白海濤

（白銀有色集團(tuán)股份有限公司廠壩鉛鋅礦，甘肅 成縣 742500）

隨著我國(guó)科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，礦山行業(yè)中對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的水平要求不斷變高，相關(guān)企業(yè)需要提升產(chǎn)品的機(jī)械化水平，在實(shí)際機(jī)械設(shè)備的使用過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該要做好日常的保養(yǎng)和維修工作，進(jìn)而確保設(shè)備能夠正常運(yùn)行。對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修，不僅能夠延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命，同時(shí)還能提升設(shè)備的運(yùn)行性能，降低設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率，確保設(shè)備運(yùn)行更加安全、穩(wěn)定，進(jìn)而提升生產(chǎn)產(chǎn)品的效率，保障礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本文將著重對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的故障特點(diǎn)和維修措施進(jìn)行探究。

1 礦山機(jī)械設(shè)備的概念

礦山行業(yè)中使用的機(jī)械設(shè)備主要是用來(lái)進(jìn)行礦山開(kāi)采、選擇和探索的相關(guān)機(jī)械和設(shè)備，具體主要包括輸送機(jī)、起重機(jī)、電動(dòng)輪汽車、通風(fēng)與排水機(jī)械、牙輪轉(zhuǎn)機(jī)等設(shè)備。在實(shí)際的運(yùn)行中，礦山機(jī)械設(shè)備需要發(fā)揮自身的功能，禁止設(shè)備出現(xiàn)功能缺陷。若是機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，將會(huì)直接到導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)缺陷，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的實(shí)際功能和性能造成負(fù)面影響。所以在實(shí)際的礦山行業(yè)中應(yīng)該要做好機(jī)械設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)工作，正確使用機(jī)械設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的故障隱患，進(jìn)而確保設(shè)備的生產(chǎn)效率，減少企業(yè)支出的生產(chǎn)成本。

2 礦山機(jī)械設(shè)備故障的特點(diǎn)分析

2.1 損耗性

首先，礦山行業(yè)中的機(jī)械設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，其質(zhì)量和能量會(huì)發(fā)生變化，即使能夠有效地維修設(shè)備出現(xiàn)的局部故障，但是也無(wú)法保證設(shè)備完全恢復(fù)到出現(xiàn)故障前的性能，維修后的設(shè)備將會(huì)增加出現(xiàn)故障的概率，尤其是隨著時(shí)間的增加，設(shè)備出現(xiàn)的損耗性將會(huì)變化，不可逆轉(zhuǎn)，因此在實(shí)際維修設(shè)備的過(guò)程中會(huì)根據(jù)設(shè)備故障的損耗性特點(diǎn)確定維修的深度和級(jí)別。

2.2 潛在性

在實(shí)際使用中，機(jī)械設(shè)備比較常見(jiàn)的問(wèn)題就是出現(xiàn)損傷，無(wú)論是哪種損傷都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部的性能參數(shù)發(fā)生變化，若是參數(shù)的變換超過(guò)允許的范圍時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備存在潛在故障。在實(shí)際機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中都會(huì)設(shè)置安全系數(shù)，即設(shè)備即使存在潛在故障也不會(huì)直接造成設(shè)備出現(xiàn)功能方面的故障，在一段時(shí)間內(nèi)，可以對(duì)設(shè)備的潛在故障進(jìn)行控制。若是機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)潛在故障，相關(guān)的工作人員需要有效地保養(yǎng)和維護(hù)設(shè)備，進(jìn)而降低隱性故障對(duì)設(shè)備造成的影響，避免出現(xiàn)功能故障，進(jìn)而提升設(shè)備的實(shí)際使用期限。[1]

2.3 漸發(fā)性

再運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的過(guò)程是有規(guī)律的，因?yàn)樵O(shè)備隨著使用時(shí)間的增加，會(huì)相繼出現(xiàn)老化、腐蝕、磨損等問(wèn)題，其功能也會(huì)逐漸退化，相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)也會(huì)逐漸發(fā)生變化，因此，機(jī)械設(shè)備的使用時(shí)間越長(zhǎng)，將會(huì)增加設(shè)備出現(xiàn)故障的概率，所以在日常運(yùn)行中，相關(guān)的工作人員需要根據(jù)設(shè)備出現(xiàn)故障的特點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的維修、分析、診斷和預(yù)防措施進(jìn)行故障處理。

