547205 廣西華錫集團(tuán)有限公司銅坑礦 廣西 河池 |沈宏平

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礦井提升機(jī)故障診斷技術(shù)探討

547205 廣西華錫集團(tuán)有限公司銅坑礦 廣西 河池 |沈宏平

礦山的開采是為了更好的滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展中對能源的需求，在礦山開采過程中使用大量的機(jī)械設(shè)備是非常必要的。礦山開采中提升機(jī)的工作原理是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備，以帶動(dòng)鋼絲繩從而帶動(dòng)容器在井筒中升降，完成提升礦石、下放材料、升降人員和設(shè)備等任務(wù)。掌握礦井提升機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦井提升機(jī)中存在的故障，不斷地提升故障判斷技術(shù)方，只有這樣才能更好的解決出現(xiàn)的問題，同時(shí)也能更好的保證礦井的安全生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：礦井提升機(jī)；故障診斷；技術(shù)現(xiàn)狀

隨著礦井深度和產(chǎn)量的加大，鋼絲繩的長度和直徑相應(yīng)增加，隨之而來的故障問題也逐漸增多，產(chǎn)生這些故障的原因也各不相同，需要我們在使用礦井提升機(jī)前對其進(jìn)行全面的檢查。由于礦井提升機(jī)的工作性質(zhì)直接關(guān)系著參與礦井生產(chǎn)所有人的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此做好礦井提升機(jī)故障診斷和安全保障措施極為重要。本文就礦井提升機(jī)的故障類型、產(chǎn)生原因、解決方法等方面對礦井故障診斷技術(shù)進(jìn)行闡述，希望能對礦及提升機(jī)的故障診斷起到參考作用。

礦井提升機(jī)故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀

目前對于工業(yè)生產(chǎn)中礦井提升機(jī)故障診斷技術(shù)研究和應(yīng)用雖然己有三十多年的發(fā)展歷史，但是故障診斷學(xué)作為一門綜合性的新學(xué)科，則是近些年發(fā)展起來的，經(jīng)過大量的研究，它得到了極大的豐富和發(fā)展。礦山提升機(jī)故障診斷技術(shù)既注重理論，又注重實(shí)際應(yīng)用，是礦山設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展過程中的重要課題之一，國內(nèi)外科技工作者進(jìn)行了大量的研究工作，目前國內(nèi)外針礦井提升機(jī)故障診斷技術(shù)方面的研究同樣可以分為基于解析模型的方法、基于信號處理的方法和基于知識的方法三大類。

分析礦井提升機(jī)對礦井生產(chǎn)的影響

礦井提升機(jī)的組成部分有電動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒（或摩擦輪）、制動(dòng)系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等，采用交流或直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。在礦山行業(yè)中，礦井提升機(jī)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)起著重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和礦井生產(chǎn)現(xiàn)代化要求的不斷提高，人們對提升機(jī)工作特性的認(rèn)識進(jìn)一步深化，提升設(shè)備及拖動(dòng)控制系統(tǒng)也逐步趨于完善，各種新技術(shù)、新工藝逐步應(yīng)用于礦井提升設(shè)備中。作為礦井生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提升設(shè)備的主要任務(wù)是將礦井產(chǎn)物提至地面，并幫助作業(yè)人員及生產(chǎn)資料往返于地面和井下之間。提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)對整個(gè)作業(yè)過程都具有極其重要的影響，一旦其發(fā)生故障，極有可能導(dǎo)致重大的經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。因此，必須對礦井提升機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格的控制和管理，全面掌握設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律，對常見的故障類型及其原因進(jìn)行分析，并運(yùn)用先進(jìn)技定期對礦井提升機(jī)進(jìn)行檢修，節(jié)約非必要的停機(jī)成本。

