故障检测诊断技术在智能化煤矿机电设备中的应用分析

李永生

摘  要：文章研究了煤矿机械设备故障的主要因素，并针对性阐述了故障检测诊断技术在智能化煤矿机电设备中的具体应用。

关键词：故障检测;诊断技术;智能化;机电设备;应用分析

1导言

在机电设备管理中应用机械故障检测诊断技术，主要是为了预防和规避设备应用的故障，使得各类故障能够及时有效的解决，延长机电设备寿命，进而让机电设备的作用更好发挥。因此，机电设备运行期间，提高对设备的故障检测可以更好的保证煤矿生产的安全性。

2煤矿机械设备故障的主要因素

煤矿挖掘主要作业环境在井下巷道中，由于挖掘运输设备种类多、作业环境恶劣、机械操作人员素质参差不齐等因素，造成机械设备发生故障的原因相对比较复杂。例如机械设备自身结构设计缺陷，没有按照规范安装设备造成设备带伤运行，操作人员对设备运行情况不熟悉，煤矿巷道内粉尘、潮湿等恶劣的作业环境，这些都有可能对机械造成损伤。提升机械的稳定性和安全性需要在设计制造环节进行严格控制把关，提升设计的合理性和制造质量，保障机械自身功能和运行质量过关，避免由于机械制造工艺层面不过关而造成频繁发生故障。另外，机械设备长时间运行，一些易损部件和润滑传动装置需要及时进行维修保养，这就需要高超的故障诊断技术，在设备检修诊断环节发现设备的故障隐患，在故障发生前对故障进行有效排除，做好设备故障的预防。

3故障檢测诊断技术在智能化煤矿机电设备中的具体应用

煤矿企业生产机械设备的运行管理需要根据设备的运行特征进行，不同设备在运行过程中产生的物理特性不尽相同。可以通过设备运转声响、产生的规律性振幅、运转温度以及油液液面、压力数值等参数来判断，加强对设备故障因素的诊断，从而预防设备故障的发生。检测诊断主要包含以下几个方面。

3.1振动检测诊断法的具体应用

煤矿挖掘需要的机械在运转过程中多多少少都会产生不同频率的振动，这是机械结构所限。不同机械产生的振动频率不同，在机械设备正常运转中其振动一般维持在固有的频率，存在合理的数值范围。如果在检测中发现设备振动与正产振动频率数值偏差较大，呈现出不规律的振动表现，即可对设备的运行状态做出存在异常的判断。当振动频率出现异常现象的时候，可以利用振动检测仪器对运行中的煤矿采掘运输设备进行故障检测，通过不同部位，尤其是连接部位的振动，通过仪器数据反馈，用图表的方式直观展现振动频率发生的变化，并结合机械设备运行表现来确定故障发生的区域，此项技术在设备故障检测中已得到广泛应用。

3.2温度在线监测诊断法的具体应用

正常情况下，煤矿机械设备在运转中会维持恒定的运转温度。温度超过一定数值表示机械运转出现异常，温度过高会造成机械系统的损坏。齿轮、轴承、铰链等通过摩擦产热较多的部位需要安装温度监测设施，对设备运行温度进行在线实时监测，确保温度维持在合理范围之内。通过对容易产生高温或者承受摩擦力较大机械部件的实时监测，做好温度变化曲线记录，能够直观反映出机械设备运转的状态，做到对设备故障及时发现，做好故障的预测和监测，防止由于人为的疏忽，造成设备运转高温，甚至引起火灾或者设备损毁。温度在线监测诊断应用的范围比较广泛，具有监测灵敏，反映迅速的优势，但是缺点也很明显，就是对电气设备故障判断有局限性，对热传感器的设计和安装要求较高。

3.3红外热成像诊断法的具体应用

红外辐射是一种普遍的自然现象，但是人眼却无法捕捉到，需要用到热成像仪等光学成像设备。热成像仪的工作优势是通过接收器捕捉热敏信号，转换成电信号后，再进一步转换成可视化的视频信号，实现不接触便能探测到物体的温度。利用热成像仪对煤矿挖掘运输设备进行监测能够及时有效发现设备的温度异常表现，并精准测量定位设备故障点，有效解决一些特定场景下对机械设备的故障排除。热成像仪的优势还体现在能够探测设备温度分布数值，在无接触的工况下，解决了温度传感器安装难题。

3.4超声波无损检测法的具体应用

在煤矿机械设备监测中，超声波无损监测是比较先进的一种检测方式，在煤矿挖掘运输设备中应用的比较多。无损监测的优势体现在不破坏机械的外部结构，通过长超声波回波定位，便能够探测到设备内部结构缺陷或者损伤。在对机械监测，尤其是昂贵设备监测的时候，超声波灵敏的优势便展现出来。得益于超声波超强的穿透能力，可以检查出目测检查不易发现的细小机械损伤，并对机械的使用寿命进行很好地评估。煤矿企业设备在制造过程中采用了大量的焊接、铸造等工艺，设备铸件大小、形状各异，对超声波信号容易产生干扰，因此，最好采用低频探头进行检测。在对焊接部件的检测时，为保障焊接部件结构的完整性，必须对焊接点或者焊缝进行详细检测，宜采用横波检测。

3.5油液磨屑检测法的具体应用

由于机械结构所限，在煤矿机械设备运转过程中，各部件之间会发生机械摩擦，摩擦过程中会有部分金属碎屑混入润滑油当中。根据这个特点，可以利用铁谱分析法，借助磁力作用，把金属碎屑从润滑油液中分离出来，从而对机械设备的运转状态进行检测。通过对金属碎屑的多少、大小、形状，以及成分进行精确分析，推断机械设备运转的健康程度，发生磨损的部位及原因，从而进行针对性的修理。

4结语

煤矿机械设备是煤矿企业生产运营的基础，设备运行状态直接决定着煤矿产量的高低。机械设备发生故障，不仅会影响到煤炭挖掘，在严重情况下会造成设备的损伤，威胁到企业职工的生命安全。所以必须采用先进科学的方式，在做好故障预防的同时，对故障及时做出诊断和排除，减少安全事故的发生。

参考文献

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