摘要：礦山機電檢測與診斷技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種機械模式技術(shù)。在不斷發(fā)展演變的過程中，它對礦山的發(fā)展具有重要的意義和作用。與此同時，相關(guān)的數(shù)控技術(shù)也在其他許多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。作為我國重要的新興產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟、人民生活等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。但不容忽視的是，礦山生產(chǎn)中使用的機械安全生產(chǎn)技術(shù)嚴(yán)重滯后。在生產(chǎn)中，安全保證方法存在很大的不足。在某些具體操作中，數(shù)控方式的可行性較低，難以完全滿足機械的安全生產(chǎn)?？v觀近年來機械設(shè)備的發(fā)展，故障診斷技術(shù)不斷出現(xiàn)在人們的視野中，它的發(fā)展解決了礦山設(shè)備的不足，將安全生產(chǎn)的要求提高到了一個更高的水平，也是安全監(jiān)控技術(shù)更好的運用。機械智能故障檢測與診斷技術(shù)在不斷發(fā)展中不斷更新，信息化水平也在不斷提高。目前，我國大型礦山企業(yè)正在不斷引進故障診斷技術(shù)，利用故障診斷技術(shù)對礦山生產(chǎn)中的故障進行分析，并對可能出現(xiàn)的問題進行維修。

關(guān)鍵詞：礦山機電;設(shè)備機械;故障監(jiān)測診斷;技術(shù)解析

導(dǎo)言：在現(xiàn)階段我國礦業(yè)的發(fā)展中，機電設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)成為提高采礦水平的重要因素，因此我們應(yīng)該更加重視礦山管理。為了更好地保證礦井機電設(shè)備在運行中能夠顯示出強大的價值，首先要關(guān)注常見的機械故障問題，借助必要的檢測和診斷技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)和澄清機械故障類型，然后采取適當(dāng)?shù)拇胧┖痛胧┖侠淼木S護保養(yǎng)策略，優(yōu)化機電設(shè)備的運行狀態(tài)。

1礦山機電設(shè)備故障診斷的技術(shù)的內(nèi)涵

礦井機電設(shè)備診斷技術(shù)涉及多學(xué)科、多技術(shù)領(lǐng)域，是一項非常復(fù)雜的技術(shù)，也是一項綜合性技術(shù)。目前常用的技術(shù)有信息技術(shù)、計算機技術(shù)和傳感技術(shù)。這種高信息技術(shù)的應(yīng)用，可以監(jiān)控機電設(shè)備的不良故障，減少生產(chǎn)過程中機械設(shè)備故障造成的生產(chǎn)損失。目前，我國礦山機電設(shè)備在維修診斷技術(shù)方面發(fā)展比較好，可以在機電運行過程中進行實時監(jiān)測，同時在第一時間做出判斷和預(yù)測?？傊?，機電設(shè)備的維修診斷技術(shù)能夠在設(shè)備出現(xiàn)異常時及時判斷故障原因，對危害有很好的預(yù)測，并能及時采取必要的防護措施。

2礦山機電設(shè)備檢修與故障診斷技術(shù)的特點

礦井機電設(shè)備維修與故障診斷技術(shù)具有以下三個特點。第一，目的。也就是說，故障診斷的目的非常明確，一旦機械設(shè)備出現(xiàn)問題，可以快速發(fā)現(xiàn)運行中的設(shè)備故障，同時制定相應(yīng)的維修方案，從而保證機電設(shè)備的正常運行。二是復(fù)合型。礦井機電設(shè)備維修與故障診斷技術(shù)是一項很好的技術(shù)。它與許多學(xué)科密切相關(guān)，如動力學(xué)物理。一般由液壓裝置操作，采用機械制造原理。因此，礦山機電設(shè)備的維修將設(shè)計到多個學(xué)科，這是一項綜合性的技術(shù)。三是實用性。這項技術(shù)注重實踐，將理論轉(zhuǎn)化為實踐。該技術(shù)的診斷和維護應(yīng)根據(jù)具體情況進行具體分析，解決方案和結(jié)果可直接用于實踐。

3故障診斷技術(shù)的概括

3.1構(gòu)建數(shù)學(xué)模型

由于礦井機電設(shè)備云頂過程中的參數(shù)較多，因此有必要利用數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)學(xué)建模的思想對參數(shù)進行設(shè)置和修改，并不定期更新數(shù)據(jù)，在第一時間預(yù)測機械設(shè)備是否會發(fā)生故障。因此，利用數(shù)學(xué)方法可以有效地減少故障發(fā)生的時間。