礦井提升機(jī)常見的故障及原因

a閘瓦（制動(dòng)塊）磨損嚴(yán)重，制動(dòng)盤發(fā)熱嚴(yán)重。鑿井期間下放重物較多，比如下放混凝土、傘鉆等設(shè)備，尤其是井深度達(dá)到一定程度，剎車時(shí)間長會(huì)造成提升機(jī)滿負(fù)荷或接近滿負(fù)荷。

b金屬電阻發(fā)熱、電阻片之間打火、個(gè)別連線發(fā)熱：電阻發(fā)熱是因?yàn)殡娮枧渲貌缓线m、長時(shí)間慢速開車、通風(fēng)不好；接觸不良會(huì)引起電阻片之間打火；三相電阻不平衡、電纜截面不夠會(huì)造成個(gè)別連線發(fā)熱。

c濾油器或電液調(diào)壓閥被雜物堵塞、輸入電流不穩(wěn)、油泵不上油、管路漏油等因素都會(huì)造成液壓站油壓不穩(wěn)、沒有油壓。

d活動(dòng)卷筒內(nèi)部有響聲是因?yàn)榫硗矁?nèi)的銅瓦磨損嚴(yán)重，引起游動(dòng)卷筒偏擺超限造成的。

e自整角機(jī)輸出電壓不穩(wěn)、線路的濾波電容壞，會(huì)造成電液調(diào)壓閥電流不穩(wěn)。

f加速回路接點(diǎn)松動(dòng)或線圈壞可能是啟動(dòng)后不能正常加速引起的。

g減速器齒輪撞擊聲大是因?yàn)闇p速器齒輪間隙大或不均勻。

h提升機(jī)安裝不合格，或設(shè)計(jì)原因會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩跑偏、咬繩。

i電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、振動(dòng)原因是定子、轉(zhuǎn)子間隙不均勻，安裝水平度不夠，定子與底座的絕緣板損壞等因素造成的。

j電動(dòng)機(jī)掃膛。原因是安裝時(shí)定子、轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整不合格，減速器三軸瓦間隙大導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)軸瓦間隙大。

k制動(dòng)盤出現(xiàn)劃痕：閘板材料不合格，或調(diào)入鐵屑。

l安全回路送不上電：安全回路有接點(diǎn)斷開，檢查每一個(gè)接點(diǎn)是否可靠。

在診斷礦井提升機(jī)故障時(shí)存在的問題

目前關(guān)于提升機(jī)故障診斷研究還相對較少，現(xiàn)有的提升機(jī)故障診斷系統(tǒng)也存在一些不足和缺陷。比如，當(dāng)提升機(jī)控制系統(tǒng)中的傳感器或執(zhí)行器發(fā)生故障問題， 將會(huì)嚴(yán)重影響提升機(jī)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行；對礦井提升機(jī)系統(tǒng)中的工礦參數(shù)和數(shù)據(jù)信息處理準(zhǔn)確度不高，提升機(jī)設(shè)備智能化程度相對較低，也是目前礦井提升機(jī)故障診斷中存在的問題；對于以開發(fā)的礦井提升機(jī)智能故障診斷系統(tǒng)還存在自適應(yīng)能力弱，實(shí)時(shí)性不強(qiáng)等缺點(diǎn)。

礦井提升機(jī)故障診斷方法

基于人工智能的礦井提升機(jī)故障診斷方法能夠有效的提高提升機(jī)故障診斷的執(zhí)行效率，適應(yīng)診斷過程中出現(xiàn)的不確定因素，準(zhǔn)確地建立礦井提升機(jī)的故障診斷系統(tǒng)，快速地判斷礦井提升機(jī)的故障。

基于小波變換的礦井提升機(jī)故障診斷方法是通過小波的平移伸縮運(yùn)算對信號進(jìn)行多尺度細(xì)化，從而達(dá)到信號頻率由低到高的細(xì)分，觀察到信號特性細(xì)節(jié)。不僅能檢測正常信號中夾帶的瞬態(tài)反?，F(xiàn)象，還能反應(yīng)反常信號的成分，小波變化檢測是一種強(qiáng)有力的分析手段。

