机械设备故障诊断与维修技术在煤矿中的应用

吴迪

【摘  要】机械设备在现代煤矿的开采过程中非常重要，由于多种因素的影响，设备在使用过程中出现故障是较为常见的。而设备一旦出现故障，会影响煤矿开采的正常进度，因此要利用相关的故障诊断技术进行检测、处理，确保煤矿开采能够正常进行。本文对煤矿机械设备中常见的问题、故障诊断技术以及在煤矿设备中的实际应用进行了分析，以供参考。

【关键词】机械设备;煤矿;故障诊断技术;应用

引言

伴随我国经济的高速发展，大众对于煤炭资源的需求量不断扩大，煤矿设备在运作期间获得大众的一致认可。基于此，就煤矿机械设备中故障诊断技术的应用进行分析，为了确保分析的全面性和深入性，设计如下研究框架。首先，阐述故障诊断技术理论内涵以及性能指标，为后文阐述奠定理论基础。其次，分析在煤矿机械设备中故障诊断技术各个方法，阐述各个方法诊断的特点，并讨论故障解决策略。最后，对在煤矿机械设备中故障诊断技术的应用给予合理建议，力求强化设备的应用性，带动煤矿产业的可持续发展。

1故障诊断技术的重要意义

加强对煤矿机械设备的故障诊断，有利于开展安全高效生产，对于促进煤矿企业发展，具有不可磨灭的现实意义和历史意义。强化故障诊断技术有利于体高井下恶劣环境下对机械设备的操作和管理，机械设备的故障诊断和状态预测是加强设备管理、提高设备管理水平的重要组成部分，对煤矿企业的运行发展起到关键作用。只有不断加强对井下设备的故障诊断和管理，随时发现问题并及时解决，才能确保井下生产运行的安全和高效。强化故障诊断技术有利于加强井下装备的可靠性和维修性，井下生产条件存在着许多不确定性因素，故障随时有可能发生，因此加强对井下设备的故障诊断十分必要。通过对故障的不断深入研究、试验、调查、分析，研究每处故障发生的全部过程，直到消灭故障，增强井下装备的可靠性，延长使用寿命，提高设备利用率，达到提高设备整体效能。强化故障诊断技术可有效避免井下重大安全事故，减少事故危害性。科学合理的进行井下装备的状态监测和故障整段，及时解决生产经营中出现的设备事故，严格把控细节尽可能避免井下安全事故发生，尽量减少安全事故的损失和危害。故障诊断技术的应用降低设备寿命周期费用，最大化发展生产效率，从而提升煤矿企业的经济效益和投资效益。

2故障诊断技术的性能和指标

其一，及时性。故障检测需要及时，在系统出现故障后，检测技术应第一时间、在最短时间对设备进行检测。故障出现在故障被检测消耗的时间，是判断故障检测及时性的标准。故障的分离能力，故障诊断过程中，对系统内出现的各个故障，需要进行分化处理，因此，就要求故障检测设备具有区分能力。这样不仅可以有效区分故障，也可准确、及时对故障进行定位。其二：故障的判断识别能力。判断识别能力，就是对故障大小的特点以及时变性等识别能力。故障诊断技术具有此方面的能力，可有效辨别和分析出故障，利于更加有效的评价与维修设备。其三：自主适应能力。故障检测系统在应用期间，需要对被检测的主体具有较强的自主适应能力，此外也要善于利用变化所产生的新信息和数据，优化以及改善自身，强化应用的有效性。

3设备的故障诊断和维修技术

3.1振动诊断技术

目前，振动检测诊断技术在煤矿行业中是诊断人员首选的诊断方法。这是因为，第一，煤矿设备振动参考数据的重要特征是多维性和广泛性的，所以对设备诊断的精确度需要很高水准;第二，进行振动诊断技术不用特意暂停运行检测，能在设备启动时采取设备故障诊断，这样的诊断技术可以呈现出更客观直接的数据结论。该技术的长处就在于在完成设备由里到外的检测之后，不会对机械造成损害，因此这种技术是煤矿行业中采用较多的设备故障诊断技术。这种技术能够利用超声波、磁粉等技術实现对机械表面的故障检测，设备里面的故障则是采用中子检测、微波等手段来诊断和检测。

