故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的应用分析

2021-04-03卢燃

中国设备工程 2021年21期

卢燃

（神华北电胜利能源有限公司，内蒙古锡林浩特 026000）

在信息化的互联网时代下，将计算机技术和信息传感技术融入故障诊断技术中，促使故障诊断技术在工业生产领域发挥重要的作用，且煤矿机电设备也是煤炭开采过程中非常有用的一种机械设备，对其发展产生了重大的影响，煤矿机电设备的高效性和稳定性是保证企业发展经济活动的重要因素，因为煤炭开采工作是一项危险性比较高的职业，煤矿机电设备在运行过程中极易因为运行时间过长、老化等问题发生故障并导致安全事故，因此需要重视故障诊断技术的应用，以便可以在机械设备的维修中提高其检测效率，降低安全事故的发生频率，并对机械故障问题进行有效控制。

1 对煤矿机电设备进行故障检测的意义

1.1 提高机电设备的运行效率

煤矿企业在生产过程中最重要的目的就是盈利，而相关机电设备的运行效率会直接影响生产效率，继而影响企业的盈利，因此应该针对机电设备的相关故障进行实际的探究，找到机电设备出现故障的原因，对煤矿机电设备进行定期的检测维修，还需要严禁机电设备正常工作中随时会出现的运行不良等方面的问题，并及时采取针对性的解决对策，从而延长机电设备的使用寿命。这不仅可以降低设备维护的资金，还能够提高其生产效率，保证企业的盈利能力不受影响。

1.2 增加机电设备的使用年限

前期机电设备的故障诊断环节，对于机电设备的维修工作十分重要。其发生故障的整个过程中（包含前期和后期），都应该低机电设备进行实时保养，这样可以保证机电设备的使用年限得到提升，并在较长一段时间内都可以处于正常运转的状态。通过利用故障诊断技术，可以在设备运行的前期进行诊断，及时发现其存在的安全隐患，以便制定针对性的预案。将故障诊断应用与机电设备运行的全生命周期中也可以降低其维护成本，使其安全实用性能得到提升。

1.3 保证煤矿开采工作的顺利开展

管理人员在煤矿生产管理过程中，需要对煤矿机电设备的整个运行过程进行监控，以便保证机电设备的安全，故障诊断技术在这一过程中可以及时发现设备运行中存在的隐患问题，并及时进行处理，从而保证机电设备的顺利运行，避免其对煤矿资源的开采工作造成影响。将机电设备的检修质量进行全面提高，促使机械设备具有较强的稳定性能，通过以机电设备的内部构造、安装结构、外部构造等进行位置设定。根据煤矿下面的工作环境，结合机电设备的工作状态、机电设备的功能特点等，使用现代化的设备结构故障诊方式。

2 分析煤矿机电设备出现故障的原因

2.1 超负荷的工作运转

煤矿机电设备在实际生产中会处于长时间的运行中，并且由于工作环境复杂，工作强度较大，因此会导致煤矿机电出现超负荷超额的工作现象，当机电设备的技术采纳数发生改变后，会致使机电设备的地实际输出功率增大，并且直接影响机电设备的内部性能结构，甚至会成较大的危害，使故障发生的概率进一步增加。

2.2 机电设备出现磨损故障

当机电设备的零件出现不协调现象时，对机电设备会造成相应的故障问题出现。例如，当内部零件出现磨损时，煤矿机电设备始终处于运行状态，时间久了会使机电设备的零件产生老化磨损现象，且在实际工作的时候，会导致零件配合关系存在一定的差距，影响设备的安全运行。如果设备中的某些零部件规格尺寸出现了明显的损坏，在实际运行中也不能满足原有设计工作的要求，不仅影响生产质量，更会提高设备故障的发生概率，因此，在当前的故障诊断中还需要对零件部位的检测加大重视。

2.3 机电设备的更换速度较为缓慢

煤矿机电设备的运行状态与煤矿生产的效率与质量息息相关，但是，一些企业为了让机电设备长时间地运行生产，往往并不重视停机维护，因此一些设备一般都是在长时间的运行后直接报废，更换设备也会花费大量的资金。还有部分煤矿企业由于资金不够，并没有重视机电设备的更新，导致老化的机电设备始终运转在工作面上，安全隐患较大。

