故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的应用

李洋（中煤新集能源股份有限公司刘庄煤矿，安徽阜阳236211）

0 引言

在信息化应用和互联网背景下，利用计算机技术和信息传感技术做基础，故障诊断技术在各种工业机械生产作业中发挥了巨大的作用。煤矿机电设备在煤矿资源开采中扮演着非常重要的角色，保证其高效、稳定的工作状态是企业发展和进行经济活动的重要条件。煤矿开采的危险程度比较高，故障诊断技术可以实现煤矿开采机电设备故障的检测和诊断，能够降低安全事故的发生几率，并使其得到有效的控制，保证了煤矿生产作业的效率和安全性。

1 煤矿机电设备故障检测的重要性

1.1 能够显著提高煤矿设备的工作效率

随着煤矿资源的快速消耗，社会生产和经济活动对煤矿的需求也越来越大，进而煤矿企业需要购进更多的机电设备来保证生产效率和经济效益，此时，怎样对机电设备进行故障诊断并掌握发生故障的原因，不定期地开展煤矿机电设备的故障检测和排除活动，是当前维修技术人员的主要工作内容。针对机电设备出现的故障，维修技术人员应做到快速的处理和解决，减少故障影响，增加机电设备的有效工作时间，避免出现经济损失，同时提高生产的效率。

1.2 延长机电设备的使用寿命

机电设备的故障有故障产生前和故障产生后这两种情况，在前期工作过程中，煤矿机电设备的故障诊断是主要的检查维修手段。在机电设备的使用全过程中，都必须要进行维修和保养工作，以此来有效延长机电设备的使用寿命，确保其工作状态的稳定性和高效性。利用故障诊断技术对前期的机电设备展开全面的故障诊断，排除潜在的安全故障隐患，提前预防故障的发生，以免造成更大的经济损失。

1.3 保证生产工作的顺利性

无论是在煤矿开采作业和其他经济活动中虹，都需要专门的管理人员来对全局进行管理和控制，在机电设备的故障检测和诊断工作上也是如此，需要安排专业的、技术能力较强的维修检测人员来担任此岗位。由于煤矿机电设备的特殊性和工作环境的复杂性，需要经常进行检测，以便于提早发现故障问题提早解决，避免阻碍煤矿生产作业的顺利进行。

2 机电设备故障原因分析

2.1 长时间工作或处于超负荷运行状态

一般情况下，刚制造组装完毕的煤矿机电设备在投入使用之前都会设置好自身的技术参数。当煤矿机电设备长时间工作或者处于超负荷运行状态的时候，其原本的参数会发生一定的改变，导致机电设备的运行功率大于安全标准，经过一段时间的使用，其整体的性能和可靠性都会出现下降，进而增大了后面生产过程中发生故障的几率。

2.2 更新换代速度慢

当机电设备在使用过一段时间之后，部分零件或者机构难免会出现老化和磨损的现象，进而形成不稳定因素，对煤矿设备的安全运行产生严重的影响。维修技术人员必须要及时的发现这种情况，并更换零件进行保养，确保煤矿生产作业的高效开展。

2.3 损耗严重

机电设备在持续工作的状态下，势必会造成零部件的磨损，进而导致各个零部件之间的啮合出现偏差，工作效率和能源的利用率均会有所降低。如果不能及时地解决这个问题，机电设备各机构间的配合误差会进一步的扩大，导致更多的机械能转换成热量，机电设备在散热问题得不到有效控制下会造成损耗的快速增大，更容易发生各种故障问题。

3 常见的煤矿机电设备故障诊断技术

3.1 高压异步机电动机的故障诊断技术

在煤矿开采作业中，高压异步电动机设备得到了大范围的应用，这是因为高压异步电动机的工作效率较其他设备比较高，运行比较稳定，同时应用于高压异步电动机的故障诊断技术有很多种类，检测工作非常便捷。在具体的故障诊断中，诊断人员可以借助磁通检查法来掌握电动机的输出信号的状态，排除异常情况。也可以借助局部放电法对电动机进行全方位诊断，利用计算机检测到故障情况。

3.2 煤矿采煤机故障诊断技术

采煤机在煤矿开采作业中起着非常重要的作用，其本身和煤壁的接触非常紧密，工作环境恶劣，出现故障和损伤的几率非常大，故障诊断的次数也比较多。为了有效改善这种情况，左右摇臂采煤机得到了广泛的应用，左右两个摇臂为采煤机的安全运行提供保障，同时还能帮助诊断人员对采煤机进行故障诊断。在采煤机上固定上专门的诊断设备，配合左右摇臂能够实现采煤机的定期自动诊断和检测。

3.3 煤矿提升机故障的诊断技术

煤矿提升机的故障率也是比较高的，当提升机出现转速不平稳、工作稳定性不良等现象的时候，就代表提升机出现了软故障，工作人员可以对其内部仪器进行适当的调节，就能解决这些问题。如果工作人员忽略了这些内容或者处理不及时，就会进一步导致硬故障，对提升机的内部零件和机构造成严重的破坏，甚至出现彻底无法使用的情况。所以在每一次的诊断检测工作中，都要查看提升机的工作数据和参数，如果发现故障要立即停止运行并快速修复，防止转变成硬故障。现阶段使用最多的方法就是在提升机各运行系统安装传感器设施，并将其连接到计算机总控台上，实现提升机工作数据和状态的实时监控，有效降低故障的发生几率。

4 故障诊断技术应用于煤矿机电设备的方法

4.1 煤矿机电设备的故障诊断步骤

在煤矿机电设备出现故障问题的时候，可以学习参考其他企业运用诊断技术的经验和案例，并利用矿产资源的特殊开采工艺进行一定的改进和优化。掌握全面的机电设备故障信息有利于对故障的全面诊断和解决。在这个过程中，可以借助传感器和信息采集模块等装置来得到准确的故障信息内容。

4.2 故障信号特征的提取方法

由于煤矿机电设备的复杂性和工作环境的特殊性，在运行中会产生一定的噪音，进而对人们掌握设备运行情况和故障信息造成了一定的影响和干扰。要想实现故障的精准诊断，对信号进行精准识别是非常关键的步骤。在故障诊断过程中，技术人员可以借助提升小波分解法及特征匹配准则，清楚的收到设备中轴承或者齿轮等零件的受损信号。并且还能利用初始双正交滤波组器，对小波基函数进行二次构建，在预测和更新设备的帮助下，实现原始信号的快速预测和更新。利用这种方法获取故障高低频的信息，进而有效的增强小波分解算法的自适应性。

4.3 机电设备维修

由于煤矿机电设备的种类、型号和数量非常多，完成精准维修任务的难度是比较大的，需要借助多种方法和技术的帮助来完成诊断和维修。需要做到预防性维修，在实现有效诊断和监测的前提下，以故障预兆做信号进行相关的维修。其次需要按照诊断结果来判断设备的实际运行状态，并明确检修的时间和次数，实现故障的早发现、早解决。同时借助先进的诊断技术来分析设备出现故障的原因、具体位置和故障类型，得到故障率，制定针对性的维修计划，在保证设备工作效率的同时排除潜在的安全隐患。

5 结语

现阶段，煤矿企业对机电设备开展全面的故障诊断是一项非常重要的工作内容。要想确保工作人员的安全性和设备运行的高效性，获得更多的经济效益，必须要经常对机电设备展开故障诊断和检测维修。与此同时，人们还要树立正确的安全意识和观念，提高故障诊断的应用水平，防止出现安全事故，最大程度上避免经济损失和资源的浪费。