故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的应用

2021-11-26郑茂举顾晨晨

设备管理与维修 2021年20期

郑茂举，陈振，顾晨晨

（山东省天安矿业集团有限公司，山东曲阜 272100）

0 引言

随着技术的进步，先进的机电设备在煤矿生产中得到普遍应用，大大提升了开采效率。因为煤矿机电设备工作任务重，以及故障的特点是随机性，并且煤矿机电设备具有复杂的结构，需要运维工作者持续提高技术水平。只有如此，才可以掌握故障诊断技术、判断故障形成因素，从而实施有效的故障处理措施，以确保煤矿机电设备正常运行。

1 常用的煤矿机电设备故障诊断技术

1.1 主观诊断技术

煤矿机电设备维修中主观诊断技术的应用能够实时明确故障，且对故障的种类进行识别，把握机电设备的动态情况。主观诊断技术的应用重点是工作者结合长时间的工作经验，并且根据之前的故障诊断记录，主要观察机电设备较易形成故障的位置，从而准确、迅速地明确故障的种类和实际位置，然后以此为根据分析故障、维修设备、调整参数。主观诊断技术具备便捷简单的操作优势，而其不足之处是运维工作者存在较强的个人主观性，因此在诊断复杂机电设备故障中存在欠缺。

1.2 信息采集技术

信息采集技术重点是对机电设备工作的一系列信息进行获取，且确保信息的真实性，以及比较设备正常运行信息和获取的一系列信息，从而判断机电设备的工作动态，以此判断机电设备存在故障与否。一般来讲，在实践中应用信息采集技术需要获取比较多的信息，这样才可以更好地诊断机电设备。工作中的煤矿机电设备一直处在振动、热、力等动态改变的状态中。信息采集技术即结合专业仪器及时取得机电设备的工作信息，从而为诊断机电设备故障带来有效的信息支持。

1.3 智能诊断技术

智能诊断技术重点是应用自动化技术对机电设备的工作信息进行自动、实时地收集，然后结合计算机处理向操作者反馈结论。机电设备运维工作者能够结合反馈的结论，判断技术设备故障存在与否，且能够结合反馈的结论清楚故障形成的实际部位和种类，从而便于工作者进行维修，也有利于维修效率和质量的提升。作为煤矿机电设备维修工作的一个主要发展趋势，智能诊断技术的应用前景非常广阔。

2 煤矿机电设备故障的诊断流程

首先，判断煤矿机电设备的工作动态，结合检测仪器收集机电设备工作中形成的一系列信号或信息，运维工作者能够结合遥感技术和信息技术手段收集、分析、处理一系列的信息或信号，进而根据最终的信息确定机电设备的工作状态。其次，结合收集的信息诊断机电设备的运行情况，在进行诊断时比较标准的参数信息跟实际获取的各种信息或信号，然后判断机电设备的故障种类，排除跟信息情况不符合的故障因素，从而对机电设备的故障因素进行确定。最后，通过故障检修以及排除技术调试、排除机电设备的故障位置，在具备条件的情况下更换存在严重故障的技术设备的元件或进行维修、维护，确保机电设备具备完善的整体结构，然后试运行检修调试之后的机电设备。煤矿机电设备故障诊断流程如图1 所示。

图1 煤矿机电设备故障诊断流程

3 故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的应用

3.1 液压支架故障诊断技术

在煤矿机电设备中的液压支架属于一个基本的设备，液压支架直接影响煤矿综采过程。液压支架的故障形成因素较多，根据很多的煤矿综采经验能够明确，液体泄漏是导致液压支架故障的主导因素，而机械因素形成的液压支架故障占比较小。重点结合对液泵工作声音的识别来明确液管的破裂与否，一般情况下，煤矿综采中的液泵泄压频率比较稳定，这意味着液管的破裂现象不存在，在液管出现破裂之后，液泵长时间的状态为不泄压，进而造成液泵工作时形成异响。鉴于此，运维工作者能够跟液压支架、乳泵等工作者相配合，结合液泵的异响探究液管损坏的部位，以明确液管损坏情况，且结合感知、观察、倾听、经验等最终清楚液管损坏的具体部位。

