張錚

摘 要：目前，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的頻率越來越高，成為了我國煤礦行業(yè)事故發(fā)生的主要原因之一。因此，文章針對我國目前煤炭企業(yè)機(jī)械的故障診斷技術(shù)做了相關(guān)的闡述，并分析我國煤炭行業(yè)的現(xiàn)狀，根據(jù)所存在的問題制定出相應(yīng)的策略，探討了提高煤礦機(jī)械設(shè)備的故障診斷技術(shù)和維修技術(shù)的途徑與方法，希望能對我國煤礦機(jī)械的故障診斷和維修問題有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械；故障診斷；維修；對策

中圖分類號：TD40 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0151-02

煤炭是中國最大的消耗型資源，煤炭安全生產(chǎn)和正常運(yùn)作直接關(guān)系到社會(huì)的主要能源供給和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此對于煤炭的安全生產(chǎn)問題必須加以重視。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的提升，我國的煤礦機(jī)械化程度也在不斷提高，在日常的生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障會(huì)直接影響煤炭的有效和安全生產(chǎn)，因此本文對煤礦行業(yè)機(jī)械設(shè)備的故障原因和診斷維修技術(shù)做了相應(yīng)的闡述。

1 煤礦機(jī)械的特點(diǎn)

根據(jù)我國煤礦資源分布特點(diǎn)來看，我國大多數(shù)煤礦基本都是井下作業(yè)，煤礦機(jī)械設(shè)備和一般機(jī)械設(shè)備有很大區(qū)別，其顯著特點(diǎn)如下：首先是作業(yè)環(huán)境較為惡劣。井下照明條件差，礦井內(nèi)粉塵多，噪音大，還有有害氣體等。從煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)來看，長期的摩擦、沖擊、振動(dòng)、高速運(yùn)轉(zhuǎn)對于機(jī)械設(shè)備的磨損很大，對設(shè)備的性能和壽命都產(chǎn)生了巨大的影響，長期的運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械設(shè)備一直不分晝夜的高負(fù)荷運(yùn)行，也對機(jī)械設(shè)備的性能有很大的負(fù)面作用。從煤礦機(jī)械設(shè)備所處的環(huán)境和運(yùn)行特點(diǎn)來看，煤礦機(jī)械設(shè)備故障的頻繁發(fā)生是受很多條件因素影響的。因此加強(qiáng)對煤礦機(jī)械設(shè)備的故障診斷和維修工作，是提升我國煤炭行業(yè)工作效率，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值的重中之重。然而也面臨著巨大的困難和重重阻礙。

2 煤礦機(jī)械維修維護(hù)的種類

針對煤礦機(jī)械的維修方式，主要分為事后維修、預(yù)防性維修、預(yù)知性維修、主動(dòng)防護(hù)維修四種類型。

2.1 事后維修

事后維修主要指的是等機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障或已經(jīng)損壞后采取的維修方式，屬于被迫停止作業(yè)而進(jìn)行的毫無計(jì)劃的應(yīng)急維修，這種毫無計(jì)劃的應(yīng)急維修由于事發(fā)突然，所以維修時(shí)間會(huì)相對比較長，對于產(chǎn)量上的損失將較為巨大。

2.2 預(yù)防性維修

預(yù)防性維修主要是針對事情發(fā)生前所進(jìn)行的維修，通過對事后維修明顯存在的問題和缺點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的總結(jié)，提前有預(yù)見性的進(jìn)行預(yù)防性維修，避免因?yàn)橐讚p件或部分需經(jīng)常更換的零部件的問題造成不必要的機(jī)械故障，以致提升維修費(fèi)用，增加維修成本。

2.3 預(yù)知性維修

預(yù)知性維修就是當(dāng)機(jī)器設(shè)備在正常工作時(shí)對機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的診斷，判斷設(shè)備是否正常運(yùn)作，對早期可以觀察出的零件失效征兆要保持敏感，及時(shí)對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行研究，并在穩(wěn)定的情況下及時(shí)聯(lián)系維修人員進(jìn)行及時(shí)維修。

