诊断煤矿机电设备机械故障技术研究

曹旭光

摘要：随着社会的发展，我国的煤矿工程的发展也有了很大的进步。煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断技术主要是通过计算机、传感器等信息技术的综合体对煤矿机电设备进行检测诊断。诊断技术包含的诊断内容比较广，设计的诊断方式也是多种多样的。随着信息的飞速发展也在不断更新进步，越来越多的应用到各行各业当中。煤矿机电设施设备在实际应用的过程中极易出现各种故障问题，如不能及时发现处理很容易影响整体的工程运行，关系着煤矿工作人员的生命安全以及煤矿企业的经济效益。故障检测诊断技术的应用能够有效的减少这一情况的出现，保证煤矿中设施设备的安全运行。

关键词：煤矿机电设备;机械故障;诊断

引言

煤矿企业是一项危险系数比较高的工业生产活动，当某一生产环节出现问题时，整个生产活动都会受到严重影响，甚至会引发安全事故等问题的发生。而故障诊断技术能够对煤矿工业生产活动中所涉及到的机械设备故障问题及时检测，有效控制和减少机械设备运行当中不安全事故的发生，提高煤矿企业的生产效率，可见煤矿机电设备的故障诊断技术是煤矿企业安全运行的有效前提。

1故障诊断技术的含义

故障诊断技术，就是对设备在运行过程中的相关数据进行监测的技术。可以将检测到的异常情况，通过系统性的分析得出诊断结果，并根据这些诊断结果推测出系统后期的运行状态，具备性能好、可靠性强，预测的准确性高等特点。它是新型的设备诊断技术，相对于传统的诊断技术而言，可以及时地检测到发生故障的部位，并能准确地预测到设备日后的运行状态。既给相关技术人员减轻了工作负担，帮助他们在第一时间寻找故障根源并采取相应措施，极大提高了工作效率。

2煤矿机电设备常见故障

2.1粉尘累积

煤矿机电设备最常见的故障原因之一是粉尘累积，煤炭开采时，大量粉尘在重力作用下落入机电设备内部，如不能及时清理，很可能导致各类故障。如，综采设备的切割部分，由于切割机与煤层距离最近，可能在工作中吸入大量粉尘，粉尘的持续累积会导致切割机在工作中被不断摩擦，降低工作效率、出现较大噪音，甚至影响切割机的使用寿命。

2.2润滑故障

润滑故障存在于大部分可以通过自身动力进行工作的设备中，尤其是机电设备。机电设备启动后，各构件是联合工作的，机械摩擦非常频繁，部分构件每秒转速超过500r、1000r，如未做好润滑工作，构件磨损率会大大提升，机械故障也难以避免。2014年9月，山西某煤矿购进一部价值140万元的新式机电一体割煤机，由于润滑不到位，割煤机工作中出现刺耳噪音，工作人员立即关闭工作电源，但设备内部构件已经出现破损，不得不进行更换，该故障属于典型的润滑故障。此外，部分机电设备在长期使用中消耗了润滑油，未能及时补充也会造成机械故障。

2.3齿轮故障

齿轮故障在国内机电设备中较为多见，由于设备的价格相对较低，因此部分煤矿选择国产设备。国产机电设备的不足之一是齿轮无法实现精确啮合，由于齿轮转速快，长期工作会导致啮合度进一步下降，如不能及时校正、更换，设备的工作性能会明显下降，耗电量和机械故障发生率则会增加，甚至出现设备局部损坏的情况。

3故障检测诊断技术在煤矿设施中的实际应用

3.1故障诊断技术在矿井提升机设备管理与维修中应用

矿井提升机是煤矿机电设备中的主体，是实现整个煤矿生产活动的关键部位。煤矿提升机在煤矿整个生产活动中主要负责煤矿的开采、运输，以及施工人员升降、材料下放等。在整个煤矿生产活动中，矿井提升机的运行状况影响着整个煤矿的生产活动，而其最常见的故障问题是由于超限超载造成的，在对矿井提升机故障处理时，应加强对保护装置的检测。例如，提升机出现松绳故障时，相关人员通常会在2个天轮处安装小提钢和传感器设备，以对提升机的天轮转速进行预测，当转速不一致时，传感器装置会发出警报并停止提升机的工作，相关人员便可以对提升机进行处理，避免不安全事故的发生。

3.2机电设备维修管理制度的专业化

我国的煤电设备管理依然具有传统管理模式的影子，尽管能减少设备故障和安全事故的产生，仍因操作人员的技术不过关等，难以充分发挥管理模式的功能与作用，甚至因使用设方法的不正确，而导致设备故障经常发生，也缩短了设备使用寿命。所以企业必须要有计划地组织人员培训，提升员工使用设备的技能和维修技术水平，增强员工的综合素质。同时，必须制定健全的维修管理制度，合理配置劳动力，实现高效管理。

3.3故障检测诊断技术在矿用高压异步机中的检测应用

矿用高压异步机在煤矿生产应用的中的重要性丝毫不低于矿用提升机，关系着整个煤矿企业的整体经济利益，随着信息时代的发展，人们对于信号的处理能力也在不断提高，对于矿用高压异步机的故障检测技术是所有矿用设备检测技术中最先进的一种。针对矿用高压异步机的故障检测工作主要针对三个方面，第一种是电流高次谐波技术，此种检测技术最大的有点是可避免高低压对于检测结果的影响，但是在实际应用过程中对操作水平的要求比较高，需要加强对工作人员专业能力的培养;第二种是局部放电检测技术，这种检测技术在检测过程中最大的优势是其对于高压设施设备的检测准度非常高，但是针对于低压设施设备的检测能力相对来说就要差很多了;第三种是磁通检测技术，这种检测技术在实际应用中的检测重点也是针对高电压电气设施设备的检测，在实际应用过程中要保证通讯的正常运行，信号的强弱将直接影响着检测的结果。

3.4故障检测诊断技术在矿井提升机中的检测应用

煤矿矿井工作中主要的机械设备便是矿井提升机，其担负着煤矿工作中最基础的运行作用，是工作人员以及煤矿中各种材质运输的主要工具，矿井提升机的故障检测工作是非常重要的，其关系着煤矿工作人员的生命安全以及各类矿产的运输情况。矿井提升机在运行过程中通常会出现的故障有以下两个方面，首先是“硬故障”，主要是指矿井提升机在运行过程中的参数数值出现了异常情况，能够直接展现出矿井提升机运行过程中问题出现的点。另外一种是“软故障”，相对于“硬故障”来说，“软故障”更不容易被发现，“软故障”的发生通常是对“硬故障”起到一个预警作用，如不及时处理便会发展为“硬故障”。因此在针对矿井提升机的故障检测技术中除了要保证对“硬故障”做好检测工作之外，加强对“软故障”的检测工作也是非常有必要的。

结语

综上可知，虽然故障检测技术在煤矿行業中的应用已经非常普遍了，但是在实际应用过程中仍然存在着各种问题，每种检测技术都还具备着一定的进步空间，好需要不断进行完善和创新。同时还要加强对于故障检测及维修人员工作能力的培养，提高整体的检测及修复效率，提升煤矿企业的整体效益，促进我国煤矿行业的稳定发展。

参考文献：

[1] 李波.论煤矿机电的设备故障诊断及其维修对策经验谈[J].现代企业文化，2018（03）：253.

[2] 张海帆.煤矿掘进机掘进过程中容易出现的故障及其处理[J].机械管理开发，2018（01）：194-195.

（作者单位：河北煤炭科学研究院）