成其飛

摘要：由于煤礦綜掘機械設(shè)備的長時間運行中，由于井下作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜和惡劣，容易在出現(xiàn)故障時影響煤礦安全生產(chǎn)。這就需要在設(shè)備檢修過程中合理應(yīng)用故障診斷技術(shù)來快速查找故障原因，為故障排除提供技術(shù)支持。為此，文章在對煤礦綜掘機械設(shè)備維修工作中所應(yīng)用的故障診斷技術(shù)內(nèi)涵和原理進行介紹，分析目前此類設(shè)備維修中常用的故障診斷技術(shù)，并對此類診斷技術(shù)的未來發(fā)展趨勢進行展望，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦綜掘機械設(shè)備;維修;故障診斷技術(shù)

1引言

在目前社會快速進步的同時，對于煤炭的需求也在持續(xù)增長，推進了煤礦開采規(guī)模的擴大以及煤礦生產(chǎn)技術(shù)的提升，逐漸提升煤礦生產(chǎn)的自動化和智能化水平，而且在上述生產(chǎn)中所應(yīng)用的綜掘機械設(shè)備數(shù)量也在不斷增多。但是在此類機械設(shè)備的長時間運行中，由于井下作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜和惡劣，容易在出現(xiàn)故障時影響煤礦安全生產(chǎn)。這就需要在設(shè)備檢修過程中合理應(yīng)用故障診斷技術(shù)來快速查找故障原因，為故障排除提供技術(shù)支持，同時也可以起到故障預(yù)判的功能，確保煤礦生產(chǎn)的可靠開展。

2故障診斷技術(shù)的內(nèi)涵

在此方面所應(yīng)用的故障診斷技術(shù)，主要集成了以下先進技術(shù)來對設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)控。一是構(gòu)建數(shù)據(jù)模型技術(shù)。通過此數(shù)據(jù)模型可以將設(shè)備在運行階段產(chǎn)生的不同運行參數(shù)與設(shè)備運行狀態(tài)聯(lián)系在一起，實現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的分析以及對設(shè)備故障檢測效率的提升。二是信息收集技術(shù)。通過設(shè)備傳感器和在線監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，收集設(shè)備運行信號和參數(shù)，用以對其運行狀況進行準確反映。三是信息處理技術(shù)。此技術(shù)就是篩選上述所收集的各類信息的技術(shù)，并且將篩選過的信息轉(zhuǎn)換為人或機器可以讀懂的信息。四是整理分析技術(shù)。通過此技術(shù)來整理和分析上述有用信息，從而對設(shè)備運行狀態(tài)是否正常進行判斷，以及對設(shè)備故障類型和原因進行快速分辨。五是預(yù)測技術(shù)?；谏鲜鲂畔?shù)據(jù)的收集、整理和分析，評估和預(yù)測設(shè)備運行中的故障類型和故障程度。

基于上述先進技術(shù)的故障診斷技術(shù)，在實際應(yīng)用中需要在相應(yīng)的適用范圍中檢測相應(yīng)對象的物理特征。比如針對旋轉(zhuǎn)機械、往復(fù)機械、流體機械、轉(zhuǎn)軸、軸承以及齒輪等對其穩(wěn)態(tài)振動、瞬態(tài)振動模態(tài)參數(shù)等振動特征進行診斷。針對熱工設(shè)備、工業(yè)爐窯、電機電器、電子設(shè)備等對其溫度、溫差、溫度場和熱圖像等溫度特征進行診斷。針對液壓系統(tǒng)、流體機械、內(nèi)燃機、液力耦合器等對其壓力、壓差和壓力聯(lián)動等壓力特征進行診斷。針對設(shè)備潤滑系統(tǒng)、有摩擦副的傳動系統(tǒng)、電力變壓器等對其油品的理化性能、磨粒的鐵譜分析和油液的光譜分析等油液特征進行診斷。針對壓力容器及管道、流體機械、工業(yè)閥門、短路開關(guān)等對其噪聲、聲阻、超聲波、聲發(fā)射等聲學(xué)特征進行診斷。此外還有針對其他對象而采取的不同診斷方法，在此不一一贅述。

