李洋（中煤新集能源股份有限公司劉莊煤礦，安徽阜陽(yáng)236211）

0 引言

在信息化應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)背景下，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳感技術(shù)做基礎(chǔ)，故障診斷技術(shù)在各種工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)中發(fā)揮了巨大的作用。煤礦機(jī)電設(shè)備在煤礦資源開(kāi)采中扮演著非常重要的角色，保證其高效、穩(wěn)定的工作狀態(tài)是企業(yè)發(fā)展和進(jìn)行經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要條件。煤礦開(kāi)采的危險(xiǎn)程度比較高，故障診斷技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采機(jī)電設(shè)備故障的檢測(cè)和診斷，能夠降低安全事故的發(fā)生幾率，并使其得到有效的控制，保證了煤礦生產(chǎn)作業(yè)的效率和安全性。

1 煤礦機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)的重要性

1.1 能夠顯著提高煤礦設(shè)備的工作效率

隨著煤礦資源的快速消耗，社會(huì)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)煤礦的需求也越來(lái)越大，進(jìn)而煤礦企業(yè)需要購(gòu)進(jìn)更多的機(jī)電設(shè)備來(lái)保證生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，此時(shí)，怎樣對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行故障診斷并掌握發(fā)生故障的原因，不定期地開(kāi)展煤礦機(jī)電設(shè)備的故障檢測(cè)和排除活動(dòng)，是當(dāng)前維修技術(shù)人員的主要工作內(nèi)容。針對(duì)機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)的故障，維修技術(shù)人員應(yīng)做到快速的處理和解決，減少故障影響，增加機(jī)電設(shè)備的有效工作時(shí)間，避免出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)提高生產(chǎn)的效率。

1.2 延長(zhǎng)機(jī)電設(shè)備的使用壽命

機(jī)電設(shè)備的故障有故障產(chǎn)生前和故障產(chǎn)生后這兩種情況，在前期工作過(guò)程中，煤礦機(jī)電設(shè)備的故障診斷是主要的檢查維修手段。在機(jī)電設(shè)備的使用全過(guò)程中，都必須要進(jìn)行維修和保養(yǎng)工作，以此來(lái)有效延長(zhǎng)機(jī)電設(shè)備的使用壽命，確保其工作狀態(tài)的穩(wěn)定性和高效性。利用故障診斷技術(shù)對(duì)前期的機(jī)電設(shè)備展開(kāi)全面的故障診斷，排除潛在的安全故障隱患，提前預(yù)防故障的發(fā)生，以免造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3 保證生產(chǎn)工作的順利性

無(wú)論是在煤礦開(kāi)采作業(yè)和其他經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中虹，都需要專門的管理人員來(lái)對(duì)全局進(jìn)行管理和控制，在機(jī)電設(shè)備的故障檢測(cè)和診斷工作上也是如此，需要安排專業(yè)的、技術(shù)能力較強(qiáng)的維修檢測(cè)人員來(lái)?yè)?dān)任此崗位。由于煤礦機(jī)電設(shè)備的特殊性和工作環(huán)境的復(fù)雜性，需要經(jīng)常進(jìn)行檢測(cè)，以便于提早發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題提早解決，避免阻礙煤礦生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行。

2 機(jī)電設(shè)備故障原因分析

2.1 長(zhǎng)時(shí)間工作或處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)

一般情況下，剛制造組裝完畢的煤礦機(jī)電設(shè)備在投入使用之前都會(huì)設(shè)置好自身的技術(shù)參數(shù)。當(dāng)煤礦機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間工作或者處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，其原本的參數(shù)會(huì)發(fā)生一定的改變，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行功率大于安全標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，其整體的性能和可靠性都會(huì)出現(xiàn)下降，進(jìn)而增大了后面生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生故障的幾率。

2.2 更新?lián)Q代速度慢

當(dāng)機(jī)電設(shè)備在使用過(guò)一段時(shí)間之后，部分零件或者機(jī)構(gòu)難免會(huì)出現(xiàn)老化和磨損的現(xiàn)象，進(jìn)而形成不穩(wěn)定因素，對(duì)煤礦設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。維修技術(shù)人員必須要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)這種情況，并更換零件進(jìn)行保養(yǎng)，確保煤礦生產(chǎn)作業(yè)的高效開(kāi)展。

2.3 損耗嚴(yán)重

機(jī)電設(shè)備在持續(xù)工作的狀態(tài)下，勢(shì)必會(huì)造成零部件的磨損，進(jìn)而導(dǎo)致各個(gè)零部件之間的嚙合出現(xiàn)偏差，工作效率和能源的利用率均會(huì)有所降低。如果不能及時(shí)地解決這個(gè)問(wèn)題，機(jī)電設(shè)備各機(jī)構(gòu)間的配合誤差會(huì)進(jìn)一步的擴(kuò)大，導(dǎo)致更多的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成熱量，機(jī)電設(shè)備在散熱問(wèn)題得不到有效控制下會(huì)造成損耗的快速增大，更容易發(fā)生各種故障問(wèn)題。

3 常見(jiàn)的煤礦機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)

3.1 高壓異步機(jī)電動(dòng)機(jī)的故障診斷技術(shù)

在煤礦開(kāi)采作業(yè)中，高壓異步電動(dòng)機(jī)設(shè)備得到了大范圍的應(yīng)用，這是因?yàn)楦邏寒惒诫妱?dòng)機(jī)的工作效率較其他設(shè)備比較高，運(yùn)行比較穩(wěn)定，同時(shí)應(yīng)用于高壓異步電動(dòng)機(jī)的故障診斷技術(shù)有很多種類，檢測(cè)工作非常便捷。在具體的故障診斷中，診斷人員可以借助磁通檢查法來(lái)掌握電動(dòng)機(jī)的輸出信號(hào)的狀態(tài)，排除異常情況。也可以借助局部放電法對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行全方位診斷，利用計(jì)算機(jī)檢測(cè)到故障情況。

