煤矿井下机电设备的工作性能及维护分析

潘文忠

(阳泉煤业(集团)有限责任公司五矿，山西 阳泉 045209)

0 引言

随着我国煤矿企业不断高速的发展，这就需要重视矿井下机电设备的工作性能和相关的维护工作。在传统维修理念中，普通的维修方法属事后处理方法，从而严重影响整体生产效率。本文主要就煤矿井下机电设备的工作性能和维护分析两方面进行具体地分析，希望能够提供参考性意见和建议。

1 煤矿井下机电设备特点

煤矿井下的机电设备因为长期都需要在井下进行作业，整体的工作环境比较恶劣，所以在操作的过程中非常容易受到不同程度的振动和冲击，最终会引起机械的磨损；第二，在煤矿生产现场经常有大量的有害气体和污染物，这些污染物长期弥漫在空气中，所以最终会对机电设备造成腐蚀；第三，很多煤矿经常让机电设备处于连续劳作的状态下，机电设备一直处于连续超负荷工作的状态中，所以很多机电设备的故障发生率比较高。

通过这样一种煤矿井下机电设备监控系统的构建，一方面能够更好地对煤矿井下的相关操作情况进行全面地监控，另外一方面也能够通过专家管理系统对传输过来的数据进行实时地分析，从而更加灵活地调整设备使用的情况，并更好地安排对设备进行全方位地维护。

2 振动诊断检测技术

2.1 振动诊断检测技术

振动诊断技术是一种预测性检测技术，基于振动设备在运行的过程中是否会发出相关信号的频率，然后再检查其中振动的数值是否容易发生变化而对机械设备进行全方位有效地诊断。如果在运行的过程中发现有故障的话，就应先对故障进行全面地判断和分析，这样振动技术在检测技术设备的时候也就会更加方便。目前，振动技术在机械设备检测中的运用范围非常广泛。

如果煤矿设备的内部结构发生了较大的变动，应根据煤矿机械运转过程中所发出的振动信号的特征进行全方位地分析。尤其需要根据振动信号的实际区域来绘制属于煤矿机械运转的振动特征曲线。此外，尤其需要根据曲线变化的情况对煤矿机电设备内部的故障进行全方位地诊断。精密的振动诊断技术需要同时结合复杂的分析仪器和专业的诊断设备进行检测，并在这个过程中融入计算机辅助诊断的设备和人工智能专家系统。只有这样才能够对设备故障存在的部位、原因和故障的类型进行全方位地评价，并由此提出相应的参考性意见和建议。因此尤其需要根据故障发生的原因采用简单的诊断技术进行全方位地诊断。

2.2 振动诊断检测技术在实际中的应用

对张新井田内主要采用的振动监测技术对机电设备工作性能进行日常的维护，常用的方法主要包括倒频谱、常频谱和三阶谱等主要运用的方法。但在检测的过程中普遍发现存在包括裂纹、剥落、损伤和点触等多种类型在内的滚动轴承。在运行的过程中，其低频的脉动频率大约在0～20 Hz范围内运动。但是经过实际的测试，这一带机械振动的频率往往会产生非常大的干扰，如果单纯地采用上述测试的方法来诊断轴承的故障的话，往往很难将轴承本身的信息从振动类型的噪声中区分开来。因此，如果单纯地采用振动诊断检测技术的方法来诊断轴承故障的信息的话，将很难从诸多振动的噪声中将声音区分开来。所以这种直接诊断滚动轴承故障的效果其实并不是很好。

而因为张新煤矿井下的环境本身就非常复杂和恶劣，各种干扰交织在一起时，也会严重影响采用时域时候测量的准确性。在煤矿井下机电设备的维护过程中通过抑制强干扰下环境背景的噪声来达到提取有效信号的目的也就显得尤为重要。

2.3 振动测试仪

如果想要在煤矿井下进行机电设备工作性能的维护和分析，最重要的就是要采用振动早期诊断检测技术。而采用振动诊断检测技术的基础就是要有合适的机器帮助其进行运作，振动测试仪就是其中一种类型的机器。

在设计振动测试仪的过程中，一定要充分设计适用于井下典型设备的滚动轴承型号、在工作参数范围内浮动的谐振器，然后再把这些器具经过放大之后，带入通滤波，进而也就能够把因为冲击引起的高频谐振的值全方位地监测出来，这样也就能够更好地对各种信号频谱进行分析。之后再通过利用单片机的方法来更好地实现仪器抽成的钻速和型号的定位，从而能够最终实现距离的自动扫描和工作状态的自动报警。在振动测试仪使用的过程中，数据自动采集的功能在其中占据非常重要的地位。能够将采集的数据更好地传送给计算机，然后在此基础上再用现代数学方法进行处理，最终再利用相应的数据来得出相关的诊断结果。

运用振动检测技术来对煤矿井下机电设备进行全方位地检测，那么在煤矿井下机电设备中的管理由故障事后处理变为超前预测预防，机电设备诸多问题就能够很快地得以圆满解决。

3 结语

煤矿机电设备技术的应用对于煤矿产业的发展来说具有非常重要的意义和作用。如果能够合理地运用类似振动诊断检测技术对当前煤矿井下设备中的故障进行诊断的话，也就能够更好地促进煤矿企业提高其生产经营的水平，最终使得所有的机电设备都处于安全生产的良好运行状态中。加强对煤矿井下机电设备的维护是煤矿企业进行稳定运营非常有效的途径。