3 煤矿机电设备中常见的故障诊断技术

3.1 对高压异步电动机的故障诊断

高压异步机电动机与其他电动机相比较，其运行效率较快，在煤矿机电设备中的应用可以有效提高煤矿资源开采工作的时效性。在故障诊断中，需要加强对相关智能技术的应用，如信号处理技术，在该技术的支持下可以实现对高压异步电机的综合性诊断，提高诊断效果。同时，还可以利用局部放电检测技术、磁通检测技术等进行诊断，或者是利用电流高次谐波的方式判断故障发生原因，此种诊断技术虽然可行，但是，会有一些局限的地方，因为其存在有效性不足或者准确性不高等问题，还会出现诊断方法频率存在低于实际水平，使得故障诊断结果无法正常得出。

3.2 对煤矿采煤机进行故障诊断

采煤机是煤矿生产的重要设备，其运行环境较为恶劣，还会经常受到外界的冲击力影响，因此大多数采煤机都会有不同程度的磨损或者污染问题，导致机电设备的使用寿命严重缩短。利用科学的故障诊断技术，可以及时发现采煤机的安全隐患，提升生产效率。在检测采煤机的设备故障问题时，首先，应该针对采煤机的左右摇臂进行监测，针对其存在的灵活性与长度特点，可以对其存在的正常问题进行全面检查与测量；后期将得到的信息数据传入计算机系统中，相关工作人员会根据得到的数据进行实际比较，然后准确地对其故障原因进行判断，并采取针对性的保护手段。同时，采煤机在运行过程中发生的欠压、电流调整、温度调整等多个问题也会导致其发生故障问题，要重视故障诊断技术的应用，从而对其设备运行方式进行实际的保护与全面的协调。相关检测人员对机电设备进行故障分析时，应该依据故障存在的大小，以及不同的故障原因等，设定相应的预警信号，确保检修人员对故障等级十分明确，可以对故障问题进行高效处理。

3.3 提升机设备的故障诊断技术

提升机设备在实际运行中经常会发生各种硬故障或者软故障，其中硬故障通常是以软故障作为基础而演变过来的，检修人员在检测提升机设备的故障问题时，需要综合利用科学技术预报与检测软故障，确定提升机的运行状态，且需要对提升机的机械设备性能进行评估，有效处理各种问题。在检修维护过程中，需要对硬故障问题进行预防，由于发生硬故障问题，会对提升机的整个运行造成不利影响。提升机设备在运行过程中，易发生绳子松懈的故障，所以一定要把小磁钢安装到提升机的天轮上。与此同时，把霍尔传感器安装到适合的位置，通过这种装置可以对天轮的转速与输出脉冲进行实时检测，对故障问题进行明确分析。

4 分析故障诊断技术在煤矿机电设备的应用方法

4.1 煤矿机电设备的故障诊断顺序

技术人员要积极学习新型的技术理念，将原有的故障诊断技术进行创新，同时要对煤矿机电设备进行定期的检查修理，以便可以及时发现煤矿机电设备的故障问题，并且可以灵活利用故障诊断技术，对存在的故障问题进行实际检验。除此之外，技术人员还可以借鉴相关企业运用诊断技术的成功案例，对矿产资源的特殊开采工艺进行优化创新，在对煤矿机电设备诊断的实际检测中，应该对机电设备的详细信息进行及时了解，并采用科学有效的手段对机电设备进行故障诊断，并以此解决实际存在的问题。在此过程中，技术人员可以利用传感器以及信息收集模块等装置，获取精准的故障信息。

4.2 提取煤矿机电故障信号的方法

因为煤矿机电设备长期处于特殊的工作环境中，本身具有较强的复杂性，在运行过程中会产生噪音，继而影响了技术人员对机电设备故障信息的掌握情况。要想精准诊断煤矿机电设备的故障原因，需要精准识别故障信号，技术人员在故障诊断的过程中，可以利用小波分解方法和信号匹配原则，迅速接收机电设备中齿轮等零件的受损信息。并且还可以运用初始双正交滤波组器，实现小波基函数的二次组建，对机电设备进行更新的状况下，需要实现原始信号的迅速更新。运用这种方法捕捉故障的频率。

4.3 诊断电动机故障的技术

电动机作为煤矿机电设备的重要组成构件，在煤矿电动机的运行过程中，非常容易出现定子绕组故障以及放电故障。针对此类故障问题，必须进行实际问题的正常解决与分析。所以，需要使用高频检测仪器，运用电流互感设备，即使获取故障信号进行检测，在实际检测设备故障的过程中，需要确定电动机的故障参数，将其与正常参数进行对比，分析电动机产生故障的主要原因，制定合理化的解决方案。