2.4 多樣性

機(jī)械設(shè)備在實(shí)際的運(yùn)行中會(huì)不斷增加設(shè)備的損耗量，一個(gè)零部件可能同時(shí)存在老化、腐蝕、磨損、疲勞等故障，因?yàn)楣收媳憩F(xiàn)的形式和機(jī)理存在差異，因此在實(shí)際故障維修過(guò)程中，維修人員需要根據(jù)不同故障的模式和機(jī)理進(jìn)行單獨(dú)研究分析和處理，逐一解決故障。

3 診斷礦山機(jī)械設(shè)備故障的方法分析

根據(jù)礦山機(jī)械設(shè)備實(shí)際存在的故障特點(diǎn)，維修人員可以通過(guò)先進(jìn)的故障診斷技術(shù)及時(shí)進(jìn)行問(wèn)題發(fā)現(xiàn)和處理，進(jìn)而確保設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)。在實(shí)際診斷機(jī)械設(shè)備故障的過(guò)程中，維修人員在應(yīng)用故障診斷技術(shù)的過(guò)程中。首先需要進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行直觀的了解，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)故障進(jìn)行分析、總結(jié)和預(yù)判，在此基礎(chǔ)上使用傳感器收集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下的溫度、壓力、振動(dòng)、速度等動(dòng)態(tài)信號(hào)，對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行提取，然后對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)以及發(fā)生故障的特點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行了解；之后，維修人員分析這些有用信息和信號(hào)，對(duì)比設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的故障類型和工作狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比分析，采用智能化的方式進(jìn)行設(shè)備發(fā)生故障的預(yù)判，提前進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，進(jìn)而減少設(shè)備出現(xiàn)故障的概率；最后，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)設(shè)備的整體情況進(jìn)行判斷，然后采取合適的檢修和維護(hù)措施。[2]

在礦山機(jī)械設(shè)備故障的診斷過(guò)程中主要采取的方法有：

3.1 振動(dòng)檢測(cè)診斷

振動(dòng)檢測(cè)方式主要是實(shí)時(shí)、精確地對(duì)設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，分析收集到的振動(dòng)信號(hào)，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和故障進(jìn)行診斷，這種診斷方法主要工作原理即：首先是對(duì)設(shè)備運(yùn)行中的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行收集，之后對(duì)設(shè)備的傳遞函數(shù)、振幅、固有頻率等動(dòng)態(tài)的振動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行分析和研究，最后分析設(shè)備的零部件，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行總結(jié)。采用振動(dòng)檢測(cè)診斷方法能夠保證工作人員對(duì)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行掌握，同時(shí)預(yù)測(cè)設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)間和位置，通過(guò)分析零部件，對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并有針對(duì)性地開(kāi)展檢修工作。振動(dòng)檢測(cè)診斷方法在實(shí)際應(yīng)用中操作簡(jiǎn)單，具有較廣的應(yīng)用范圍，可以實(shí)時(shí)并精確分析設(shè)備的變換過(guò)程和動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，然而這種診斷方式主要是用來(lái)對(duì)單個(gè)或者是少數(shù)的振動(dòng)部件進(jìn)行分析和診斷，只能對(duì)單一的信息進(jìn)行采集和分析。[3]

3.2 油液分析診斷

油液分析診斷方式主要是分析設(shè)備內(nèi)部油液中含有的磨損顆粒和多余物質(zhì)，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，分析油液中相關(guān)物質(zhì)的分布、介質(zhì)成分以及構(gòu)成等進(jìn)行故障判斷，這種方式主要是在機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)以及潤(rùn)滑系統(tǒng)故障分析中進(jìn)行應(yīng)用，是一種間接的監(jiān)測(cè)方式，需要檢測(cè)和分析供油系統(tǒng)中的油質(zhì)量進(jìn)行零部件的運(yùn)行狀態(tài)判斷。

3.3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要是對(duì)設(shè)備內(nèi)部零部件的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，這種方式不會(huì)損壞零部件。在實(shí)際設(shè)備加工制造的過(guò)程中或者是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部設(shè)備出現(xiàn)缺陷。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要是對(duì)設(shè)備零部件的聲光磁電等信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和分析，進(jìn)而判斷零部件的缺陷，檢修人員可以提前對(duì)設(shè)備的缺陷進(jìn)行了解。當(dāng)前在礦山機(jī)械設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中主要是采用滲透、電磁、射線以及超聲檢測(cè)方式。雖然該檢測(cè)技術(shù)不會(huì)損壞設(shè)備或者是零部件，但是超聲檢測(cè)技術(shù)無(wú)法檢測(cè)薄和小的復(fù)雜零部件，同時(shí)檢測(cè)時(shí)間較常，無(wú)法三維檢測(cè)設(shè)備的缺陷。此外，射線檢測(cè)方式成本較高，同時(shí)對(duì)相關(guān)儀器的使用和安裝技術(shù)要求較高。在進(jìn)行電磁檢測(cè)方式的應(yīng)用中，若是零件的幾何形狀出現(xiàn)突變，也會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。滲透檢測(cè)方式操作簡(jiǎn)單，且靈敏度價(jià)高，但是在應(yīng)用中容易造成試液揮發(fā)，無(wú)法檢測(cè)多孔材料。