3.2 采煤机设备故障诊断技术

在煤矿生产中，采煤机设备是非常关键的动力设备，导致采煤机设备故障的因素比较多，如地质状况、气候条件、自然因素等，采煤机设备的故障诊断技术能够大大提升煤矿的生产效率。通常来讲，采煤机设备的故障诊断方法是参数测量法、触摸法、听声音法、观察法等，在采煤机设备存在故障的情况下，其运行的声响跟正常工作声响存在非常大的不同之处，因此运维工作者能够结合声响判断采煤机设备的工作动态，然后根据声响进行观察，再进行触摸和比较参数等深入明确采煤机设备的实际故障部位，以及结合肢体的感温清楚潜在的故障部位的振动、温度等状态，结合观察清楚采煤机设备液压系统的压力改变、是不是存在液体泄漏的现象，最终结合温度、压力、电阻、流量等一系列参数诊断采煤机设备的电气系统故障。

3.3 煤矿提升机故障诊断技术

煤矿生产中的提升机如果形成故障问题，会对生产效率形成显著影响，以及难以确保煤矿生产工人的生命安全。一般来讲，煤矿提升机存在硬故障和软故障两种。在检修提升机时应选择合理与科学的故障诊断技术，综合监测提升机软故障，及时把握提升机的工作动态，且根据正常工作参数比较分析提升机的整体运行水平，以此实时处理问题，很好地防范提升机硬故障，保障提升机的持续与安全工作。例如，对于出现较多的双筒提升机松绳故障，运维工作者在进行诊断时应将一个小磁钢安装在提升机的所有天轮上，且将霍尔传感器安装在适宜的部位，从而对两个天轮的输出脉冲和转速进行检测，判断两个天轮是否一致，最终明确提升机故障是否存在。

3.4 转载机故障诊断技术

在煤矿生产中，转载机至关重要。其中，转载机的减速器部位经常出现故障问题，因此在诊断转载机故障时，运维工作者应先判断减速器的故障是否存在。根据大量的故障诊断经验，减速器的故障主要有下面几种类型：机械磨损形成的减速器齿轮构件改变，其中齿轮点蚀和磨损是其故障体现形式；串油和漏油故障问题，其中在减速器的IV 轴以及I 轴部位较易形成漏油故障；轴承故障问题，对于减速器存在的轴承故障问题，运维工作者能够应用采煤机的故障诊断方式。

3.5 破碎机故障诊断技术

破碎机设备存在较大种类的故障，根据破碎机设备的振动频率和大量的故障诊断经验，破碎机设备故障主要有下面一些种类：因为水和空气等因素的制约，破碎机轴颈跟中心偏离或滑动轴承故障；破碎机设备中的零件松动导致的故障；轴系缺少协调性导致的故障；转子磨损或不平衡的故障。破碎机设备的故障诊断能够立足于其运行特点和性质，应用观察和分析的方法判断破碎机形成故障的因素，从而探究一系列种类的故障原因，最后再进行排除。

3.6 电气设备故障诊断技术

运维工作者在诊断电气设备故障时常常结合理论性的参考或一些故障诊断经验全面探究电气设备的整体工作动态、潜在的问题、固有的问题等。其中状态探究法与直观分析法是经常应用的方法。状态探究法即结合电气设备的低速高速运行、正反转、启动等情况明确其故障部位。直观分析法即结合手动触摸、倾听声响、观察等方法诊断电气设备的故障，运维工作者应首先熟悉电气设备的基本信息（性能、运行动态等），清楚电气设备的故障是否存在，然后综合观察电气设备的外部和内部元件，清楚电气设备的外部和内部元件的运行异响或磨损等现象是否存在，再结合手动触摸判断电气设备的温度是否在适宜的温度范围之内。在诊断电气设备故障时，运维工作者需要根据电气设备的异常情况科学地选择故障诊断技术，且根据相应的理论知识系统地探究电气设备故障的实际部位，进而奠定电气设备维修的坚实基础。