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦井提升機(jī)故障診斷方法具有容錯(cuò)能力、自適應(yīng)能力及并行處理信息能力等特點(diǎn)，目前對這種方法的研究越來越多，會(huì)在不久的將來成為診斷方法的主流。

礦井提升機(jī)故障診斷的發(fā)展趨勢

礦井故障診斷技術(shù)研究目的是為了提高故障診斷的精度、降低誤報(bào)率和漏報(bào)率、準(zhǔn)確確定故障產(chǎn)生的原因，并估計(jì)出故障發(fā)展趨勢。

a多種故障知識描述方法的融合

在一個(gè)實(shí)際的故障診斷系統(tǒng)中，往往需要多種系統(tǒng)及其故障描述方式的組合才能清楚地表達(dá)故障知識，需要通過多種故障描述之間的知識傳遞、知識轉(zhuǎn)換和知識組織的維護(hù)與理解等工作。所以將多種故障知識描述方法進(jìn)行融合，促進(jìn)交流，提高故障診斷的效率是今后研究的重點(diǎn)。

b自適應(yīng)故障知識更新方法

實(shí)際礦井提升機(jī)故障診斷研究中，由于故障知識獲取的不完善，導(dǎo)致所構(gòu)建的故障診斷知識庫不完備，診斷過程中容易受到外界干擾，容易發(fā)生漏診或誤診，嚴(yán)重影響診斷結(jié)果的可靠性。從礦井故障診斷技術(shù)的發(fā)展來看，故障診斷知識庫如果具有一定的自適應(yīng)知識更新能力，自身能夠不斷學(xué)習(xí)和完善，就能有效地適應(yīng)求解環(huán)境和問題特征的動(dòng)態(tài)變化。

c交互式故障診斷策略研究

現(xiàn)有的礦井故障診斷技術(shù)還沒有真正實(shí)現(xiàn)專家知識的交互式模式。如何針對不同故障診斷策略的特點(diǎn)，采用多種故障診斷知識描述方法，研究出能夠更好模擬現(xiàn)場專家診斷思維的交互式故障診斷策略，對實(shí)現(xiàn)智能故障診斷系統(tǒng)的深入發(fā)展是非常關(guān)鍵的。同時(shí)針對故障診斷知識系統(tǒng)存在沖突和矛盾的問題，在進(jìn)行交互式智能故障診斷策略過程中，需要充分考慮診斷過程中的沖突檢測問題。

d基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程礦井故障診斷技術(shù)研究

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使得基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程應(yīng)用系統(tǒng)成為可能。將礦井提升機(jī)故障診斷系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合不但能夠獲取大量的故障案例與診斷經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)能夠共享故障知識診斷資源，實(shí)現(xiàn)專家異地會(huì)診，提高故障診斷水平。

結(jié)語

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，越來越多的新型智能診斷理論會(huì)應(yīng)用于礦井提升機(jī)的故障診斷中去，將故障樹引入系統(tǒng)，會(huì)在保證診斷知識完整性的前提下，很好地解決存在的問題。開展礦井提升機(jī)故障診斷技術(shù)的研究，會(huì)提高提升機(jī)的安全性能，避免沒必要的事故發(fā)生，為礦井提升機(jī)提供經(jīng)濟(jì)的、高效得、安全的技術(shù)支持。

參考：

［1］張立君，倫杰慧，孫宏亮.論礦山機(jī)電的設(shè)備故障診斷及其維修對策［J］.黑龍江科技信息.2013年11期

［2］陳貴榮.礦山機(jī)電設(shè)備的礦井故障診斷技術(shù)研究［J］.電子世界.2013年08期

［3］楊亞濤.礦井提升機(jī)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究［D］.西安科技大學(xué).2013年

［4］張曙光.礦山機(jī)電設(shè)備的礦井故障診斷技術(shù)與管理［J］.硅谷.2013年21期

［5］王秋彥，鞠建波，宋振宇.礦井故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.電子測量技術(shù). 2009（04）