浅析矿山机电设备维修中故障诊断技术的应用

史洪超

（中国平煤神马集团一矿，河南 平顶山 467000）

随着科学技术的不断进步，矿山企业引进越来越多的机电设备，这些设备不仅机械功能全面，而且设备类型丰富，能够满足企业各个环节的生产需要，但是由于专业技术欠缺，设备的维护和检修面临巨大压力。在矿山机电设备维修中，合理利用故障诊断技术不仅能够提高设备得使用效率，而且能够减少设备的运行与维修成本，同时能够延长设备的使用寿命，很好的提高了矿山的管理水平，从而实现经济效益最大化。

一、设备故障诊断技术概述

（一）故障诊断技术的概念。所谓的故障诊断技术，主要是一种防护措施，在不影响正常生产的情况下对设备的运行状态进行查看，确保各项参数在合理范围内。该技术一般是通过精密的仪器对设备运行状态进行检测，对参数值变化进行记录，对运行频率进行掌握，对设备的完整度进行查看和评估，针对存在的问题及时查找原因，并测定出零部件受损程度能够维持设备的安全运行时间，从而给技术人员预留足够的时间来寻找替代性的部件，避免出现停产情况影响企业正常生产。

（二）故障诊断技术的基本原理。设备故障主要是指机电设备的外在已经表现出不协调的运行状态，这种状态主要由于零部件受损、电流过大、操作不当以及设备超期超时运转等原因引起，从而导致参数值超出了出厂设置。机电设备一旦出现故障，参数的变化会使设备的外表出现物理变化，这又被称为特征参数。在特征参数中，机械系统故障状态能够被灵敏的反映出来，这被称之为故障诊断的敏感因子，设备不能运行时敏感因子的值称为阀值。技术人员不仅要关注设备表面的变化，更要关注参数值的变化。随着故障严重程度的增加，特征参数会越来越大，故障问题影响着特征参数值的变化。设备故障问题能够通过检测出的特征参数进行判断，精准确定故障部位后合理更换零部件，降低设备事故率，保障正常运转。

二、矿山机电设备故障产生的原因

（一）设备的超负荷运转。在机电设备出厂设置时，都会限制合理的输出参数，当设备实际输出的参数超过输出限制后，会使设备出现机械故障，影响设备的正常运行状态。在设备出现超负荷损坏后，技术人员需要及时修复设备磨损零部件，并合理调整设备的技术参数，使其保持在正常运行参数内。

（二）配合关系的变化。通过对大多数设备故障分析可知，这些故障均是由于零件原配关系产生变化或零件损伤引起的，零件损伤后尺寸无法满足设备运行要求，设备整体性能产生较大变化，长期运行后出现严重的机电事故。而造成零部件常见损伤的主要原因是老化损伤和意外损伤。

（三）设备工作能力损耗。机电设备受机械内外的因素影响，上时间运行后综合性能不断损耗。主要原因是机件配合刚性下降，零部件的间隙出现变化。另外一些零部件出现老化和磨损，大幅增加了设备的摩擦系数，从而造成设备衔接运转部位的热量增大，负荷的部件发生了扭曲变形。

三、故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用

（一）压力诊断法。该诊断法主要是针对电机故障，通过依靠现代化机械检测轴承承受力、齿轮转动率等机电设备的传输参数。在传输过程中，传感器能够把参数转换为数字形式，使维修人员能够对备的参数变化一目了然。在煤矿复杂的作业环境下，压力诊断法能够保持正常的运行状态，其不仅可以检测机电设备中的运行参数，而且可以检测机械温度、周围环境变化、设备运行压力等，给正常生产提供数据支撑。

（二）智能诊断技术。智能诊断技术一般包括灰色系统诊断法、神经网络系统诊断法以及专家系统诊断法等，其通过系统控制模拟人脑特征，从而实现对故障信息的获取的分析，并根据故障情况向主机传递故障处理意见，实现故障诊断、分析和处理一体化。目前煤矿企业常用的是神经网络系统诊断法，能够发现极其复杂和隐蔽的机电设备故障。传统的诊断方法不仅费时费力，而且存在诊断误差，无法准确诊断出故障的位置和程度。而专家系统诊断法作为解决设备故障的一种新型诊断方法，则是依靠广泛收集的各个领域机电技术和处理经验，模拟出专家的思维过程，在短时间内分析故障原因，并给出诊断结论和维护建议，及时更换损坏部件，解决故障问题。

（三）参考故障历史记录诊断法。该方法是主要根据矿山机电设备的系统组成原理，从出现的明显的故障着手，分析排查局部故障的所有依赖性元器件和系统，并依次找出故障的症结。 矿山机电设备使用维护手册就是通过参考故障历史记录诊断法构成，在矿山机电设备发生故障后，对故障产生的过程进行细致排查可以得出最终诊断结论，将这些结论有效地集中归纳后，便可以形成一个故障诊断集。当再次出现相同的故障现象后，便可通过查找上次的诊断路径对故障进行诊断和处理。这种方法纯粹地依赖历史诊断经验，优点是在故障现象相同的情况下能够比较快捷地定位。

（四）仪器诊断技术。仪器诊断技术是根据机电设备的液压系统的一些内部参数的控制，如压力、温度、振动、泄漏、执行部件的速度、力矩等，再通过仪器的显示或计算机运算从而得出判断结果。诊断仪器主要有以下三种：通用型、专用型、综合型。这种技术的发展方向主要是非接触式、便携式、多功能和智能化。

四、结束语

综上所述，故障诊断技术在矿山生产管理中发挥着至关重要的作用，其不仅能够提高矿山机电设备的维修效率，而且能够延长矿山机电设备的使用寿命，为企业发展提供安全保障。技术人员要不断地发展和完善矿山机电设备故障诊断技术，提高处理故障的水平，从而保障矿山机电设备的安全和稳定运行，促进煤炭企业健康可持续发展。