3.2采集各種信號和參數(shù)

在設(shè)備上安裝各種傳感儀表，可以檢測設(shè)備運行過程中的信號參數(shù)，通過傳感設(shè)備掌握設(shè)備的使用情況。同時，傳感器將信息和信號傳送給計算機，制定相應(yīng)的維護計劃。計算機也可以同時存儲數(shù)據(jù)。

3.3對采集的信息進行處理

由于生產(chǎn)設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，所以當(dāng)傳感器數(shù)據(jù)傳到計算機時，計算機會對這些數(shù)據(jù)進行處理和保留，從而保證在下一步的檢測和操作過程中避免同樣的故障問題，也能更快速地處理故障問題，維護。

3.4對處理后的信息進行分析和識別

通過對處理后的信息進行識別，可以更快、更有效地找到故障的癥結(jié)所在。目前，智能診斷技術(shù)在礦山機電設(shè)備中的應(yīng)用還不廣泛。因此，我國可以大力推廣智能技術(shù)在礦山機電設(shè)備的維護和診斷中的應(yīng)用。所謂智能診斷技術(shù)，就是在診斷過程中利用計算機獲取、傳輸和分析信息，以便更及時地知道故障所在地，更好地處理和解決故障，減少損失。

4礦山機電設(shè)備機械故障檢測診斷流程

目前，涉及采礦的機電設(shè)備越來越多。雖然類型的增加確實提高了采礦效率，但也伴隨著更高的管理難度。特別是對于礦山機電設(shè)備運行中的各種機械故障問題，正面臨著更大的壓力，這就需要通過更高效的檢測與診斷技術(shù)來應(yīng)對。

在礦山機電設(shè)備機械故障檢測與診斷的發(fā)展中，往往首先要注意收集更全面、完整的信息，力求了解礦山機電設(shè)備，并能從多個角度獲取信息，如礦井機電設(shè)備的運行參數(shù)信息和運行中的故障信號等，需要準(zhǔn)確的采集和整理，力求為后續(xù)的故障診斷提供必要的支持;其次，在采集了礦山機電設(shè)備的所有數(shù)據(jù)和信息后，對其進行了分析要對這些數(shù)據(jù)和信息進行綜合分析和處理，了解這些信息的重要性，重點篩選有價值的信息，并根據(jù)相應(yīng)礦井機電設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)運行數(shù)據(jù)參數(shù)判斷可能出現(xiàn)的異常問題，這就要求相關(guān)檢測診斷人員具備更充分的知識和經(jīng)驗，或者借助更先進的技術(shù)參與;此外，在充分分析數(shù)據(jù)信息和故障識別的基礎(chǔ)上，還需要準(zhǔn)確預(yù)測礦井機電設(shè)備可能發(fā)生的機械故障類型，預(yù)測故障點和威脅程度，以便更好地確定后續(xù)處理的目標(biāo)和方法;最后，針對礦井機電設(shè)備預(yù)測的機械故障，采取相應(yīng)的處理和維護措施，確保其能有效地恢復(fù)正常運行。

5采礦機的故障檢修實例分析

采礦機故障檢測診斷系統(tǒng)主要有以下幾點：

（1）變頻器通信單元。變頻器可檢測36個工況檢測參數(shù)，并具有獨立的液晶屏和顯示屏，可顯示采礦機牽引速度、牽引電機電流、逆變器輸入電壓等參數(shù)，具有溫度保護、過壓、欠壓等多重保護功能，過電流和過載。變頻器通信單元的主要功能是將變頻器工作描述檢測信號傳送到工況檢測與故障診斷中心，檢測中心進行相應(yīng)處理并以中文或圖形方式顯示。

（2）工況檢測與故障診斷單元。該裝置嵌入微型計算機，采用窗口操作系統(tǒng)。機組與采礦機控制中心采用接觸式通訊方式。一旦故障診斷單元檢測到并診斷出故障或事故，屏幕立即顯示故障類型并向控制中心發(fā)送相應(yīng)的信號。控制中心執(zhí)行相應(yīng)的控制操作，如聲光報警或故障保護。

（3）檢測到139.6mm顯示單元。顯示單元由480×640線彩色液晶顯示器及相關(guān)電路組成。顯示內(nèi)容包括所有工況檢測參數(shù)、運行和運行狀態(tài)報警提示及故障診斷結(jié)果等，并有左右搖臂檢測單元、機身外圍檢測單元、高壓控制箱檢測單元等。