3.4 人工智能診斷

在礦山機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)中采用人工智能診斷方式主要是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)兩種方式，前者主要是通過(guò)權(quán)值比重和數(shù)值計(jì)算方式進(jìn)行故障診斷，即通過(guò)系統(tǒng)得出的權(quán)值系數(shù)矩陣對(duì)獲取的知識(shí)進(jìn)行表示，然后調(diào)整矩陣進(jìn)行知識(shí)獲取，將收集到的知識(shí)進(jìn)行分析和計(jì)算，根據(jù)得出的數(shù)據(jù)分析和總結(jié)診斷結(jié)果；后者主要是根據(jù)知識(shí)庫(kù)和處理系統(tǒng)，其中包含人類專家的特定性只是和規(guī)則內(nèi)容，通過(guò)相關(guān)的策略和規(guī)則以邏輯性的方式推理和分析檢測(cè)的信息，進(jìn)而最終得出診斷結(jié)果。人工智能檢測(cè)方式能夠推理計(jì)算輸入的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或者是不精確的數(shù)據(jù)。然而，對(duì)視診斷對(duì)象過(guò)于復(fù)雜，將會(huì)增加知識(shí)有效和準(zhǔn)確診斷的難度，加強(qiáng)診斷系統(tǒng)是變化的，故障也存在不確定性特點(diǎn)，因此智能化的推理難度將會(huì)逐步增加。

3.5 紅外測(cè)溫檢測(cè)技術(shù)

礦山機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，若是零部件因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷的運(yùn)行或者是油液劣化、摩擦等問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的溫度升高，進(jìn)而對(duì)零部件和設(shè)備造成損壞。采用紅外測(cè)溫檢測(cè)技術(shù)能夠測(cè)量設(shè)備內(nèi)部零部件的溫度，根據(jù)外界環(huán)境的溫度和設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)判斷，一般紅外測(cè)溫檢測(cè)技術(shù)分為非接觸式和遠(yuǎn)距離測(cè)溫方式，這種方式能夠分析和處理信息和數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的油液劣化、磨損等問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，然而這在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)因?yàn)樵O(shè)備負(fù)荷導(dǎo)致最終的測(cè)量不夠準(zhǔn)確。此外，外界環(huán)境空氣中的灰塵、溫度等也會(huì)對(duì)這種技術(shù)引用造成影響，若是設(shè)備內(nèi)部存在障礙物，也會(huì)影響到溫度的測(cè)量。[4]

4 維修礦山機(jī)械設(shè)備故障的措施

在對(duì)礦山設(shè)備的故障進(jìn)行診斷之后，需要針對(duì)不同的故障進(jìn)行維修，首先主修的技術(shù)人員和設(shè)備的實(shí)際操作人員需要做好預(yù)檢工作，對(duì)設(shè)備的劣化程度和位置進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行掌握，進(jìn)而制定維修計(jì)劃；其次根據(jù)維修計(jì)劃開(kāi)展維修工作，可以小修局部的故障，確保設(shè)備能夠恢復(fù)到原有的功能，或者是根據(jù)實(shí)際的工作需要進(jìn)行徹底維修；最后是根據(jù)故障的診斷和維修進(jìn)行常見(jiàn)故障的總結(jié)，通過(guò)單機(jī)維修或者是互換等方式處理故障，進(jìn)而不僅減少維修的時(shí)間，同時(shí)確保維修的質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，在礦山行業(yè)中，由于生產(chǎn)應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備數(shù)量不斷增加，技術(shù)水平也不斷提升，在實(shí)際運(yùn)行中，機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的概率也不斷增加，因此需要做好設(shè)備的故障維修工作，相關(guān)的工作人員需要了解故障的特點(diǎn)，采取合適的方式進(jìn)行故障診斷，進(jìn)而采取有針對(duì)性的措施進(jìn)行設(shè)備維修，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，發(fā)揮設(shè)備的性能，進(jìn)而提高礦山生產(chǎn)的效率。