2.4 主動(dòng)預(yù)防性維修

主動(dòng)預(yù)防性維修，對系統(tǒng)的實(shí)時(shí)工作狀況進(jìn)行監(jiān)測，及時(shí)對目標(biāo)體系進(jìn)行更深一步的研究，同時(shí)借鑒先進(jìn)理論與實(shí)踐方法，主動(dòng)對設(shè)備進(jìn)行防護(hù)。

3 煤礦機(jī)械的故障診斷和維修技術(shù)

3.1 振動(dòng)檢測診斷技術(shù)

其主要是根據(jù)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中，由于相對應(yīng)的變化而發(fā)出的振動(dòng)信號，并以此來判斷機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行故障診斷，它能夠?qū)崟r(shí)且直接的對故障進(jìn)行排除。現(xiàn)如今，震動(dòng)檢測診斷技術(shù)是在對煤礦機(jī)械故障進(jìn)行診斷時(shí)技術(shù)人員的首選檢測手段，之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的情況主要有以下兩點(diǎn)原因：第一，多維性以及廣泛性是機(jī)械設(shè)備震動(dòng)參數(shù)的主要特點(diǎn)，對故障診斷的精準(zhǔn)程度有著比較高的要求；第二，對震動(dòng)檢測診斷技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，并不需要專門停機(jī)檢測，可以在機(jī)械運(yùn)行過程當(dāng)中進(jìn)行故障診斷，這也能夠使得診斷的結(jié)果更加直觀。震動(dòng)檢測診斷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠在無損的情況下對機(jī)械進(jìn)行內(nèi)、外部檢測，這也使其成為了一種十分常用的機(jī)械故障診斷技術(shù)。這種技術(shù)能夠利用超聲波、磁粉等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對機(jī)械表面的故障檢測，而利用中子檢測、微波等技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械內(nèi)部故障的診斷以及檢測。

3.2 紅外測溫分析診斷技術(shù)

由于材料的局部溫度升高，其他方面出現(xiàn)新的變化，通過紅外測溫傳感器來監(jiān)測機(jī)械設(shè)備不同地方的溫度，并將溫度的變化作為分析依據(jù)，能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行裝填進(jìn)行明確，從而有針對性的對維修手段進(jìn)行提出，對機(jī)械設(shè)備的問題進(jìn)行有效的改善，使得機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)得到保障，并延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

3.3 無損檢測技術(shù)

無損檢測技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域的一種故障檢測維修技術(shù)，是指在不損害或不影響被檢測對象使用性能，不傷害被檢測對象內(nèi)部組織的前提下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕荽嬖谝鸬臒?、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，以物理或化學(xué)方法為手段，借助現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材，進(jìn)行檢查和測試的方法。進(jìn)行無損檢測前首先要確定被檢測對象的類型，從而選擇合適的檢測方法對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行更好的檢測，從而提升機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

3.4 油液磨屑分析檢測診斷技術(shù)

現(xiàn)如今，在煤礦機(jī)械故障診斷當(dāng)中，油液磨屑分析檢測診斷技術(shù)也是一種十分常用的技術(shù)，這種技術(shù)的基本原理是對機(jī)械的油液進(jìn)行樣本提取，并利用光譜分析儀對提取的樣本進(jìn)行分析，其主要對象為油液樣本當(dāng)中的鐵譜以及光譜。最后，根據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的分析，能夠?qū)C(jī)械的磨損程度以及磨損的部位進(jìn)行明確。

4 提高可維修性的措施

4.1 從機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)角度

機(jī)械設(shè)備的維修性很大程度上取決于其設(shè)計(jì)與制造，因此提高設(shè)備的維修性，首先必須從根源設(shè)計(jì)上著手，例如簡化煤礦機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，綜合環(huán)境因素來對這些設(shè)備的功能進(jìn)行分析，在盡可能完成所有工作要求的情況下，考慮關(guān)于維修性在機(jī)械設(shè)備的生命周期環(huán)節(jié)內(nèi)容，減少周期性重復(fù)工作量。此外，在平時(shí)的設(shè)計(jì)中盡可能滿足人機(jī)工程學(xué)原理，設(shè)計(jì)人機(jī)友好交互的良好界面。除了在部分模塊中使用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，在需要特殊注意的部位，可以采用易識別新設(shè)計(jì)，采用統(tǒng)一鮮明的標(biāo)記形式來對易發(fā)生故障的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)記，更加方便工作人員對相關(guān)零部件的更換和注意。

