物硬度过大。为解决该问题，应对偏心轴进行及时更换，并密切观察和总结导致该故障的真正原因，然后采取针对性的处理措施。

3 矿山破碎机故障诊断方法

3.1 基于直观的故障诊断方法

该方法又被人们称之为主观诊断法，是指负责诊断的工作人员立足于个人拥有的实践经验，凭借看、听、摸、闻、问等方法或通过一些检测装置以查找故障，分析其位置与原因。运用这一方法时，有些情况下涉及对系统结构等多方面知识的综合运用，所以对诊断工作人员提出下述要求：（1）拥有较丰富的矿山破碎机故障机理知识；（2）拥有较丰富的矿山破碎机故障诊断经验。由于对诊断工作人员的个人能力有着较大的依赖性，因而故障诊断效率和质量不高。

3.2 基于故障树的故障诊断方法

该方法基于逻辑视角对零部件、系统整体之间的关系加以分析，可以是定性的，也可以是定量的，不仅拥有较强的逻辑性，同时还拥有比较理想的直观性，是现今分析复杂系统安全性时的一种常用的、高效的方法。立足于矿山破碎机液压传动系统具有的结构特点，构建与之对应的故障树，接下来利用结构函数，通过数学公式将故障树直观表示出来，并加以分析。大量实践显示，利用故障树分析结果开展矿山破碎机故障诊断工作，可以快速且准确地找到故障位置，能够为后续维修提供极大便利。

3.3 基于人工神经网络的故障诊断方法

人工神经网络是由若干并不复杂的处理单元彼此相连而构成的一种较为复杂的网络系统。该方法的实质是，对各类故障诊断经验加以学习和吸收，借助分布于网络内部不同位置的连接权值以实现对所掌握知识的表达，赋予自身三大能力：一是联想记忆，二是模式匹配，三是相似归纳能力，从而在故障、征兆之间构建起一种较为复杂的具有非线性特点的映射关系。相较传统信息处理方法，神经网络技术表现出很大不同，其具备自适应功能，可接受训练，还能够对储备信息进行修改，就原理层面来看工作效率要远远超过传统信息处理方法，不仅如此，还表现出下述优点：（1）非线性；（2）模拟并行性；（3）高度容错性；（4）鲁棒性；（5）自联想；（6）自学习等。

4 故障诊断方法发展趋势展望

现阶段，以计算机技术为代表的各类现代科技正处于快速发展中，为故障诊断技术的进一步发展奠定了坚实基础。现今，故障诊断方法的发展趋势集中体现在下述方面：（1）将某些新颖理论和知识应用到故障诊断中，常见的如信息融合故障诊断、基于进化算法的故障诊断以及基于核方法的故障诊断等。在相关新理论快速发展的今天，上述方面的工作仍旧会发挥出重要作用，是故障诊断研究不可或缺的核心内容之一；（2）诊断系统集成化，将若干种诊断方法有机融合为整体的集成故障诊断研究，如将小波变换、模糊数学以及神经网络这三大技术有机融合为整体的故障诊断方法；（3）诊断系统综合化，由原先较为简单的监测以及诊断逐步向综合系统化方向发展，将监控功能、测试功能、诊断功能、管理功能、预测功能以及训练功能整合到一起；（4）在人工智能快速发展的今天，其优越性开始引起业界的广泛关注，以故障诊断系统为例，如果有机融入人的作用，那么将会大幅降低各类故障误报率，同时能够减少漏报的发生。故障诊断属于一门实践应用型技术，换而言之，只有应用于实践才能真正反映其价值和意义。现阶段，尽管在理论方面成果颇丰，然而应用实例并不算多，所以如何将理论知识转化为实践成果，仍旧是未来的重点研究课题之一。

参考文献

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作者简介：季永强（1970-），男（蒙古族），内蒙古赤峰人，赤峰贺邦机电制造有限责任公司工程师，研究方向：机械方面。

（责任编辑：蒋建华）