浅谈矿山机电设备检修技术的重要性

浅谈矿山机电设备检修技术的重要性

胡国新

胡国新(宁夏王洼煤业有限公司756504)

摘要：由于能源的巨大需求及矿山工作环境的复杂性和恶劣性，使得矿山机电设备长期处于高负荷运行状态，极其容易发生各种故障。设备故障诊断技术综合了多门学科的知识，是对矿山机电设备故障进行准确分析和判断的重要工具，但其在我国的起步较晚，在理论和技术上仍然存在一定的缺陷，需要依靠大家的共同努力才能不断得以完善。

关键词：煤矿企业；矿山机电；故障诊断技术

一、矿山机电设备故障诊断技术的内涵随着自动化技术水平的不断提高,使机电设备在现代矿山生产中的作用和影响不断增加,然而机电设备一旦发生运行故障将造成严重的经济损失甚至重大人员伤亡事故,不利于企业的良性发展。矿山机电设备诊断技术是一项基于信息技术、计算机技术和传感技术为一体的、以预防设备出现事故为的目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况进行诊断和掌握，对机电设备工作性和安全可靠性进行检测，及时找出存在于机电设备中的隐患。机电设备维修的诊断技术还能对设备出现异常的原因和危害程度进行全方位的分析和评价，并且采取有效的措施加以预防。

二、故障诊断技术概述（1）故障诊断技术。矿山的机电设备在运行时均会产生物理变化或者化学性能的转化，这样势必会造成设备的外在形态的改变，如温度升高、电压电流以及功率的变化等，检测人员可以通过对设备的这些参数变化的分析来了解设备的运行状况。故障诊断技术就是依照不同参数的不同变化规律，而预判断设备是否出现故障及出现故障的具体位置，以便及时采取科学有效的措施，防止出现不必要的损失，提高了设备运行效率和安全性。

（2）故障的信息采集。设备的故障信息可以通过对设备的运行状态进行观察，通过看、听、触摸的方式判断其是否出现故障；还可以利用传感器等仪器对设备多种状态数据进行采集，如振动信号、温度变化信号、加速度及位移信号等，然后分析采集到的信号，判断设备运行状态。①现场观察：就是依据设备的运行状态进行分析判断，如可以通过电机或者发动机运转的响声，轴承温度的变化进行故障的预测；或者通过观察螺栓、螺帽等是否松动，油液是否有泄漏，或者设备运转动作是否失灵等状况来判断机械零部件是否有损坏。②性能检测：可以通过对机电设备的使用投入与产出比进行统计检测，如果相同的投入时产出下降，则说明设备运行效率下降，有时电机效率、轴承转速也可以通过运用出矿量以及运矿量进行判别。

三、矿山机电设备故障诊断的主要技术1、主观诊断技术在矿山机电设备故障诊断的过程中，维修人员会利用其实际经验来对故障进行判断和检修，但是这种技术一般只能用于简单的故障，而且可靠性较低。主观诊断技术有以下几种方法：直觉经验法、参数测量法、逻辑分析法、堵截法、故障树分析法。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；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；逻辑分析法通过逻辑关系和故障的显性现象进行逻辑分析，从而找到发生故障的原因和部位；堵截法指根据液压系统的组成及故障现象选择堵截点，堵截观察系统压力和流量的变化，从而找出故障点的方法；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、仪器诊断技术在矿山机电设备故障诊断的过程中，维修人员会利用监测仪器来对机电设备的各个系统进行检测，从而判断故障的情况。

3、数学模型诊断技术在矿山机电设备故障诊断的过程中，维修人员会利用测量机电设备的特征参数，然后进行分析和处理判断，分析特征值的改变从而判断故障的类型和位置。

4、智能诊断技术在矿山机电设备故障诊断的过程中，维修人员会模拟人脑的特征有效地获得、传递、处理、分析、判断故障的信息，利用合理的数据处理和比对技术来将采集的信息与数据库中的特征值进行比较，从而完成故障的诊断。

四、矿山机电设备中故障检测技术应用1、用于矿井提升机的故障检测矿井提升机主要负责人员以及设备材料的运送，其运行状况不仅能够影响矿山的生产情况，还与工作人员的人身安全密切相关。双筒矿井提升机经常出现松绳状况，根据这种情况可以自制松绳监测装置避免故障的发生。就是在双筒提升机天轮一侧安装小磁钢，然后将霍尔传感器测量天轮转速，正常情况时，传感器测量的脉冲数量相同，当松绳时，检测装置可以检测出相应的行程差距，当检测到的差距到达一定程度时检测装置会发生报警信号，当检测到的差距超过保护值时，提升机自动刹车。

2、用于采煤机的故障检测近年来，为了提高采煤机检测水平，我国将“电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统”纳入到了科技攻关计划。包括：（1）变频器通信单元，有独立的显示屏可以显示采煤机速度、变频器电压以及电流等工况参数，该单元可以将检测信号传输到检测中心，然后进行处理，以图文形式显示处理。（2）工况检测及故障诊断单元，将其嵌入到计算机内，然后与控制中心相连，当系统检测到有故障信息时电脑屏幕显示故障情况，然后向控制中心发出信号，最后控制中心进行相应的操作。（3）检测显示单元，包括显示屏和电路，不仅可以显示采煤机工况参数和状态，还可以显示采煤机故障诊断情况。

科学技术的发展，现代信号处理技术以及人工智能技术的应用，矿井高压异步电动机故障诊断技术也随之得到进一步的发展。其诊断方法有：（1）局部放电检测。高压异步电动机的定子出现故障时，常常会伴随放电现象，因此可以利用检测定子电流中的电流互感器以及高频检测仪检测放电强度诊断出定子故障。（2）电流高次谐波检测。

定子绕组故障会造成定子电流高次谐波不断增加，从而造成定子绕组匝之间短路，因此可以通过检测定子电流高次谐波的变化情况进行故障诊断。（3）磁通检测。通常情况下，电机发生故障会造成内部磁通的径向与横向分量发生变化，可以通过检测两个方向磁通量的变化情况进行定子的故障诊断。

综上所述，煤矿机电设备的故障诊断对设备的维护与检修具有非常重要的意义，维修人员可以在短期内找到故障源头，并及时做出故障排除，防止事故的发生。不仅能够延长设备的使用寿命、减少设备运行与维修成本还能够大大提高设备的使用效率，提高煤矿企业整体效益。

参考文献[1]廖世淼.机电设备故障分析技术[J].机电设备通报，2007（6）.[2]廖昌军.矿山机电设备设计关键技术分析[J].工程现代化，2006，23（11）.