3.2 煤礦采煤機(jī)故障診斷技術(shù)

采煤機(jī)在煤礦開(kāi)采作業(yè)中起著非常重要的作用，其本身和煤壁的接觸非常緊密，工作環(huán)境惡劣，出現(xiàn)故障和損傷的幾率非常大，故障診斷的次數(shù)也比較多。為了有效改善這種情況，左右搖臂采煤機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，左右兩個(gè)搖臂為采煤機(jī)的安全運(yùn)行提供保障，同時(shí)還能幫助診斷人員對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行故障診斷。在采煤機(jī)上固定上專門的診斷設(shè)備，配合左右搖臂能夠?qū)崿F(xiàn)采煤機(jī)的定期自動(dòng)診斷和檢測(cè)。

3.3 煤礦提升機(jī)故障的診斷技術(shù)

煤礦提升機(jī)的故障率也是比較高的，當(dāng)提升機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)、工作穩(wěn)定性不良等現(xiàn)象的時(shí)候，就代表提升機(jī)出現(xiàn)了軟故障，工作人員可以對(duì)其內(nèi)部?jī)x器進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，就能解決這些問(wèn)題。如果工作人員忽略了這些內(nèi)容或者處理不及時(shí)，就會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致硬故障，對(duì)提升機(jī)的內(nèi)部零件和機(jī)構(gòu)造成嚴(yán)重的破壞，甚至出現(xiàn)徹底無(wú)法使用的情況。所以在每一次的診斷檢測(cè)工作中，都要查看提升機(jī)的工作數(shù)據(jù)和參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)故障要立即停止運(yùn)行并快速修復(fù)，防止轉(zhuǎn)變成硬故障?，F(xiàn)階段使用最多的方法就是在提升機(jī)各運(yùn)行系統(tǒng)安裝傳感器設(shè)施，并將其連接到計(jì)算機(jī)總控臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)工作數(shù)據(jù)和狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效降低故障的發(fā)生幾率。

4 故障診斷技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備的方法

4.1 煤礦機(jī)電設(shè)備的故障診斷步驟

在煤礦機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題的時(shí)候，可以學(xué)習(xí)參考其他企業(yè)運(yùn)用診斷技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)和案例，并利用礦產(chǎn)資源的特殊開(kāi)采工藝進(jìn)行一定的改進(jìn)和優(yōu)化。掌握全面的機(jī)電設(shè)備故障信息有利于對(duì)故障的全面診斷和解決。在這個(gè)過(guò)程中，可以借助傳感器和信息采集模塊等裝置來(lái)得到準(zhǔn)確的故障信息內(nèi)容。

4.2 故障信號(hào)特征的提取方法

由于煤礦機(jī)電設(shè)備的復(fù)雜性和工作環(huán)境的特殊性，在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生一定的噪音，進(jìn)而對(duì)人們掌握設(shè)備運(yùn)行情況和故障信息造成了一定的影響和干擾。要想實(shí)現(xiàn)故障的精準(zhǔn)診斷，對(duì)信號(hào)進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別是非常關(guān)鍵的步驟。在故障診斷過(guò)程中，技術(shù)人員可以借助提升小波分解法及特征匹配準(zhǔn)則，清楚的收到設(shè)備中軸承或者齒輪等零件的受損信號(hào)。并且還能利用初始雙正交濾波組器，對(duì)小波基函數(shù)進(jìn)行二次構(gòu)建，在預(yù)測(cè)和更新設(shè)備的幫助下，實(shí)現(xiàn)原始信號(hào)的快速預(yù)測(cè)和更新。利用這種方法獲取故障高低頻的信息，進(jìn)而有效的增強(qiáng)小波分解算法的自適應(yīng)性。

4.3 機(jī)電設(shè)備維修

由于煤礦機(jī)電設(shè)備的種類、型號(hào)和數(shù)量非常多，完成精準(zhǔn)維修任務(wù)的難度是比較大的，需要借助多種方法和技術(shù)的幫助來(lái)完成診斷和維修。需要做到預(yù)防性維修，在實(shí)現(xiàn)有效診斷和監(jiān)測(cè)的前提下，以故障預(yù)兆做信號(hào)進(jìn)行相關(guān)的維修。其次需要按照診斷結(jié)果來(lái)判斷設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，并明確檢修的時(shí)間和次數(shù)，實(shí)現(xiàn)故障的早發(fā)現(xiàn)、早解決。同時(shí)借助先進(jìn)的診斷技術(shù)來(lái)分析設(shè)備出現(xiàn)故障的原因、具體位置和故障類型，得到故障率，制定針對(duì)性的維修計(jì)劃，在保證設(shè)備工作效率的同時(shí)排除潛在的安全隱患。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，煤礦企業(yè)對(duì)機(jī)電設(shè)備開(kāi)展全面的故障診斷是一項(xiàng)非常重要的工作內(nèi)容。要想確保工作人員的安全性和設(shè)備運(yùn)行的高效性，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，必須要經(jīng)常對(duì)機(jī)電設(shè)備展開(kāi)故障診斷和檢測(cè)維修。與此同時(shí)，人們還要樹(shù)立正確的安全意識(shí)和觀念，提高故障診斷的應(yīng)用水平，防止出現(xiàn)安全事故，最大程度上避免經(jīng)濟(jì)損失和資源的浪費(fèi)。