矿山机电设备故障产生的原因及排除技术分析

摘 要：矿山的开采过程离不开机电设备的使用，倘若矿山机电设备在工作过程中出现故障，不仅会导致人员伤亡，还会对矿山企业的经济带来不可估计的损失。由于矿山机械设备往往是在非常恶劣的环境中工作，故障发生率很高，因此，为保证矿山企业的持续健康发展，做好机电设备的维修工作非常关键。本文对矿山机电设备产生故障的原因进行了总结，并分析了具体的排除维修技术。

关键词：矿山机电设备；故障原因；排除技术

中图分类号： F407 文献标识码： A

引言:

如今，矿山机电一体化正不断深入，水泵、风机以及提升机等设备逐渐成为矿山生产开采工作中必不可少的机电设备。通常情况下，矿山机电设备会在重载、高速、摩擦、冲击等恶劣条件下长期连续工作，所以矿山机电设备极易出现故障、发生事故，并且会对维修工作造成极大的困难。我国目前的维修方式主要是定期维修以及故障后维修，这种维修方式存在着很多缺陷，如过量维修、无法全面对设备进行监测、浪费财力及人力等。因此，应充分利用故障排除技术，及时找出故障原因并拟定维修方案。

一、矿山机电设备状态监测

矿山机电设备状态监测是为了掌握机电设备出现故障前的异兆与劣化信息，以便事前采取有针对性的措施控制和防御故障的出现，减少机电设备故障停机时间，减少停机导致的生产损失、降低维修成本，提高设备有效利用率。在使用状态下设备不停机或在线监测，能够确切掌握机电设备的实际特性，有利于判定需要修复或更换的零部件和元器件，充分利用设备和零件的潜力，避免过剩维修，节约维修费用，减少停机损失。

1、设备状态监测维修

利用检测技术对机电设备的性能进行监测，如其特性参数的变化已经出现明显的变化，就必须采取相应的维修措施。状态监测维修可以在以下几个方面采用：第一，出现故障会对整个系统影响大的设备，尤其是连续生产线、装配线、连续流程的设备。第二，一定要确保安全的设备，如企业供电系统的大、中型设备等。第三，高成本、精度高、自动化性能高的单台设备。第四，故障停机维修费用高、停机损失大的关键设备。

2、机电设备状态检测与定期检查机电设备的定期检查是针对实施预感预防维修的生产设备在一定时期内所进行的较为全面的一般性检查，间隔时间较长，检查方法多靠主观感觉与经验，其目的是保持设备的规定性能和正常运转，而状态检测是以关键的重要设备如生产联动线，精密、大型、稀有设备，动力设备等为主要对象，检测范围较定期检查小，要使用专门的检测仪器针对事先确定的监测点进行间断或连续的监测检查，目的在于定量地掌握机电设备的异兆和劣化的动态参数，判断机电设备的技术状态及损伤部位和原因，以决定相应的维修措施。

二、导致矿山机电设备出现故障的主要原因

1、矿山机电设备运转负荷过大

每一台矿山机电设备都有明确的输出参数设计值，即设备的承载极限值，若机电设备在实际开采工作中输出的参数超过该极限值，设备便会由于超负荷而出现故障、发生破坏。因此，矿山企业在日常开采工程中，应密切关注设备的参数，及时发现问题并采取相关修复办法，以保证机电设备的承受能力，使其安全、高效地运行。

2、矿山机电设备损耗过大

在矿山开采过程中，机电设备会受到包括内部因素、环境因素等多方面因素的影响。由于这些因素的干扰，设备的工作性能会逐渐受到损耗，并且损耗值会随着设备工作时间的增加而不断积累。导致上述现象出现的原因主要有四点：机电设备部件的老化、磨损；机电设备配件间的间隙不断增大、刚性逐渐下降；机电设备的负荷部件被磨损或出现扭转变形；机电设备的摩擦系数变大，热量增多。

3、矿山机电设备的配合关系改变

相关调查、研究显示，机电设备在运行时出现的故障大多是由设备零件出现损伤或零件间的配合关系发生改变引起。此外，故障发生时，机电设备的尺寸、形态、性能等皆会与原设计参数有所出入，甚至会偏离很多。偏离的出现是由多方面原因共同造成的，包括机电设备方面、零件方面等。常见的设备零件损伤有两种，即意外损伤、老化损伤。

三、矿山机电设备故障排除对象和排除技术选择

通常要按企业具体设备情况确定，选择危险性高、造成损失大的设备为排除对象。选择排除对象要注意的几个条件：第一，设备对全系统的影响。也就是设备的利用率、安全性及对整个企业经济性的影响。第二，故障发生的概率。第三，修理的难易程度、采取排除技术的经济性。第四，要考虑到对生产、质量、成本、安全、环保等因素的影响。机电设备排除的判定标准是用以评价设备技术状态的一种标准。能判定设备的正常、异常和故障，以实施超限报警或自动停机。判定标准一般有以下几种标准。

