矿山机电电子设备的故障诊断与维修分析

马 川

（东莞市技师学院，东莞 523000）

矿山机电电子设备的故障诊断与维修分析

马 川

（东莞市技师学院，东莞 523000）

本文将对矿山机电所用设备产生故障的原因进行分析，提出故障诊断技术以及其在维修过程中的具体应用。

矿山机电设备 故障诊断 维修

引言

矿产资源具有十分广泛的用途，适用于多个工业生产领域。目前，矿产资源开发和利用的各种先进技术和先进设备层出不穷，大大提高了矿产资源的开发水平，提高了矿产资源的利用效率，对我国的经济发展做出了极大贡献。但是，矿山机电设备的故障问题一直是困扰矿产开发利用行业的主要问题。如果矿山机电设备出现故障，会造成人员伤亡和经济损失，阻碍矿产开发利用行业的发展。因此，加强矿山机电设备的故障诊断和维修水平，是我国矿产行业所要考虑的问题。

1 机电设备的故障原因

1.1 配合关系发生变化

矿山机电设备内部结构比较复杂，零件与零件之间具有密切的配合关系，各个零件共同配合形成设备的正常运转。一旦零件之间的配合关系发生变化，将很容易引起零件之间的配合失灵，轻则降低机械设备的性能和生产效率，重则引起机电设备报废。零件与零件之间的配合关系发生变化，一般是由于零件出现了损伤，尺寸和形状发生了变化，不能与其他零件进行很好的配合。这种损伤可能是因为零件长期使用出现了老化，也可能是因为意外事故导致。

1.2 设备运行负担过重

在设计过程中，矿山机电设备的设计人员就已经对机电设备的各项参数划定了范围。如果矿山机电设备的运行参数超过设计人员规定的范围，那么说明机电设备运行负担过重，处于超负荷运转的状态下。如果长期保持这种状态，会对机电设备的内部造成损伤，影响机电设备的工作性能。一旦出现这种情况，技术人员要及时调整机电设备的工作参数，并且采取措施降低机电设备的运行压力。

1.3 设备工作能力降低

机电设备有时会出现工作能力下降的状况，这是由设备内部因素和外部因素共同引起的[1]。比如，工作环境温度过高，散热通风情况不好，就会造成设备内部的零件摩擦生热，热量无法散发，最终导致零件温度上升而发生形变；或者是机械设备在安装时连接不恰当，造成连接部位负荷过重而发生扭曲或者磨损。

2 故障诊断的步骤

机电设备的故障诊断由多个环节组成，首先是建立数学模型。机电设备的运行涉及众多运行参数，这些运行参数代表着机电设备的运行状态，也能够及早反映机电设备的故障。故障诊断就是要将这些工作参数综合起来建立数学模型，然后从定性和定量两个角度进行分析。其次是信息的采集处理。机电设备上都安装有传感器，传感器需将探测到的信息数据发送到存储器。这些数据信息不能用来直接判断机电设备的运行状况，而是需要经过有效处理。这些数据信息经过处理后，才能够与设备的运行标准进行比较，进而找出继电设备发生故障的原因。

除了以上两个步骤，技术人员平时还要时刻关注机电设备各个部件的运行情况，结合机电设备的使用寿命进行故障预测，判断机电设备可能出现的故障种类和表现，从而为机电设备的维修工作提供有效的依据。

3 针对矿山机电设备的故障诊断技术

对于矿山所用的机电设备，常见的诊断技术有三种：参考故障记录、压力和温度检测、利用专家系统诊断[2]。

在矿山机电设备出现故障的时候，维修人员除了要采取必要措施对故障进行排除外，还要将故障的特征、原因、处理办法记录下来，以便日后出现类似状况时能够以最快速度解决问题，从而防止对矿产资源的开发利用造成影响。所以，在矿山机电设备产生故障的时候，技术人员首先要查看故障记录，查看是否曾经出现过类似故障，进而寻找解决办法。

