史擴(kuò) 王金祥

摘要：我國(guó)的煤礦行業(yè)機(jī)械使用很多，各類機(jī)械設(shè)備在使用時(shí)會(huì)發(fā)生一些常見的故障，從而使采集煤礦的效率變慢，給煤礦生產(chǎn)帶來較大影響，因此，操作者應(yīng)理解、學(xué)會(huì)、實(shí)踐煤礦機(jī)械故障檢測(cè)工作，一有問題及時(shí)應(yīng)對(duì)，本文根據(jù)煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用作為研究對(duì)象，對(duì)相應(yīng)的診斷處理故障系統(tǒng)進(jìn)行探究，完善了解決問題的方案，進(jìn)行故障檢測(cè)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電;設(shè)備管理;機(jī)械故障

1引言

在地底煤礦施工過程中，工作量很大、環(huán)境駁雜，這些因素使得煤礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率增大，同時(shí)故障檢修在這種條件下也變得很艱難，老式的煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢修中，技術(shù)更新周期長(zhǎng)、精準(zhǔn)度低、成本不合適，種種方式使現(xiàn)今煤礦機(jī)械設(shè)備的維修已不能被滿足。而大量時(shí)間表明，將LabVIEW技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)械故障檢測(cè)診斷中，總體成本較低、技術(shù)更新較快，靈活度較高，同時(shí)可以重復(fù)使用和配置，因此，對(duì)LabVIEW技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷中應(yīng)用有著重要意義。

2煤礦機(jī)電設(shè)備管理中機(jī)械故障檢測(cè)診斷的本質(zhì)

診斷煤礦機(jī)械設(shè)備時(shí)，分析機(jī)械設(shè)備的異常震動(dòng)，參考設(shè)備中的各項(xiàng)指標(biāo)，如轉(zhuǎn)速、離心力、應(yīng)變、溫度等，分析各個(gè)因素再歸納總結(jié)，的處發(fā)生的故障類型，具體有四個(gè)步驟：其一，采集數(shù)據(jù)信號(hào);其二，提供特征信息;其三，評(píng)價(jià)故障狀態(tài);其四采用人工的方式或是系統(tǒng)的系統(tǒng)修復(fù)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修。分析數(shù)據(jù)采集得到的設(shè)備故障信號(hào)，是LabVIEW技術(shù)得出設(shè)備故障的主要方式，整個(gè)過程中會(huì)使用到：功能判定、值域判定、時(shí)域判定及邏輯判定等方法對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行判定。

以下將分為幾步進(jìn)行判定故障：其一，信號(hào)模塊的檢測(cè)，煤礦機(jī)械設(shè)備的重點(diǎn)突出問題是容易重載甚至過載，因此機(jī)械總體的診斷并不復(fù)雜，通過噪音、簡(jiǎn)諧診斷分量及其他類型的因素指標(biāo)使機(jī)械設(shè)備的震動(dòng)異常，其中對(duì)簡(jiǎn)諧振動(dòng)有影響的主要因素為機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)離心力和轉(zhuǎn)子的固定效率。若機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了非線性自激診斷，則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備發(fā)出異常的震動(dòng)，此時(shí)要進(jìn)行分析震動(dòng)波形。

檢測(cè)溫度模塊是第二項(xiàng)，煤礦機(jī)械設(shè)備檢測(cè)中，對(duì)溫度的檢測(cè)是常用的檢測(cè)之一，主要測(cè)量的是機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵位置溫度，具體測(cè)量時(shí)，設(shè)備類型有：電阻、傳感器等，這其中電偶擁有較多的使用次數(shù)，而電偶和溫度的關(guān)系很駁雜，兩者間的數(shù)值有一定的相對(duì)性，溫度高時(shí)和溫度低時(shí)得到的數(shù)值相對(duì)，兩峰之間具有想獨(dú)行，接收檢測(cè)的信號(hào)需要計(jì)算機(jī)的檢測(cè)，某個(gè)具體數(shù)值一旦被信號(hào)所覆蓋，則說明故障發(fā)生，煤礦機(jī)電設(shè)備需要維修保養(yǎng)。

第三項(xiàng)是檢測(cè)速度，計(jì)算機(jī)檢測(cè)煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行速度時(shí)，會(huì)有相當(dāng)多的要求，對(duì)于離心力、光電式、機(jī)械式等一系列的方法有著深入的使用，光電式的結(jié)合更是很多，光電式作為基礎(chǔ)，其效應(yīng)是計(jì)算機(jī)測(cè)量的主要原理，光電開光時(shí)的二極管和光電晶體管組合開光，使用圓盤對(duì)脈沖的信號(hào)進(jìn)行一系列的收集，而獲得最后的脈沖量，脈沖量可以引導(dǎo)出機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。

