王鑫

中煤平朔集團(tuán)露天設(shè)備維修中心輕車車間 山西朔州 036000

礦山機(jī)械設(shè)備運(yùn)行環(huán)境條件相對惡劣，加之近年來設(shè)備的原理、功能與結(jié)構(gòu)漸趨復(fù)雜，因此運(yùn)用故障診斷技術(shù)對其狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測、分析，優(yōu)化管理與維護(hù)工作，并預(yù)防礦山機(jī)械設(shè)備故障的發(fā)生，才能最大限度挖掘設(shè)備的產(chǎn)能，保持生產(chǎn)過程的連續(xù)性與作業(yè)安全。

1 機(jī)械設(shè)備故障診斷方法

礦山機(jī)械設(shè)備故障檢修的判斷技術(shù)一般有主觀判斷、儀器判斷、模型判斷和智能判斷。其中主觀判斷因?yàn)槟芸焖俚膶收线M(jìn)行判斷，因此在小型設(shè)備故障的判斷分析中運(yùn)用的非常廣泛。儀器檢查方式是運(yùn)用檢測儀器來測量機(jī)械設(shè)備的壓力，溫度，力矩等參數(shù)，再通過這些參數(shù)的比較，從而分析出故障的問題。模型判斷則是通過建立數(shù)字模型利用數(shù)字分析來處理相應(yīng)的故障。智能判斷的辦法也是通過軟件系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的分析處理，根據(jù)診斷方案來評估設(shè)備，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。智能診斷法高速準(zhǔn)確，在礦山機(jī)械設(shè)備的檢修中運(yùn)用的非常廣泛。故障診斷就是通過設(shè)備進(jìn)行看、摸、聽、嗅、觸等方式來查明設(shè)備的異常情況、異常聲音、溫度、運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、振動頻率等情況來判斷，并且根據(jù)設(shè)備的參數(shù)變動將故障的信息傳遞出來，考慮到礦山機(jī)械設(shè)備特別是井下的設(shè)備則需要根據(jù)工作環(huán)境及特殊狀況，例如振動頻率、井下水、酸堿腐蝕、礦物粉塵以及工作范圍小、維修難度大及防爆性能等等因素的不同選擇不同的檢測儀器和檢測技術(shù)進(jìn)行有針對性的處理。

2 故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)械檢修中的應(yīng)用

2.1 油液監(jiān)測技術(shù)

在煤礦生產(chǎn)中，油液是很多機(jī)械設(shè)備的原料和動力，通過對油液的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測可以很輕松的了解礦山機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。油液監(jiān)測的實(shí)現(xiàn)多是采用傳感器分析儀，常用的主要有油料分析儀、黏度分析儀、旋轉(zhuǎn)分析儀、微量滴定儀等。根據(jù)設(shè)備的功能的不同，監(jiān)測的內(nèi)容也不同，主要是監(jiān)測使用油中的金屬含量、水分、黏度等情況，并以此來判定機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。（1）煤礦中發(fā)動機(jī)機(jī)油的監(jiān)測。發(fā)動機(jī)是煤礦生產(chǎn)中許多機(jī)械設(shè)備重要的動力裝置，在監(jiān)測時(shí)主要通過對其機(jī)油進(jìn)行監(jiān)測。一方面，對發(fā)動機(jī)的異?，F(xiàn)象時(shí)的機(jī)油進(jìn)行檢測分析，查看發(fā)動機(jī)故障的原因以及故障程度，并實(shí)施有針對的維修和保養(yǎng)。其次，對發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中的機(jī)油進(jìn)行檢測，最大程度的能及早的發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障和降低維護(hù)的成本。在過去設(shè)備廠家要求每運(yùn)行250小時(shí)需要進(jìn)行更換機(jī)油，而通過檢測發(fā)現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行330小時(shí)更換機(jī)油是合理的。這樣把機(jī)油更換時(shí)間從250h提升到330h，每年可以節(jié)省的機(jī)油費(fèi)用多達(dá)120萬元，這是十分有必要的。當(dāng)發(fā)動機(jī)有異常故障時(shí)，對機(jī)油的污染加重，通過監(jiān)測可以做到既不提前更換造成浪費(fèi)，又不滯后更換損壞設(shè)備。（2）變速箱齒輪油的狀態(tài)監(jiān)測。在機(jī)械設(shè)備中，齒輪主要是用來調(diào)節(jié)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使用的頻率較高。為了減少齒輪的磨損，需要采用各種潤滑油。對齒輪油的檢測的作用是分析齒輪的磨損情況，找出故障的原因，以便對齒輪的快速維修。同時(shí)也可以確定齒輪機(jī)油的更換時(shí)間，優(yōu)化運(yùn)行維護(hù)的成本。（3）液壓系統(tǒng)供油監(jiān)測。液壓系統(tǒng)是許多機(jī)械設(shè)備的主要動力，液壓主要是通過液壓油來實(shí)現(xiàn)的。液壓系統(tǒng)是一個(gè)封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)的主要組成元件造價(jià)很高，在發(fā)生故障時(shí)難以準(zhǔn)確的判斷，只能通過更換液壓油來維修。液壓系統(tǒng)一次更換的液壓油量比較大，因此有必要對液壓油的特性進(jìn)行監(jiān)測，有助于準(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)和原因。