4.2 采用現(xiàn)代潤滑技術(shù)

煤礦機(jī)械故障的原因很多都是因?yàn)榱悴考哪p及失效，在零部件磨損和失效數(shù)據(jù)中大部分是由于液壓系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)中油液遭受嚴(yán)重污染所造成的。因此，潤滑系統(tǒng)是影響煤礦機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要的因素之一，將優(yōu)化潤滑理論應(yīng)用到煤礦機(jī)械的保養(yǎng)是非常有必要的，不僅可以減少零部件的磨損失效情況，而且還能降低設(shè)備的故障發(fā)生率，從而提升相應(yīng)的生產(chǎn)效率。

4.3 建立失效模型，采用可靠方法

如果想對煤礦機(jī)械設(shè)備有更進(jìn)一步的了解，需要對煤礦機(jī)械設(shè)備的日常工作狀態(tài)進(jìn)行觀察分析，并在觀察分析的基礎(chǔ)上總結(jié)并建立實(shí)效模型，對于失效模型曲線區(qū)域進(jìn)行分析計(jì)算弄清楚機(jī)械設(shè)備的工作規(guī)律和工作周期，從而根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)確定維修的時(shí)間，找出最佳維修周期，避免維修的盲目性。

4.4 提高技術(shù)人員的專業(yè)水平

在現(xiàn)代煤礦企業(yè)當(dāng)中，員工的分工正在變得越來越精細(xì)，這使得企業(yè)的工作效率得到了提高，也能夠?qū)ω?zé)任更好地進(jìn)行落實(shí)。但是，這也使得相關(guān)工作人員的知識范圍受到了一定的限制，例如，皮帶機(jī)司機(jī)只需要對皮帶運(yùn)輸機(jī)的操作進(jìn)行負(fù)責(zé)，并不需要對其他專業(yè)的知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，但是作為皮帶機(jī)司機(jī)還需要對其他一些設(shè)備的原理進(jìn)行了解。所以，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對相關(guān)操作人員進(jìn)行設(shè)備維護(hù)知識的培訓(xùn)和提高，使得設(shè)備在產(chǎn)生故障之前，責(zé)任人員就能夠?qū)收线M(jìn)行判斷并采取相應(yīng)的措施。

4.5 積極采用材料科學(xué)的最新研究成果

煤礦機(jī)械設(shè)備之所以會(huì)出現(xiàn)故障，機(jī)械本身缺乏需要的強(qiáng)度、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)都是主要的原因。而現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)正在飛快的發(fā)展，全新的材料有著十分優(yōu)越的性能，因此在對機(jī)械進(jìn)行維修的過程當(dāng)中，也應(yīng)該對材料科學(xué)的最新成果進(jìn)行積極的運(yùn)用，從而使得機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度能夠得到有效的提高，而對熱處理工藝進(jìn)行合理的采用，也能夠使得材質(zhì)滿足設(shè)備的需要。通過以上幾點(diǎn)，能夠使得機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性得到有效的保障。

5 結(jié)束語

鑒于煤礦機(jī)械設(shè)備在煤礦行業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)中占有非常大的比重，因此，我們要對煤礦機(jī)械的故障診斷和維修加以重視，先進(jìn)的技術(shù)和專業(yè)的人員對煤礦企業(yè)工作效率的提升、工作質(zhì)量的保證和正常的生產(chǎn)是大有裨益的，也能使得企業(yè)獲得最大的經(jīng)濟(jì)利潤和價(jià)值。希望本文能對我國煤礦機(jī)械行業(yè)的故障診斷技術(shù)和維修技術(shù)有一定的參考借鑒價(jià)值，為我國煤礦機(jī)械行業(yè)貢獻(xiàn)出自己的綿薄之力。

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