煤矿机电设备故障监测和诊断技术研究

2020-01-19岳丽店头镇陕西陕煤黄陵矿业集团公司

环球市场 2020年26期

岳丽店头镇陕西陕煤黄陵矿业集团公司

科技的发展推动了煤矿机电设备的更新和应用，很多新型高科技设备越来越多的出现在煤矿生产中，不但提高了工作效率，确保了安全生产，而且也节约了大量人力资源。在当前煤矿生产中，机电设备在很大程度上直接影响了煤矿生产，而其故障检测准确与否取决于诊断技术高低，所以，相关部门要对此展开研究，提高煤矿机电设备故障监测和诊断水平，确保煤矿能够安全高效运行。

一、煤矿机电设备在操作中的具体特点

我国煤炭开采通常是在井下进行，开采条件相对复杂，机电设备所处的环境也比较恶劣，空气中不但有许多有害气体，而且时常充斥着粉尘。煤炭开采一般都是昼夜不停进行，机电设备长时间处于超负荷状态，而且在巨大的震动力和冲击力影响下，很容易发生故障，这就使得维修成本大幅度增加，并且也不能保障操作安全，降低了工作效率，影响了工期。

二、煤矿机电设备诊断技术内容和目的

科技的进步为煤矿机电设备诊断技术提供了条件，而且该技术得到了众多业界人员的重视和关注，与此同时，煤矿机电设备的功能也愈发强大，在承受工作强度上也有了很大提高。随着自动化技术的应用，煤矿生产效率有了显著改变，而且设备之间的协同运作也更加紧密，如果其中有一个设备发生问题，也会导致其他设备跟着受到影响，进而发生故障，严重的还会给煤矿带来较大破坏和经济损失。

对机电设备诊断技术的发展和起源分析可知，通过诊断能够很好的保护机电设备，使其能够正常运行，而不影响煤矿整体运营。设备开展诊断技术优势显著，第一，提高了工作效率，保证煤矿生产安全，同时也提高了机电设备的稳定性。第二，充分发挥了机电设备的作用，确保了效益最大化。第三，在机电设备夸耀发生而还未发生故障，或者是已经出现了故障时，能够快速找准故障原因和故障点。第四，定时维修和保养机电设备能够有效节约维修费用，同时延长其使用寿命。需要注意的是，应当改变当前一些维修体制，尤其针对重要的机电设备，要根据其具体情况来确定是否维修。作为机电设备维修技术的重要组成部分，机电设备诊断技术不单单是维修设备，更是要确保设备一直保持最佳状态，为设备以后的更新换代提供参考依据。

三、常用的机电设备监测方式

我国的煤矿机电设备监测技术在近些年来实现了快速发展，其故障检测技术主要是以设定好的实验条件为基础，通过特点的检测手段和设备全面监控机电设备，然后把获取的特性和数据与国家标准数据相对比，以此判断机电设备是否正常，接着再制定相关调整方案，为机电设备安全运行打下基础。鉴于煤企规模和数量的增多，对机电设备的需求也就相应提高，因此，这也是机电设备监测在煤矿监测内容中占据主要内容的原因，本文主要从以下两方面进行分析具体监测内容。

第一，检测设备中的主要零部件。比如检测机电设备中易燃易爆件、承受力构件、磨损件、易损件以及对安全影响较大的部件。检测操作是在特定的试验台上进行，需要把各部位零件技术要求和各设备的功能特点相结合，对各零部件在实际工作中的工作环境、受载情况、负荷情况进行模拟。在全面检测试验部件时，要检测各个零部件的耐压承受能力、安全可靠性、使用寿命、材料性能等，然后根据检测的相关数据来判断这些零部件的整体质量。由此可知，煤矿机电设备检测中，相关零部件的检测必不可少。

第二，检测试验机电设备整体情况。通过特定的实验场地，模拟工作状态下设备承受的工作环境和负荷，从而试验相关机组或整台设备。然后参考相关操作步骤测试机电设备，当得出机电设备在正常工作状态下产生的各项数据后，对比国家标准数据，根据对比情况来分析设备的适应性和可靠性。检测试验机电设备整体是一项巨大工程，一方面对实验场所有严格要求，而且每次实验要花费很大成本，因此，只有在检测试验比较重要的设备时，或者是需要生产大批量产品时，才选择整体检测试验。由此不难看出，煤矿生产中不可或缺的一项工作就是煤矿机电设备监测，而这最主要的目的就是确保机电设备正常运行，降低煤矿生产成本，提高其经济效益。