在傳動裝置的引導(dǎo)下，切削材料可以完成形狀復(fù)雜、精度要求高的任務(wù)，而這些零件的加工完全不可能靠人工來實現(xiàn)。采礦機在采礦過程中的振動控制是不可能的，但振動會給機床部件帶來很大的損失。在開挖過程中，帶有內(nèi)摩擦角的挖掘葉片必須呈凹凸?fàn)?，密封裝置周圍不應(yīng)進入灰塵中。壓縮機械的墊片在外圍應(yīng)采用油壓振動，在油泵中，輸入和輸出油壓幾乎相同。在壓力的底座支承面上，應(yīng)保持壓縮接觸面積均勻，以滿足密封功能。因此，內(nèi)外環(huán)凸凹表面的加工精度直接影響密封的可靠性。

定期清理油封內(nèi)部，保證機床正常工作。在使用礦山機床檢測系統(tǒng)進行物料加工時，很容易保證物料小曲面的精度、光滑度也有很好的保證，還可以滿足技術(shù)規(guī)范對浮動油封的密封要求。另外，在采礦機減速機機構(gòu)中，行星齒輪架等分孔的對分精度是多個，每排孔的同軸度直接影響到整機的傳動精度和使用壽命。在加工中心加工行星齒輪架，保證了圖紙的精度要求，提高了加工效率。

6故障檢測診斷技術(shù)在礦山機電設(shè)備中的應(yīng)用策略

6.1采礦機

在采礦機故障檢測技術(shù)的應(yīng)用中，主要是對采礦機的機械部分、電氣控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)進行檢測和測試。通過這些檢測環(huán)節(jié)來判斷采礦機的工作狀態(tài)，降低采礦機的故障概率。采礦機一旦發(fā)生故障，就需要停止采礦工作，對其進行故障診斷就顯得尤為重要。

6.2礦井提升機

礦井提升機的故障主要有兩種類型：輕故障和重故障。輕故障是指對整個生產(chǎn)過程影響不大的故障。通常，這種斷層相對簡單。通過對參數(shù)的觀察和分析，相關(guān)維修人員可以知道，維修人員可以迅速處理。重斷層是指由于輕斷層不能及時處理而逐漸發(fā)育起來的斷層。如果出現(xiàn)嚴(yán)重故障，則相關(guān)維修人員需要仔細檢查和診斷。治療過程不應(yīng)盲目，需要層層分析和治療。一旦發(fā)生嚴(yán)重故障，相關(guān)維修人員需要特別注意，避免發(fā)生礦難。

6.3礦用高壓異步電動機

在采礦過程中，礦用高壓異步電動機起到了重要的作用和價值，其故障必然會產(chǎn)生不良影響，也使礦山企業(yè)蒙受一定的經(jīng)濟損失。故障檢測技術(shù)在礦用高壓異步電動機上的應(yīng)用，取得了明顯的維修效果。一般情況下，故障檢測可采用磁通檢測、局部放電檢測和電流高次諧波檢測三種方法。其中，磁通檢測主要用于高壓電氣設(shè)備的故障檢測。然而，它對檢測技術(shù)提出了更高的要求。其缺點是當(dāng)信號較弱時，檢測效果不理想。局部放電檢測可以檢測出高壓電氣設(shè)備的故障，但對低壓設(shè)備的故障檢測效果并不明顯。目前的高次諧波檢測不會受到高壓和低壓的限制，但要求相關(guān)操作人員具有較高的專業(yè)水平，操作方法相對復(fù)雜。在使用這三種不同技術(shù)的過程中，相關(guān)操作人員需要注意設(shè)備的信號、參數(shù)和運行狀態(tài)。為了正確使用高壓異步電動機故障檢測技術(shù)，必須不斷提高運行的準(zhǔn)確性和有效性，為故障檢測精度的提高提供保障。

結(jié)束語

作為一項革命性的技術(shù)，基于機械安全的礦山機械設(shè)備檢測創(chuàng)新模式設(shè)計在許多行業(yè)具有很大的發(fā)展空間和應(yīng)用價值。在礦山企業(yè)機械化過程中引入機械安全技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。它在簡化管理、加強安全監(jiān)控等方面具有很大的優(yōu)勢，非常適合我國礦山企業(yè)的發(fā)展。利用機械設(shè)備的故障維修與診斷，可以實現(xiàn)礦山資源的合理開發(fā)利用，促進礦山工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：龐文凱（1993-12-08），性別：男。籍貫：山東省煙臺市萊州市三山島街道，學(xué)歷：本科，研究方向：礦山機械設(shè)備。