1、绝对判定标准。按某类设备长期使用、维修与测试所积累的经验，由企业、行业或国家归纳而制订的可供工程应用的标准。这类标准一般是针对某类设备，并在规定了正确的测定方法后制订的，所以，在使用前一定要掌握标准的运用范围和测定方法。

2、相对判定标准。对同一台设备，在同一部位定期测定参数，并根据时间先后进行比较，以正常条件下的值为原始值，用实测值与该值的倍数作为判定标准。

3、类比判定标准。数台同样型号、规格的设备在相同条件下运行时，通过对各台设备的同一部位进行测定来掌握异常程度。

四、矿山机电设备的故障排除技术分析

1、主观排除技术

该技术是一种简便、易操作的故障排除方法，在对机电设备的故障进行排除时，会受到操作人员主观能动性的影响。虽然该技术在使用时会用到几种简单的专业仪器，然而起决定作用的是技术人员的工作经验以及专业技能，即技术人员先对设备故障进行观察、检测，再结合自身的工作经验对故障进行排除。该技术虽然简单、方便，然而排除结果的精确率较差、可靠性不高。

2、仪器排除技术

在对故障进行排除时，先利用专业仪器获取相关的数据、参数，再对获取的信息进行分析、判断，进而能很好地对机电设备的故障作出正确的排除。该技术使用的仪器主要有三种类型，即专用型、通用型以及综合型，并且正向着智能化、功能化、便携化的方向发展。

3、智能排除技术

该技术是矿山机电设备故障排除技术中较为先进的一种排除办法。利用该技术对机电设备故障进行排除时，要通过系统对人脑的各项特征进行模拟、控制，如此一来可以全面获取设备的相关信息，并能对这些信息进行传递、分析以及处理，以便充分利用系统中的解决策略以及排除经验。目前，该技术主要有灰色系统排除费、专家系统排除法、神经网络系统排除法、模糊排除法。

4、振动排除技术

机电设备的振动具有广泛性以及多维性等特性，因而，可以利用振动排除技术对设备的振动参数、运行状态进行检测、分析，并测量设备的振动数据，进而获得准确的参数，以对设备的故障进行排除。振动测量的内容主要有振动的速度、位移以及加速度等，此外，还可以以机电设备的振动频率为依据，选择合适的传感器、测量参数等。

五、矿山机电设备故障的维修方式探究

1、机电设备的基本维修

矿山机电设备的基本维修方式有三种，分别为预防维修方式、故障维修方式以及生产维修方式。其中预防维修是在机电设备的正常运行时进行的，根据设备的实际运行情况安排维修的时间，以使机电设备能够保持良好的工作性能、工作状态，进而降低设备出现故障的概率。故障维修是在设备出现故障后对其进行维修，该维修方式属于事后维修，没有计划性。生产维修是对矿山开采中的重要设备进行预防维修，该方式的采用与否取决于生产过程中设备所占据的轻重程度。

2、机电设备的全面检修

矿山机电设备的全面检修是结合设备的实际使用情况安排的，每年都需要进行计划性的编制，并要向上级管理部门申报审批在，得到上级管理部门的批准后，才可对设备进行全面检修。全面检修工作完成后，需经相关职能部门、使用单位以及承修单位验收，验收通过后才能继续使用。若机电设备在全面检修后未经验收或验收不合格，则需要进行返修直至合格通过验收，否则不予结算检修费用。

3、加强对机电设备的维护管理

如果不能严格地按照规范要求对机电设备进行操作、使用，将会为设备埋下极大的安全隐患。所以，矿山企业需要积极对工作人员展开专业技术培训，提高维护人员的专业素养，并要明确使用、操作规范。此外，矿山企业还应大力加强机电设备的维护管理工作，包括设备的保养、班检、巡检、点检等，建立健全设备的管理规章制度，并严格按照规章制度执行相关工作。

结束语：

矿山开采工作中要大力加强对机电设备的故障诊断力度、管理力度，以便及时发现存在于设备中的故障或者安全隐患，并及时采取维修措施。此外，企业的管理人员、技术人员应积极引进科学先进的故障诊断技术，并充分发挥该技术的作用，促进矿山企业的持续健康发展。

参考文献：

[1]李华荣.专家系统在煤矿机械故障诊断中应用[J].矿山机械,2010(16):47-49.

[2]冯华雪.神经网络在采煤机故障诊断中的应用[J].山西机械,2011(04):127-128.

[3]李吉涛.提升机故障诊断专家系统研究[J].煤炭技术,2012(05):39-41.