胡軍

【摘要】礦山資源是我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要資源。礦山開采需要機(jī)電設(shè)備作保障，機(jī)電設(shè)備的完好性，是連續(xù)性生產(chǎn)的必要條件。機(jī)電設(shè)備一旦出現(xiàn)故障需要及時(shí)處理，以便盡快恢復(fù)生產(chǎn)。這就需要進(jìn)行設(shè)備檢修。檢修技術(shù)的核心在于設(shè)備故障診斷技術(shù)。本文從故障診斷技術(shù)的類型、應(yīng)用等方面進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】煤礦企業(yè)；礦山機(jī)電；設(shè)備；故障診斷技術(shù)

1礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)的內(nèi)涵

隨著自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷提高，使機(jī)電設(shè)備在現(xiàn)代礦山生產(chǎn)中的作用和影響不斷增加，然而機(jī)電設(shè)備一旦發(fā)生運(yùn)行故障將造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失甚至重大人員傷亡事故，不利于企業(yè)的良性發(fā)展。礦山機(jī)電設(shè)備維修的診斷技術(shù)是通過狀態(tài)檢測對機(jī)電運(yùn)行的工況進(jìn)行診斷和掌握，對機(jī)電設(shè)備工作性和安全可靠性進(jìn)行檢測，及時(shí)找出存在于機(jī)電設(shè)備中的隱患。機(jī)電設(shè)備維修的診斷技術(shù)還能對設(shè)備出現(xiàn)異常的原因和危害程度進(jìn)行全方位的分析和評價(jià)，并且采取有效的措施加以預(yù)防。

2故障診斷技術(shù)概述

2.1故障診斷技術(shù)

礦山的機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)均會產(chǎn)生物理變化或者化學(xué)性能的轉(zhuǎn)化，這樣勢必會造成設(shè)備的外在形態(tài)的改變，如溫度升高、電壓電流以及功率的變化等，檢測人員可以通過對設(shè)備的這些參數(shù)變化的分析來了解設(shè)備的運(yùn)行狀況。故障診斷技術(shù)就是依照不同參數(shù)的不同變化規(guī)律，而預(yù)判斷設(shè)備是否出現(xiàn)故障及出現(xiàn)故障的具體位置，以便及時(shí)采取科學(xué)有效的措施，防止…現(xiàn)不必要的損失，提高了設(shè)備運(yùn)行效率和安全性。

2.2故障的信息采集

設(shè)備的故障信息可以通過對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行觀察，通過看、聽、觸摸的方式判斷其是否出現(xiàn)故障；還可以利用傳感器等儀器對設(shè)備多種狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，如振動(dòng)信號、濕度變化信號、加速度及位移信號等，然后分析采集到的信號，判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。①現(xiàn)場觀察：就是依據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析判斷，如可以通過電機(jī)或者發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的響聲，軸承溫度的變化進(jìn)行故障的預(yù)測：或者通過觀察螺栓、螺帽等是否松動(dòng)，油液是否有泄漏，或者設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作是否失靈等狀況來判斷機(jī)械零部件是否有損壞。②性能檢測：可以通過對機(jī)電設(shè)備的使用投入與產(chǎn)出比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢測，如果相同的投入時(shí)產(chǎn)出下降，則說明設(shè)備運(yùn)行效率下降，有時(shí)電機(jī)效率、軸承轉(zhuǎn)速也可以通過運(yùn)用出礦量以及運(yùn)礦量進(jìn)行判別。

3礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷的主要技術(shù)

3.1主觀診斷技術(shù)

在礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷的過程中，維修人員會利用其實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來對故障進(jìn)行判斷和檢修，但是這種技術(shù)一般只能用于簡單的故障，而且可靠性較低。主觀診斷技術(shù)有以下幾種方法：直覺經(jīng)驗(yàn)法、參數(shù)測量法、邏輯分析法、堵截法、故障樹分析法。直覺經(jīng)驗(yàn)法指維修人員憑感官和經(jīng)驗(yàn)，通過看、聽、摸、聞、問等方法判斷故障原因；參數(shù)測量法通過測得系統(tǒng)回路中所需點(diǎn)處工作參數(shù)，將其與系統(tǒng)工作正常值比較，即可判斷出參數(shù)是否正常、是否有故障及故障所在部位：邏輯分析法通過邏輯關(guān)系和故障的顯性現(xiàn)象進(jìn)行邏輯分析，從而找到發(fā)生故障的原因和部位：堵截法指根據(jù)液壓系統(tǒng)的組成及故障現(xiàn)象選擇堵截點(diǎn)，堵截觀察系統(tǒng)壓力和流量的變化，從而找出故障點(diǎn)的方法；故障樹分析法指對系統(tǒng)做…故障樹邏輯結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)故障事件畫在故障樹的頂端為頂事件，形成系統(tǒng)故障的基本事件畫在故障樹下為底事件，根據(jù)各元件部件的故障率數(shù)據(jù)，最終確定系統(tǒng)故障。