3煤礦綜掘機械設(shè)備維修中的故障診斷技術(shù)分析

3.1振動診斷技術(shù)

煤礦綜掘機械設(shè)備在出現(xiàn)故障時通常會以振動異常的形式表現(xiàn)出來，因此通過對振動信號的收集以及開展對振動曲線的頻譜分析，可以直觀分析設(shè)備運行狀態(tài)。這主要由于設(shè)備在回轉(zhuǎn)、往復(fù)、沖擊、運動以及動力傳遞過程中會由于此激勵作用而在設(shè)備上產(chǎn)生振動，而此振動通過設(shè)備的傳播而出現(xiàn)在零部件表面時就會對此表面的空氣造成擾動，進而會導(dǎo)致聲波的產(chǎn)生。這就可以采集相應(yīng)的振動和聲信號并分析和診斷其狀態(tài)。

3.2無損檢測技術(shù)

此種診斷技術(shù)可以不對設(shè)備造成損壞而對其內(nèi)部缺陷進行檢測，也就是通過滲透的檢測方法對設(shè)備表面和內(nèi)部開展輕微損傷問題的檢測工作，目前比較常用的無損檢測技術(shù)主要有磁粉檢測、渦流檢測、超聲檢測、紅外檢測等，此種方法主要在此類設(shè)備的某個零件的工藝缺陷檢測或者輕微裂痕檢測中應(yīng)用。

4煤礦綜掘機械設(shè)備維修中的故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢

4.1故障診斷方法的融合趨勢

正如前文所述，不同的診斷方法所應(yīng)用的范圍和對應(yīng)的診斷對象都比較有限，而設(shè)備故障則通常有不同的現(xiàn)象，加大了診斷工作的復(fù)雜程度和難度。這就可以通過對振動、噪聲以及應(yīng)力和射線等多種信息開展故障診斷工作，同時融合小波技術(shù)、模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等不同技術(shù)和不同診斷方法，通過不同方法功能的發(fā)揮對引發(fā)故障現(xiàn)象的原因和表現(xiàn)等進行準確分析。

4.2多元傳感器信息的融合及虛擬儀器技術(shù)

針對目前煤礦生產(chǎn)中所應(yīng)用的更加復(fù)雜的綜掘機械設(shè)備，為了全面掌握其運行狀態(tài)則需要對其進行全方位和多角度的監(jiān)測和控制，這就需要應(yīng)用不同規(guī)格和種類的多個傳感器來監(jiān)控設(shè)備的不同關(guān)鍵部位，然后對多元的上述信息進行應(yīng)用分析來分析設(shè)備的異?，F(xiàn)象。此外，虛擬儀器技術(shù)就是結(jié)合了計算機圖形技術(shù)、仿真技術(shù)、傳感技術(shù)以及顯示技術(shù)的先進技術(shù)，通過此技術(shù)的應(yīng)用可以參與到仿真對象的環(huán)境中并對此對象的作用和變化進行探索，實現(xiàn)對設(shè)備故障發(fā)生、發(fā)展和特征、特性的深入研究，同時也可以通過生動的方式來展現(xiàn)故障現(xiàn)象，保證故障診斷的正確性。尤其是針對大多數(shù)無法在實驗臺進行模擬的故障，可以通過此虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用來推動此診斷技術(shù)的發(fā)展。

5結(jié)語

煤礦綜掘設(shè)備故障會影響其正常運行以及煤礦正常生產(chǎn)，因此要做好此類設(shè)備的故障診斷和維修工作。而針對目前不斷提高的設(shè)備診斷技術(shù)水平，主要是融合了各種先進技術(shù)的現(xiàn)代化故障診斷技術(shù)。同時還可以實現(xiàn)對設(shè)備故障的自動維護和處理，結(jié)合其自動生成的運行參數(shù)曲線來實現(xiàn)對其運行狀態(tài)的隨時觀察和控制。這樣就可以隨時發(fā)現(xiàn)和處理其運行中的異常，并保證相應(yīng)維護工作的準確性，實現(xiàn)其長時間運行中穩(wěn)定性的提升，以及煤礦生產(chǎn)開采量和經(jīng)濟效益的提升。

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