试论煤矿机电设备中故障检测诊断技术的应用

试论煤矿机电设备中故障检测诊断技术的应用

张建鹏1范宝贵2

1.山东省济宁市高新区272118；2.山东省济宁市邹城市273500

摘要：伴随着科技技术的飞速发展，矿山企业生产的自动化程度也越来越高，机电设备在现代工业生产中发挥出举足轻重的作用。而机电设备的保养和检修非常重要，是矿山企业可持续发展的重要保障。本文简要介绍了机械故障的类型，探析了矿山机电设备故障诊断的主要技术以及故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用。

关键词：机电设备；故障检测；诊断技术；应用

一、机械故障检测诊断技术介绍

故障检测技术主要分为故障诊断和故障检测两个部分，由现阶段的实践和学术研究领域，可将这两者合称为机械故障检测诊断。矿山机电设备诊断技术是一项基于计算机技术、信息技术以及传感技术为一体的，且以预防设备出现事故为目的的一个涉及多学科的综合技术。矿山机电设备维修的诊断技术是通过状态检测对机电运行的工作状况进行一定的掌握和诊断，并对机电设备工作性能以及安全可靠性进行相应的检测，同时要及时的找出存在机电设备中的隐患。

二、机械设备的三个故障期

2.1早期故障期

机械设备在早期出现故障时，开始时故障率很高，但随时间的增加，故障率就会快速下降，所以把早期故障期对于机械产品称之为磨合期。磨合期时间的长短会随着所生产的产品以及系统的设计和制造的重量而不同。所以在这期间发生故障主要是由于设计或者是制造上的缺陷而导致的，又或者是使用环境不当所造成的。

2.2偶发故障期

机械设备在偶发故障期间，故障率相对比较稳定，趋于一个定值。在这个期间故障是随机发生的。在这个故障期间设备的故障率低，且比较稳定，所以这个时期是设备的最佳状态期或者是相对正常的工作期，将这个区段称之为有效寿命。偶发故障其的故障，都是由于设计以及使用不当，或者是维修不利所造成的。所以，通过提高设计的质量，改进使用管理，加强监视诊断和维护保养等工作，从而降低故障率。

2.3耗损故障期

在机械设备使用的后期，故障率会逐渐的上升。这是由于设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等造成的。如果在此其初期进行大修，可有效地降低故障率，减少故障的发生。

三、故障检测诊断技术在矿山机电设备中的诊断技术

3.1数据诊断技术

在矿山机电设备的诊断技术中，数据诊断技术是以信号来处理故障问题的模式，根据机电设备的故障时产生的数据进而来分析实际的情况，进行机电设备的一些指定数据进行测量，以保证分析结果的有效性，尽快解决故障问题。

3.2主观诊断技术

主观诊断技术是矿山机电设备的维修工作人员根据自己的工作经验和实际故障情况进行的主观判断，受到实际问题的局限，不具备一定的科学性，大大降低诊断的可靠性和准确性。主观诊断技术有以下几种方法：故障树分析法、直觉经验法、参数测量法等。（1）故障树分析法指对系统做出故障树逻辑结构图，系统故障事件画在故障树的顶端为顶事件，形成系统故障的基本事件画在故障树下为底事件，根据各元件部件的故障率数据，最终确定系统故障。（2）直觉经验法指维修人员凭感官和经验，通过看、听、摸、闻、问等方法判断故障原因；（3）参数测量法通过测得系统回路中所需点处工作参数，将其与系统工作正常值比较，即可判断出参数是否正常、是否有故障及故障所在部位。

3.3信息化诊断技术

随着科技信息技术的不断应用及推广，在煤矿机电设备的诊断技术中，信息化技术得到了非常广泛的运用，并受到了维修故障工作人员的青睐和推广，这就使得煤矿机电设备的故障检测诊断技术朝着智能化、现代化以及自动化的方向发展。信息诊断技术主要是通过计算机软件来进行机电设备的系统操作和控制，并能对机电设备的运行状况、故障产生以及耗损程度进行全程的检测，然后在通过数据信息的传递形式，对故障进行具体的分析，有效的解决问题，从而及时有效的回复机电设备的运行。