第四項(xiàng)是對(duì)于應(yīng)變應(yīng)力的檢測(cè)，這是設(shè)備中較為重要的模塊，而它本身也是對(duì)故障的一種檢測(cè)手段，有助于分析機(jī)械設(shè)備所出現(xiàn)的問題，最常用的方法是電阻應(yīng)變電測(cè)法，這種方法的基本是力學(xué)的應(yīng)變?cè)?，將專業(yè)設(shè)備安裝到測(cè)定的設(shè)備之上，應(yīng)變機(jī)械設(shè)備的應(yīng)變片則會(huì)出現(xiàn)數(shù)值浮動(dòng)，可能會(huì)出現(xiàn)峰域，兩相對(duì)比，可以確定其模塊的好壞以及故障的處理方式。

需要指出了一系列的故障，例如速度、離心力、壓力等信號(hào)因素，這些都可以幫助煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障檢修，而煤礦機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性與確定性也會(huì)提升，于此同時(shí)，LabVIEW技術(shù)應(yīng)用到設(shè)備的故障之中，需要綜合試煉便捷的信號(hào)樣本采集度，高精準(zhǔn)度、合理的成本、擴(kuò)展性的模塊、高多樣性，配置和硬件要組成相應(yīng)的體系，以供檢查。

3診斷系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

煤礦機(jī)電設(shè)備中診斷故障的應(yīng)用有以下幾種，其一，對(duì)振動(dòng)故障進(jìn)行診斷，礦主井進(jìn)行故障的處理措施，隨即操作者要熟悉具體的故障類型和處理方式，擇使用LabVIEW技術(shù)故障診斷系統(tǒng)對(duì)提升機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，出場(chǎng)的規(guī)格也要必要提升，診斷的頻率在9khz之上，干擾小的頻率會(huì)小幅度震動(dòng)，高頻率會(huì)讓整個(gè)設(shè)備的處理處于復(fù)雜環(huán)境中，噪音、離心力、速度、轉(zhuǎn)動(dòng)速度的干擾因素會(huì)造成一定的頻率振動(dòng)源，當(dāng)機(jī)械有正常負(fù)載時(shí)，工作的監(jiān)測(cè)信息，和曲線圖進(jìn)行一比一的分析，對(duì)比結(jié)合經(jīng)驗(yàn)即可判斷設(shè)備的故障，便于及時(shí)的處理維修的零件或者直接替換零件。

4煤礦機(jī)電設(shè)備管理中機(jī)械故障檢測(cè)診斷應(yīng)用

某礦井設(shè)備機(jī)出現(xiàn)故障，為了掌握具體的故障類型，選擇使用LabVIEW技術(shù)故障診斷系統(tǒng)對(duì)提升機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)提升機(jī)的出場(chǎng)規(guī)格，其診斷頻率應(yīng)在9kHz，前面小頻率振動(dòng)表示受干擾小，往后的高頻率表示設(shè)備處于復(fù)雜環(huán)境，其頻率振動(dòng)源包含有軸承噪音以及其他干擾因素的振源。當(dāng)機(jī)械負(fù)載正常時(shí)，將其工作時(shí)監(jiān)測(cè)信息同此曲線圖加以對(duì)比和加以分析，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)即可迅速診斷出故障點(diǎn)，便于及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修或零件更換。

煤礦機(jī)械設(shè)備中，溫度分為水溫、氣溫、油溫等一系列溫度，都要對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的判斷和診斷，要實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中的故障做出輔助判斷的效果。有效預(yù)防設(shè)備管理的機(jī)械故障，首先要從提高機(jī)械設(shè)備的操作人員素質(zhì)開始，煤炭企業(yè)對(duì)煤礦機(jī)械的設(shè)備操作在上崗之前都會(huì)有培養(yǎng)培訓(xùn)，保持有證上崗的態(tài)度，但是在培訓(xùn)過程后，還是有一些操作者不能對(duì)修理融會(huì)貫通，只可以進(jìn)行基本操作，那么在培訓(xùn)的途中，采用實(shí)踐培訓(xùn)結(jié)合的方式，幫助操作者對(duì)于知識(shí)建立系統(tǒng)化和專業(yè)化的標(biāo)桿。

總結(jié)：在進(jìn)行煤礦機(jī)電設(shè)備故障進(jìn)行檢測(cè)診斷時(shí)，可以選擇使用LabVIEW技術(shù)，設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的硬件與軟件，總體可取得較好的診斷效果。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

史擴(kuò)，學(xué)校：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，院系：機(jī)電工程學(xué)院，專業(yè)：機(jī)械電子。

王金祥，學(xué)校：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，院系：機(jī)電工程學(xué)院，專業(yè)：機(jī)械制造。