矿山机电设备故障诊断的主要技术以及应用

[摘要]在机电设备使用中，不能得到设备无法再继续进行时才去维修检测，必须在机电设备在使用当中对于可能发生的故障进行排查。这里就涉及到对于机电设备的检测技术。关于设备的检测中，讨论到了故障的诊断，改变了传统的机电设备完全靠经验的检测方式，运用在矿山的生产当中，可以对于矿山企业的生产效率有很大的提升，同时对于设备的安全使用有着积极的作用。

[关键词]矿山生产 机电设备 故障诊断 仪器设备

[中图分类号] TU85 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-316-1C

1机电设备的故障诊断分析

在矿山生产当中，由于工作环境的原因，很多机电设备的折损程度会比其他产业的设备更加频繁，加上机电设备在长时间的使用中，也会出现一些老化的情况发生。这样就要求在矿山生产当中对于常用机电要做到定期的维护包养，通过这样的方式可以将机电设备的使用年限大大的提高。在设备的故障诊断当中，包含有对于设备基本信息的采集，根据采集的信息进行数学分析，将分析成果与设计参数相互比对，以此来得到故障发生的情况，总结故障的原因，最终得出相应的故障维修方案。对于相关的故障诊断，有以下几个步骤：

（1）在机电设备使用中，建立相关的参数模型，用微分方程来表示设备运行的状态，通常有对于设备在时间或是参数不同的状态下，设备的运行曲线表达式，由此可以在后期中得到设备故障的原因。这套模型必须在数学的架构中完成，通过可靠的数学模型来模拟出实际的操作过程，当模拟结果与实际测得的数据发生出入，则是代表设备状态出现了问题。

（2）在故障诊断中，最为关键的任务是对于数据资料的采集，包括在对于设备的运行设备参数的检测，这些都是故障诊断最为主要的工作。通过在机电设备中安装敏感传感器，机电设备出现的各类情况都会通过传感器直接传输到电脑终端，并把数据储存在信息接收装置当中。

（3）接下来就是电脑处理信息的环节，设备采集器根据收集到的信息资料进行集中的整合，由于在信息接收过程中，不能直接了解到设备的基本情况，无法直观了解数据资料表示的意思。计算机系统在剔除了一些错误和无用的数据资料以后，将筛选过的信息通过转换形成我们能够理解的数据表达。借此来完成整套的设备数据采集工作。

（4）在第3点当中提到，收集的数据资料是人们无法直接理解的资源，需要通过信息的处理才能得到想要的数据。在对于数据的分析以及和以往设计的要求进行比对，将设备的现行参数加载在计算机中，以此来确定出机电设备出现的问题，并分析出设备发生故障的原因。

（5）在对于设备的故障分析中，程序的预测功能也是必不可少的，对于机电故障的审查要基于对于设备未来运行发展的趋势进行研究，对于设备出现故障的概率来分析以及可能出现的问题来进行未来的故障预测，这也是在日后的设备检修维护最为合理的方式。

2矿山机电设备故障诊断的使用方式

在矿山机电设备故障诊断中，有三种检测的方式，一是靠人为的检测方式，通过技术员日常工作经验来对机电设备进行判断，这样的方式最大的优点就是消耗的时间和费用较小，同时误差率就会很大，完全靠人为的因素来决定，判断的标准也是不一样的。在没有具体逻辑方面的指导下，来完成技术性的工作，短期给设备的维护保养起到很好的效果，但是对于大型的机电设备的检测无法起到很好的效果。

另外一种检测方式通过机电仪器的检测方式，在对于机电设备中的油压系统和传感震动系统有详细的检测，对于压力的实时变化有详细的记录，在仪器中或是计算机中将设备出现的故障信息提供给技术人员。随着科技的不断发展，检测仪器的方式从人工变为智能，从复杂的机电设备到简单便携、多功能，为达到更好的检测效果，机电故障诊断的技术也不断的发展。此外，在对智能化的检测方案中，有一类模糊型检测手段，是在灰度和神经网络的基础上对设备进行检测，并通过智能加载的方式来形成一整套自动的检测模式，将原有复杂的设备工作情况，以最为简单的模式进行表达出来，也能将设备出现的故障在最短的时间内标示出来。

3矿山机电设备故障诊断的主要使用技术研究

在对于矿山机电设备的信息记录中，对于故障信息的处理也是按照一般数据资料进行整理，这样的做法可以在设备信息收集中有更多的合理性，也较为便捷，不会因为太多其他干扰因素而导致的故障分析能力下降，从而能更好的利用现有的数据，综合历史的数据资料，来满足诊断的任务。在机电设备中，检测设备的使用温度和压力参数是最为基本的参数指标，它是反应机械设备运行最为合理的数值指标，通过记录最为准确的数值，来对矿山机电设备的保养和维护起到积极的效果。

利用神经网络系统的线性参数来描述设备的使用情况也是较为普遍的方式，其具有很好的适应能力，将复杂设备运行结构通过映射的关系来简单的呈现出来，并对采煤机的使用方式和诊断模式起到了很大的帮助作用。神经网络中使用的模糊数学是在对于机电设备数学模型构建有着修改的效果。

4矿山机电设备故障诊断的任务

4.1矿井提升机

矿井提升机是生产和运输的关键设备，它负责人员、设备和材料的运送工作，提升机的性能不仅影响矿山生产，而且还关系着员工的人身安全。因为双筒提升机经常出现松绳的情况，所以可以制造一个松绳监测装置来避免松绳造成的巨大危害。装置由霍尔传感器和单片机组成，监测原理是在双筒提升机天轮一侧装圈小磁钢，然后在合适的位置安放霍尔传感器测量天轮转速，在没有松绳的正常状态下，天轮转速相同，也就是霍尔传感器测量的脉冲数量基本一致，当有松绳时，天轮转速不同。该检测装置可以计算出行程差距，当差距大到一定程度时检测装置会自动发出报警信号，当差距大到保护值时检测装置会自动控制提升机刹车，起到保护安全的作用。

4.2磁选机

传统的磁选机检测水平低，如今国家将“电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统”纳入科技攻关计划中，使得该系统能较好地检测采煤机的状况，主要组成部分有：变频器通信单元，该变频器可以检测到27个之多的工况参数，有独立的显示屏能显示采煤机的速度、电极电流、变频器电压等，具有过压保护、温度保护、过流保护、欠压保护和过载保护等保护功能，该单元的功能是把检测信号传输到检测中心，再由检测中心进行处理后，以中文或图形的形式显示出来；工况检测及故障诊断单元，这个单元嵌入到装有 Windows 系统的微型计算机内，并通过接点通信的形式与控制中心进行联系，当检测出故障时屏幕会显示故障情况，而且会向控制中心发出信号，控制中心会进行相应操作。

5结束语

综上所述，矿山机电设备故障诊断技术对于机电设备的保养和维护起到积极的作用，对于保障矿山的稳定生产、提高矿山的经济效益有着重要意义，矿山领导和相关技术人员要采取各种有效措施更好地利用故障诊断技术，让故障诊断技术为矿山的发展作出更大的贡献。