四、机械故障检测诊断技术的特点分析

4.1目的性较强

煤矿机电设备的检测诊断技术有很明确的目的，在发现运行中的设备存下故障问题，就应利用相关有效的技术，准确的进行故障的判断、定位以及分析，然后依据诊断制定切实有效的设备维修方案，确保煤矿设备的安全运行。

4.2复合型技术

设备的诊断与维修是一种综合了物理学、动力学和摩擦学等多种学科特点的科学领域技术,它甚至还囊括了液压机器和机械制造相关的机械操作原理与应用以及自动化技术应用等多方面的专业知识,该技术设计了众多的知识领域,拥有极其丰富的实践经验。

五、机电设备中故障检测诊断技术的应用

5.1故障检测技术在采煤机中的应用

当前，我国的采煤机的整体稳定性技术落后与国外的水平，和国外先进的采煤机技术还有一定的差距。并且，部分早期的检测方法已经很难满足我国煤矿生产的需求，这就是我国煤矿机电设备故障的一项功能缺失，为了彻底的改变我国采煤机的现状，一些相关的部门已经将该项目列入了国家级重要的研发对象。

5.2矿用高压异步电动机的诊断和检测技术

矿用高压异步电动机在煤矿的生产过程中有着非常重要的地位和作用，一旦出现故障，就会对煤矿的日常生产造成很大的影响，并会对煤矿企业造成严重的经济损失。机械故障的检测以及诊断技术的科学系统的机电技术，这是对设备管理技术的管理手段之一，在实践中一定不能忽视这以技术的应用，只有重视在实践中的应用，才能切实有效的保障将技术落实到实处，使科技技术更进一步发展，同时还能有效的应用和推广创新技术。

5.3矿井提升机故障检测与诊断

在矿井运输中一个最为主要的基础设备就是提升机，这种设备的正常运行能有效的保障煤矿的正常运作，同时能担任起日常的矸石和原煤的运输，以及升降人员和下料的任务。提升机的安全运行会为煤矿的安全生产提供保证，从而直接影响着整个煤矿工作人员的安全工作。然而提升机检测技术的发展时间相对较短，但是在一些较大的重要项目上已经取得的不错的成果，且在业内得到广泛的认同。检测和诊断提升机技术有很明显的优势，能在矿井生产中提供崭新的诊断元素，同时还能够为工程师在工作中提供技术创新的灵感。在这简要的介绍一种比较简易的松绳检测装置。这种装置由单片机以及霍尔传感器构成，其工作原理是：在提升机的所有天轮的一侧都装设了一周小磁钢，同时，在合理的位置安装了霍尔传感器以便对两天轮的转速进行检测。在正常运行的状态下，两天轮具有相同的转速，此时两个传感器所显示的计数脉冲个数大致相等，这种装置内部的单片机所测算出两天轮的行程差接近零；若钢丝绳产生松绳问题的话，两天轮具有不同的行程，这种装置能够将两天轮间的行程差计算出来。若行程差上升到预报警值将会产生松绳撤警信号；若行程差上升到保护值的话，这种检测装置将会产生控制信号。从而使得提升机能够立即刹车，起到很好的保护作用。

六、结束语

矿山的工作环境恶劣且非常复杂，使得矿山机电设备长期的处在高负荷的运行状态中，这样就极易引发各种安全事故的发生，因此，必须要对机械设备予以足够的重视，加强对机械设备的管理、诊断以及维修，不断的提高机械故障的诊断技术水平，保障矿山生产的正常运行。通过对故障检测诊断技术的应用于推广，提升矿山生产环境的安全性，保障煤矿生产人员的人身安全，促进我国煤矿安全生产的平稳发展。

参考文献

[1]温勇.煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断技术的应用分析[J].机电信息，2013，06：107+109.

[2]李旭东.论煤矿机电设备中故障检测与诊断技术的应用[J].科技致富向导，2013，05：308+350.

[3]高向阳.故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用及防范措施[J].科技致富向导，2011，1（14）：336～337.

[4]张勇军.略谈矿山机电设备中故障检测诊断技术的应用[J].科技资讯，2011，（31）：128-128.

作者简介

张建鹏，男,身份证号：37090219800317xxxx。

范宝贵，男,身份证号：14010919750610xxxx。