3.2儀器診斷技術(shù)

在礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷的過程中，維修人員會利用監(jiān)測儀器來對機(jī)電設(shè)備的各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測，從而判斷故障的情況。

3.3數(shù)學(xué)模型診斷技術(shù)

在礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷的過程中，維修人員會利用測量機(jī)電設(shè)備的特征參數(shù)，然后進(jìn)行分析和處理判斷，分析特征值的改變從而判斷故障的類型和位置。

3.4智能診斷技術(shù)

在礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷的過程中，維修人員會模擬人腦的特征有效地獲得、傳遞、處理、分析、判斷故障的信息，利用合理的數(shù)據(jù)處理和比對技術(shù)來將采集的信息與數(shù)據(jù)庫中的特征值進(jìn)行比較，從而完成故障的診斷。

4礦山機(jī)電設(shè)備中故障檢測技術(shù)應(yīng)用

4.1用于礦井提升機(jī)的故障檢測

礦井提升機(jī)主要負(fù)責(zé)人員以及設(shè)備材料的運(yùn)送，其運(yùn)行狀況不僅能夠影響礦山的生產(chǎn)情況，還與工作人員的人身安全密切相關(guān)。雙筒礦井提升機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)松繩狀況，根據(jù)這種情況可以自制松繩監(jiān)測裝置避免故障的發(fā)生。就是在雙筒提升機(jī)天輪一側(cè)安裝小磁鋼，然后將霍爾傳感器測量天輪轉(zhuǎn)速，正常情況時(shí)，傳感器測量的脈沖數(shù)量相同，當(dāng)松繩時(shí)，檢測裝置可以檢測出相應(yīng)的行程差距，當(dāng)檢測到的差距到達(dá)一定程度時(shí)檢測裝置會發(fā)生報(bào)警信號，當(dāng)檢測到的差距超過保護(hù)值時(shí)，提升機(jī)自動(dòng)剎車。

4.2用于采煤機(jī)的故障檢測

近年來，為了提高采煤機(jī)檢測水平，我國將“電牽引采煤機(jī)工況檢測及故障診斷系統(tǒng)”納入到了科技攻關(guān)計(jì)劃。包括：（1）變頻器通信單元，有獨(dú)立的顯示屏可以顯示采煤機(jī)速度、變頻器電壓以及電流等工況參數(shù)，該單元可以將檢測信號傳輸?shù)綑z測中心，然后進(jìn)行處理，以圖文形式顯示處理。（2）工況檢測及故障診斷單元，將其嵌入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，然后與控制中心相連，當(dāng)系統(tǒng)檢測到有故障信息時(shí)電腦屏幕顯示故障情況，然后向控制中心發(fā)出信號，最后控制中心進(jìn)行相應(yīng)的操作。（3）檢測顯示單元，包括顯示屏和電路，不僅可以顯示采煤機(jī)工況參數(shù)和狀態(tài)，還可以顯示采煤機(jī)故障診斷情況。

4.3用于礦井高壓異步電動(dòng)機(jī)故障檢測

其診斷方法有：（1）局部放電檢測。高壓異步電動(dòng)機(jī)的定子出現(xiàn)故障時(shí)，常常會伴隨放電現(xiàn)象，因此可以利用檢測定子電流中的電流互感器以及高頻檢測儀檢測放電強(qiáng)度診斷出定子故障。（2）電流高次諧波檢測。定子繞組故障會造成定子電流高次諧波不斷增加，從而造成定子繞組匝之間短路，因此可以通過檢測定子電流高次諧波的變化情況進(jìn)行故障診斷。（3）磁通檢測。通常情況下，電機(jī)發(fā)生故障會造成內(nèi)部磁通的徑向與橫向分量發(fā)生變化，可以通過檢測兩個(gè)方向磁通量的變化情況進(jìn)行定子的故障診斷。

綜上所述，資源的需求及礦山工況的復(fù)雜性和惡劣性，使得機(jī)電設(shè)備長期處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，極易發(fā)生故障。設(shè)備故障診斷技術(shù)為設(shè)備檢修奠定了基礎(chǔ)，只有充分利用診斷技術(shù)才能有效的提高設(shè)備檢修效率，為高效安全生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]車明福.淺析礦山機(jī)電設(shè)備的檢修與技術(shù)改造[J].科技信息，2010