四、煤矿机电诊断技术分析

（一）煤矿提升机

煤矿开采环境相对比较复杂恶劣，而且井下存在有害气体和易燃易爆气体，如果操作不当，还会引发爆炸的危险。因此，提高煤矿机电设备的可靠性和安全性，完善机电设备故障预测技术就显得尤为重要。从当前来看，单一性传感器还是大多数煤企采用的设备，能够检测提升机控制系统，通过对其频谱分析来进行故障诊断，但是提升机在井下极易发生故障，此时就明显制约了故障准确诊断。

（二）采煤机检测和故障诊断

当前煤矿开采中，采煤机是常用的设备之一，其只有保证工作状态安全稳定，才能提高煤矿开采效率。相关研究得出，采煤机械故障占比最大的因素就是液压系统出现故障，最高可达70%-80%，可见液压系统可靠性直接决定了采煤机的故障率，该系统性能好，则采煤机故障率就低，采煤效率就高。多数采煤机都有液压系统，而液压系统又分为两部分，即高压和低压，高压是负载越高而相应提高，低压则相对比较稳定，不管负载上升还是下降，都影响很小，低压也不轻易发生改变。如果高压降低，低压正常，但是负载升高时，和其相反的高压就会降低，此时说明液压系统发生漏损，随时要做好停机准备。如果低压降低，高压正常，则说明补油系统以及低压系统有故障，此时需要检查补油和辅助泵系统。如果低压上升，高压下降，则说明高低压互相窜通，此时需要检查安全阀和通阀，查看有没有发生窜液。

五、提高煤矿机电设备故障检测技术具体措施

要想确保煤矿机电设备切实发挥其作用，提高煤矿生产效率和设备安全运行，就必须要对机电设备采取科学的管理措施，这里主要从两方面进行分析。首先，煤矿机电设备工作人员要能够熟练运用不同的故障检测方法，不但要具备丰富的工作经验和操作技能，而且还应该具备良好的专业知识，同时要能够在短时间找出设备发生故障的原因，然后及时采取解决措施。身为检修人员，要不断加强自身学习，提高专业知识技能，掌握前沿的维修资讯，增强自身工作能力。其次，对设备的运行加强监督和管理，把相应的管理策略和生产组织相结合，在绩效考核中纳入机电设备的管理等工作指标。此外，要进一步强化对管理和操作人员的专业培训工作，提高他们对机电设备的管理意识，避免不必要的故障发生，为机电设备正常运行做好铺垫。

六、旋式轴流风机故障检测实例

（一）轴承温度太高

旋式轴流风机的轴承位置主要在轴承箱内部进气室下部。在正常的运行过程中，轴承的温度会不断升高，但此时风机一直在转动，难以判断温度是否因此而上升，针对这样的情况，通过温度检测来进行判断，根据检测所得到的数据，然后绘制相应的图表，分析各个零部件故障规律，找准具体是哪个位置发生故障，在温度小于限定值之前，对故障抓紧解决。操作主要分为三部分，第一，检查润滑和冷却，设备运行时，如果轴承没有及时冷却而使得温度上升，就要采取相应的冷却措施。第二，检查加油效果，如果加油不合理，也会使得温度上升，所以，在给轴承箱加油时要控制好油量，防止过多而使得温度上升。第三，检查轴承箱，因为其长期运行，会出现麻坑、脱皮、间隙增大等现象，这些也会使得温度升高，此时可以通过测量振动和轴承声音来判断。

（二）风机振动

引起风机振动的因素也有很多，最常见就是联轴中心偏差太大或者是机座的刚性不足。煤矿实际生产中，机电设备长期运行会使得动静部分发生碰撞，这样一来就容易损坏进风口，或者使其发生变形。另外，如果进风口和叶轮不在同一轴线上，也还是会引发设备动静部分碰撞，不仅如此，叶轮太过松动、轴承损坏、主轴弯曲等情况也会引发风机振动。类似上述故障，在检测时通常采取振动检测法，通过分析检测结果来找出风机发生振动的原因，在此基础上采取对应策略。

（三）叶片卡涩

通常情况下，轴流风机运行时会出现叶片卡涩，而导致发生叶片卡涩的主要原因就是风机调节油出现系统故障，或者是轮毂内部调节结构损坏。煤矿生产避免不了会产生很多煤尘，而设备长时间处于这样的环境，其轮毂和风机叶片之间就会产生缝隙，时间久了就会导致叶片运行困难。因此，在日常工作中要清扫叶轮，对叶片角度进行科学调整，防止结垢。并且还要监测叶片传动机构，防止发生故障。