有关煤矿机电设备的故障检测技术分析

【摘　要】煤矿机电设备生产效率高、工作强度大、自动化程度高，同时各部位的关联紧密，如果不注重对其故障检测，极易造成大面积的毁坏。本文分析了煤矿机电设备的主要故障，并对其一一进行检测技术分析。

【关键词】煤矿机电设备；故障检测；技术分析

近些年来，煤矿工业发展迅速，生产规模日渐扩大，随之增加的就是相关机电设备的使用种类与使用量。我们都知道，煤矿机电设备工作环境一般都非常恶劣，极易出现故障。所以，高质量高效率地完成设备故障检测维修工作，对煤矿企业来讲至关重要。惟有如此才能让其在安全的环境中工作，保障顺利进行生产，延长设备寿命。

1.煤矿机电设备主要故障

煤矿机电设备种类非常多，可是在检测与维修工作中，可以发现他们具有很多共性特点，下面以空气压缩机和移动变电站为例，说明煤矿机电设备经常遇到的故障。

1.1机电设备工作中的主要故障

机电设备在工作过程中发生的故障主要可以分成机械故障与电气故障两类，电气故障指的是导电部分发生的故障，像定子绕组、电刷等出现的故障等。而机械故障则是指机械的点蚀、烧蚀、断裂等，通常包括转轴、铁心、风叶、机座等处的故障，比较容易观测到。实践过程中，可能出现的一种情况是故障根本原因一致，但是所产生的最终结果大不相同，这主要是由于机电设备相对复杂，结构不同所致。

1.2空气压缩机故障

（1）功率消耗同规定设计值不一致。（2）排气量同设计要求不一致。（3）排气温度同设计温度不一致。（4）级间压力同正常压力相比偏低。（5）气缸内声音异常。（6）活动部件声音异常。（7）气缸发热。（8）轴承或者十字头滑履发热。

1.3移动变电站故障

（1）复位按钮按下之后，漏电指示灯亮起，但是馈电开关合不上闸。（2）开关合闸以后，馈电开关合不上闸，指示灯也不亮。（3）在设备运行过程中，当馈电开关正常跳闸以后，漏电信号亮绿灯，馈电信号亮黄灯。（4）当按动实验按钮之后，馈电开关未能实现有效跳闸。（5）在设备运行中跳闸时，馈电开关红灯亮起。（6）做出补偿调整以后，补偿按钮松开，馈电开关跳闸。

2.故障检测技术分析

故障检测技术的关键性内容有：故障形式判别、故障分离、信号检测、故障预报等。现在，国内机电设备故障检测技术同国外先进国家相比，尚有非常大的差距，煤矿机电设备故障检测工作中体现的问题更为突出，若想更好地发展我们国家机电设备检测技术，就非常有必要进行相关的故障检测调查与分析，迅速得到国际故障检测新技术的有关资料与信息。

2.1通风机故障检测

迄今为止，应用到通风机故障检测的相关设备还比较少，种类不够完善，矿井主风机在线监测与故障检测仪是当前通风机的主要故障诊断系统，这一工作系统主要工作职能有以下几个方面：

（1）加速度时域及频谱实验分析。

（2）能实现报警与打印功能，可以设定任意的报警参数值，如果设备运行参数超过设定限度，则可以发出警报信号，并且随机打印出来。

（3）可以实现设备智能化诊断，其诊断机理为：先用加速传感器测量敏感通风部位振动加速度，再计算出功率频谱与烈度值，并采取分析灰色关联度的办法，分析功率谱分布状态及存到专家系统内的设备故障模式关联。最后按照关联度的程度不同，检测出通风机的故障发生类型。

2.2矿井提升机械故障检测

矿井提升机是矿井运输与井下生产的关键设备，它担负着原煤提升、材料下放、人员升降及设备运送等多项任务。矿井提升机的安全可靠运行对于煤矿企业的生产安全来讲意义重大，它不但会影响到煤矿的生产质量与生产效率，更与煤矿生产工作人员的生命安全息息相关。当前，我们可以把矿井提升机出现的机电故障按照前面提到的标准划分成电气故障和机械故障。机械故障表现特点在于一些特定参数同标准限额参数不一致。对这一问题的解决办法是加强保护装置的功能。对于电气故障而言，则需要测量大量的工况变量参数，通过精确的数据对比验证来降低故障发生的可能性。应该认识到，若是电气故障得不到迅速有效的解决，则会很容易使机电设备产生机械故障。因此，很多科研人员展开了相关的研究工作，为保障矿井提升机的安全稳定运行，做出了不小贡献。

2.3异步高压电动机故障检测

异步高压电动机在煤矿生产中起着非常重要的作用，对矿用异步高压电动机来讲，最常见的故障诊断办法包括信号处理、参数辨识和模式识别。故障检测技术主要有：其一，电流高次谐波检测，检测完成之后借以判断电机有无故障发生。其二，对电机内部的磁通量进行检测，当电机定子有故障发生时，它的内部磁通量会发生水平或者是垂直方向上的变化。所以，只要对这两个方向的磁通量变化进行准确检测，看变化程度的大小，就能够系统检测出定子有无故障发生。

2.4采煤机工况检测

因为我国采煤机系统检测能力不高，并且未能实现故障检测的标准化。国家正加大力度研究这项技术，把该方面很多工作都列入到了国家重点科技规划项目。采煤机工况故障的检测技术包括如下几个模块的内容：变频器通信、采煤机外检测、采煤机臂检测、高压控制箱检测等。这里面，变频器通信模块包含具有自身独立功能的液晶显示屏，可以实时显示出采煤设备牵引电机的工作电流，输入变频器电压等参数。同时，它还拥有过载、过流、欠压及温度保护等多项保护功能。上面提到的检测信号能够经由通信模块输送到工况检测中心，再进行有效的相应处理，之后用图形或者文字的形式显示给工作人员，便于进行相关处理。达到故障检测的最佳效果。

3.总结

煤矿机电设备故障检测是一项全新的科研课题，因为现在研究开发工作投入不足，技术能力同国外相比还有很大差距。因此应当重视此项事业，让煤矿工作更加安全，更加环保。在根本上保障员工的人身安全，缩小这项技术同发达国家的差距。　[科]

【参考文献】

［１］董正玉．机电设备中的常见故障分析及维修[J]．煤矿机械，2006．02．

［２］李普．浅谈煤矿机电设备的维修及发展[J]．科技信息，2010，09．

［３］高钟毓.机电控制工程[M]．清华大学出版社，2002．

［４］李正祥．煤矿机电设备管理[M].重庆大学出版社，2010．