煤矿机电设备维修中的故障诊断技术应用

【摘要】本文从煤矿机电设备故障诊断及维修类型进行介绍，对故障诊断依据和方法进行详细的探讨，希望能够为煤矿机电设备维修故障诊断提供有价值的参考。

【关键词】煤矿；机电设备；故障诊断

煤矿机电设备在现代化的煤矿开采中，大大提高了煤矿的生产效率和安全率，因此机电设备应用范围广，设备复杂多样，而且随着煤矿机电技术的发展，越来越多的新型机电设备被引进，是对从事煤矿机电设备检修人员是一项非常大的考验。机电设备的稳定性、安全性是煤矿开产的关键，因此，加强煤矿机电设备的检修工作是非常必要的。提高对机电设备故障的诊断能力，有利于快速准确的找到设备故障的原因，从而在最快时间内解决。故障诊断技术是一项集合了电脑技术、传导技术、信息处置技术等多个领域的先进技术, 最初在欧美等发达国产生并快速发展。伴随煤炭行业科技的进步, 该技术在煤矿也开始应用并迅速推广。

1 设备故障诊断及维修类型

故障诊断的关键目的在于对设备实施计划性状况维护检修，以确保生产设备的连续运转。通常意义上的维护检修，按照类型大概能够划分为三种：

1.1 事后维护检修

事后维修是在设备出现故障后所实施的治理措施，不是主动进行的。因为大部分是在没有准备的情况下实行，所以维修质量不高、效果不理想。

1.2 按计划性定期维修

按计划周期性维护检修主要利用比较简易的检测方法，而且大多根据经验制定检修期，无论设备应该维修与否，每到维修周期就必须进行维修，所以难以防范因偶发事件引发的故障，经常发生重复检修。

1.3 计划性状态检修

随着设备监测技术的发展和日趋完善，按照在线检测和诊断装置能够将所预防的设备故障状态、维修的时间和维修内容详细记录下来。通过从监测和诊断资料中取得的数据，经过输入计算机分析处理，预测设备故障，从而在设备发生故障之前，订出修理计划和措施，以利延长设备使用寿命，消除隐患，达到保证生产顺利进行的目的。

2 故障诊断技术

2.1 诊断根据

机电设备在运转时会产生摩擦、热量、动力等物理、化学性能的转移和变换，势必导致诸如温度升高、压力增大、电流、电压及功率波动等等，通过对这些参数变的化能够初步判断设备的运转状况和运行效率。故障诊断技术是依据不同参数的变换规律，进一步掌握设备的工况和预判设备出现故障的可能性以及出现的部位，为采取针对性检修提供科学参考，以便避免常规性计划检修出现的重复检修和漏修的问题，使设备的各部位不仅能够有效运行，而且对设备运行中出现的故障及时进行检修，极大提高了机电设备运转的效率和安全性。

2.2 信息采集

通过对设备进行的看、听、摸、触、嗅发现设备的实际运行状态；或者利用传感器、点检仪等仪器准确采集设备的多种状态数据，例如：振动、温度、工艺量、加速度、位移等判断，并根据设备运转中能量、介质、动力、热能、等各项参数的变动，把相关信息传递出来，并以此判断设备的运行状况。

（1）现场观察：这是依据现场实践经验对设备的运转状况进行分析判断的办法，也是现场普遍采用的办法。比如：在实际工作中可以通过电机或发动机的响声、电机或轴承温度变动进行故障的预判；机械零部件损坏的大多变现为螺栓、螺帽等松动、油液的泄漏、有异物或异常响声和动作失灵等。外部检测也可利用其它的方法、措施手和检测仪器等，比如着色渗透剂、超声波探伤仪、显微硬度计等。

（2）性能检测：通常是对机电设备经常使用投入与产出的变量之比或投入、产出本身进行比对实行检测。由于通常机电设备的投入与产出值存在相应的变化波动范围，如果同样的投入而产出偏低时，则说明设备的运行效率下降；有时产出相同，但是投入却升高，同样说明设备的运行效率下降。能够说明矿山机电设备性能指数的重要技术参数有：轴承转速、电机功率、设备的温度变化以及电流波动等，有的时候也会运用产出矿量或运矿量等数据来进行考量。在检测整台设备的功能之时，还应该对设备的重要零部件的性能实施检测，检测重要零部件关键参数是强度指标。

2.3 诊断方法

设备故障诊断的方式多种多样，对于矿山机电设备特别是对井下采掘矿机设备的检测，应该顾及到其工作环境和状况，如振动、冲击、酸碱腐蚀、矿物粉尘、井下水、防爆性能和工作范围小和维修难度大等因素的影响，所采用的检测仪应该符合这些要求。所以导致很多检测方式难以实施，比如被普及推广的振动检测方法，当用于对铲运机的检测时，经常因为由各种不利的干扰因素，严重影响到判断的准确程度。

所以，对于故障诊断技术我们需要依照各种具体情况来进行有针对性的处理，需要采用可行的技术措施。在矿井机电设备的故障故障诊断技术当中，我们不但可以运用以往经常使用的温度诊断以及振动监测的措施之外，油磨屑分析也同样需要得到大力的推广与运用。

（1）温度诊断：机电设备假若发生了各种故障，其温度通常会变得比较异常，那些有一定损伤的机件，其温度通常是在故障发生之前就开始明显的升高。如果我们可以将所收集到的各种不同机件的温度做成形象直观的图表，同时将这些图表放置在设备的运行场所，当操作人员发现某些机件的温度过高，而图表上的温度数据又支持这一判断的情况之下，操作人员可以及时的发出警报。

（2）振动监测：该项监测主要的适用范围是预防性的维修，通常可以划分为两类：一类是简易诊断仪，另一类是精密的诊断系统。简易诊断仪一般是采用便于携带的测振仪，通过将设备运行状态之下的振动信号放大来掌握设备的运行是否正常。精密诊断系统，这个则可以定期或者直接对某些设备开展检测工作，通过将设备的振动信号导入显示装置或者控制器，在经过计算机的数据分析之后来查找发生故障的成因以及故障在设备中所处的位置。

（3）铁谱监测：该项技术虽然在煤矿机电设备中的运用历史较短，却已经取得了较为明显的效果。铁谱检测仪器常见的主要有颗料定量仪。其运行的原理是让带有磨屑的油流经具有高强度和梯度的磁场，然后将磨屑从中吸出，最后根据磨屑颗粒大小次序来制成谱片，以此作为判断设备运行情况的分析依据。此外，还有使用铁谱显微镜或者电子显微镜来开展监测工作。

3 结语

对于各种设备的故障进行诊断工作，其实质就是运用各种先进的科学技术对于设备当前所处的状态开展分析，预测未来设备运行是否平稳可靠，掌握设备的整体或者是其局部的情况。可以在设备的故障尚没有完全显现的时候来进行早期的预警工作，能够对故障产生的原因以及部位和可能造成的各种危险来进行判断与评估，预报故障可能的发展方向，让维修人员可以在短时间内查找到故障的源头，并有针对性的排除故障，防止事故的发生，争取将危害性减少到最低。