2.2 振動診斷技術(shù)

當(dāng)?shù)V山機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，所產(chǎn)生的振動幅度會增加，設(shè)備上的零部件的磨損程度也會隨之加劇，零部件的表面會產(chǎn)生剝離脫落的現(xiàn)象，也會加劇機(jī)械設(shè)備的振動頻率與幅度。同時(shí)，機(jī)械設(shè)備還有可能由于微小的振動而使設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)發(fā)生共振，讓設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)不斷的惡化。因此可以利用機(jī)械設(shè)備的這一特征對礦山的機(jī)械振動進(jìn)行診斷，分析其中包含的故障信息，并將可能產(chǎn)生的故障問題一并分析出來。

2.3 基于人工智能的故障預(yù)警與診斷技術(shù)

目前材料學(xué)、機(jī)械制造以及信息技術(shù)的進(jìn)步，適用于礦山生產(chǎn)環(huán)境、擁有智能化故障診斷能力的設(shè)備和儀器越來越多，而且一些性能優(yōu)越的大型礦山機(jī)械設(shè)備具有故障自診功能，簡化了設(shè)備管理和檢修工作。但設(shè)備管理與操作的技術(shù)難度更高，只有遵循設(shè)備的使用和運(yùn)維保養(yǎng)規(guī)范，才能有效預(yù)防故障的發(fā)生。

2.4 紅外測溫診斷技術(shù)

械設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的磨損、管道線路的阻塞、油液的潤滑和降溫性能以及電路通暢程度都能夠通過測溫進(jìn)行分析，因此，紅外測溫故障診斷技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷中應(yīng)用較為普遍。這種技術(shù)能夠在較遠(yuǎn)的距離采用非接觸的方式對溫度進(jìn)行監(jiān)測，獲得較為準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)溫度測量參數(shù)，反應(yīng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境溫度變化和工作狀態(tài)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)測量過程中，要注意外界環(huán)境溫度的影響，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，經(jīng)過修正的數(shù)據(jù)通過接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中的監(jiān)測，通過與規(guī)范參數(shù)的比較，當(dāng)溫度數(shù)據(jù)超出正常范圍時(shí)進(jìn)行報(bào)警。紅外線測溫診斷技術(shù)使礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷具有智能化，確保設(shè)備正常運(yùn)行和提高機(jī)械設(shè)備使用壽命具有重要作用。

3 結(jié)語

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，礦山機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)逐漸向著遠(yuǎn)程協(xié)作和智能化技術(shù)發(fā)展，機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集、處理和分析將更加快捷，設(shè)備故障診斷更加準(zhǔn)確，實(shí)操性能將越來越高，進(jìn)而促進(jìn)我國礦山機(jī)械設(shè)備診斷技術(shù)水平的提高。