机电设备在正常运行的情况下，传动箱和轴承等部位的压力参数和温度参数都处于比较稳定的状态。所以，技术人员可用过检测机电设备各部位的压力参数和温度参数，来确定机电设备是否发生了故障。通过这种方式来进行故障诊断，能够快速判断出机电设备是否发生了故障。因此，这种方式的应用最为广泛。

我国的矿产开发企业都要具备故障诊断相关的专家系统。故障诊断的专家系统包含了行业专家对故障诊断和故障解决的详细分析和经验总结，是我国矿产开发利用行业精英的智慧结晶。技术人员可以通过专家系统对设备故障进行定性分析和定量分析，制定解决办法。

4 故障诊断技术在维修当中的具体应用

4.1 采煤机故障诊断

我国在九五重点科技计划中明确指出：要将采煤机的故障诊断列为矿产行业的重点开发技术项目之一[3]。从此，我国的采煤机故障诊断技术出现了突飞猛进的发展。我国的采煤机故障诊断技术通过多个单元的共同配合，有效降低了采煤机出现故障的频率。这些工作单元有摇臂检测单元、变频器通信单元、高压控制箱检测单元、机身外围检测单元和工程概况检测单元。检测设备通过监督采煤机的各项工作参数，利用通信模块汇总信息，向技术人员发出预警信号，从而对采煤机采取温度、过流、欠压和过压等保护措施。总体来说，我国的采煤机诊断技术还存在一些缺点，如检测的参数不够完善、检测的范围不够广等，与世界发达国家还存在一定差距。

4.2 提升机故障诊断

提升机是矿物资源开采的重要设施，能够将井下开采的矿物资源和井下工作人员运送到地面上[4]。提升机如果出现故障，会严重威胁工作人员的人身安全，给企业造成损失。提升机的故障分为软故障和硬故障，主要表现为提升机运转时发出异常声响、提升机的电动机底座出现振动、提升机出现漏灰现象、提升机的物料排出量不足等。以矿山开采常用的双筒提升机来说，松绳故障是一种常见的故障类型。如果出现这种故障，可以在提升机的天轮上安装小磁钢，通过传感器检测天轮的转动速度。如果天轮的转速保持一致，传感器的输出技术脉冲也差不多，则说明故障已经排除。

4.3 其他设备故障诊断

除了采煤机和提升机，矿山开采的常见机电设备还有高压异步电动机和通风机。故障诊断技术同样可以应用到这些机电设备的管理中。这类故障技术典型的有金属超声探测技术、红外线热成像技术、铁谱探测分析技术等。这些技术的逐步运用，让技术人员可以及早发现机电设备的故障，从而有效避免造成更大的损失。

5 结论

综上所述，矿山机电设备保持良好的运行状态，对于我国矿产开采作业水平和工作效率具有决定性影响，还能够保护矿物开采工作人员的人身安全。我国矿山机电设备产生故障的原因主要有配合关系发生变化、设备运行负担过重、设备工作能力降低三种。对此，矿山机电设备的维修人员要时刻保持对机电设备的监测，提前预测机电设备可能出现的故障，结合故障记录和专家系统分析故障原因，采取必要的技术和措施处理故障，以尽快排除机电设备的故障，确保机电设备能够安全、可靠、稳定地运行。

[1]仇金刚.故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用探讨[J].机电信息，2015，（6）：97-98.

[2]郭强.浅析故障诊断技术在矿山机电设备维修中的运用[J].机械管理开发，2014，（5）：80-81+83.

[3]张启亮.故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用[J].能源与节能，2016，（4）：183-184.

[4]刘俊峰.运用故障诊断技术进行矿山机电设备维修思考[J].机械研究与应用，2016，（2）：216-217.

Fault Diagnosis and Maintenance Analysis of Mechanical and Electrical Equipment in Mine

MA Chuan
(Dongguan technician college, Dongguan 523000)

This paper will analyze the causes of failure of mechanical and electrical equipment used in mine, and put forward some fault for the technology and its application in the maintenance process.

mine mechanical and electrical equipment, fault diagnosis, maintenance