3.2红外热成像

煤矿开采的过程中，机械设备的使用时间较长，因此设备温度相对来说较高，利用红外热成像技术可以对机械设备的内外温度进行检测，而且利用红外热像仪进行故障诊断效果是很好的。红外热像仪通过检测设备表面的红外热能，能够生成实时热图像，通过图像找到设备使用温度的异常值，就能够检测相应设备的故障问题。这种诊断技术避免了使用温度传感器时布线的难度，属于非接触式的诊断技术，可以便捷的对机械设备进行故障诊断。

3.3超声波无损检测法

无损检测意思是在不破坏被检测对象表面积和内部组织的条件下，采集到物件内部形态结构异、缺陷而导致的光、电、磁、热、声等物理特征的变化，对物件内部和表面进行检测的方法。其中超声波无损检测法技术在井下机械设备的检测中使用比较普遍。超声波有着很强的穿透力，准确而灵敏，能够检测零部件任何损伤情况，并可估算出零部件剩余使用寿命，判断零部件是否需要进行维修和改换。

4提高设备维修技术的对策

4.1建立井下设备故障系统

基于故障的多层次性，故障的成因和后果关系往往具有很多层次并形成以连串的因果关系。通过故障检测技术的数据，可以将故障形成的原因进行同一分析，由于故障形成的原因非常复杂，需要充分进行故障检查和故障原因，构建故障系统，直观形象、灵活方便，在对故障一级一级展开分析，搜寻故障源，对需要检测的故障，根据重要程度数据将故障进行顺序检测，提高故障诊断的准确性，减少测试诊断的工作量。直观明确地现实了主要故障与其他故障以及故障成因之间的关系，使煤矿井下技术工作人员和维修人员及时把握各种故障，明确故障形成的原因。运用故障系统对井下装载设备、钻孔设备、通风设备等相关大型装备进行故障分析诊断，便于工作人员顺利开展作业，安全生产。故障诊断系统方便实用、直截了当的特点，使工作人员快速准确地把握问题的关键，对于强化煤矿井下机械设备平稳运行，增强企业生产经营起到有力维护作用。

4.2做好参数设计工作，明确风险类型

煤矿生产期间，煤矿生产期间也会应用到挖掘机，未来保障挖掘机应用有效性，需要利用故障诊断技术的应用，利用其检查和维护设备，利于排除安全隐患，确保生产的安全性。如，故障人员可以结合挖掘机应用情况，生产需求，设计满足负载力要求的参数，安装保护装置，以此来判断风险类型，针对风险选择适合举措去解决，确保系统的安全、稳定运作。

4.3提升作业维修人员技能

增强对煤矿机械设备运维人员技术水平的教学和考查。机械运维人员不仅需要取得执业资格，还需要时刻遵守机械设备使用规范。在充分了解设备使用原理及相关信息的同时，还需要掌握机械设备的运维能力，规范化使用机械设备，关注机械设备运行的外部条件，如环境条件、人为因素等。为此，企业需要形成相应的培训周期，有效地对机械设备运维人员进行培训，提高其综合能力。

结语

现阶段，我国对于煤炭的需求呈现日益加大的趋势，因此煤矿机械设备的先进性和稳定性起到至关重要的作用，设备的稳定性对于煤矿企业生产的过程有着直接的影响。为了促进和稳定煤矿企业的持续发展，相关人员需要进一步重视煤矿机械设备的故障排查和维修工作。

参考文献：

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[2]杨宇.故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用[J].现代制造技术与装备，2018，263（10）：156-157.

[3]方云生.煤矿机电设备故障诊断与维修技术探析[J].山东工业技术，2016（17）：142.

（作者单位：扎赉诺尔煤业有限责任公司铁北煤矿）