張超，崔建磊

（兗礦東華重工煤機裝備制造分公司，山東 濟寧 273500）

隨著各行業(yè)對能源需求的不斷增加，煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)幾乎是日夜兼程，這樣的工作狀態(tài)對煤礦機械設備的影響很大，機械設備幾乎是一直處在連續(xù)工作的狀態(tài)，而且長期在陰暗潮濕的環(huán)境中工作，難免會存在一些安全故障的隱患，這些隱患如果不及時發(fā)現(xiàn)和清除，一旦發(fā)生安全事故，將會出現(xiàn)不可彌補的局面，隨著科學技術的進步，故障診斷技術在煤礦機械設備中的應用越來越深入，通過故障診斷技術對機械設備的有效檢測和分析，對機械的維修起到至關重要的作用。

1 故障診斷技術概念簡述

故障診斷技術是利用儀器采集煤礦機械設備在運行工作狀態(tài)下產(chǎn)生的信息和數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)和信息是否處在正常范圍內(nèi)，一旦出現(xiàn)異常情況就可以及時地判定，并且對于還能夠精確到具體的部位或零件，在一定的工作環(huán)境中，對于煤礦機械設備還能夠有效地進行預測，對于設備的運行狀態(tài)進行準確的預報的技術。簡單地說，就是對機械設備運行狀態(tài)進行有效的辨別和預測，故障診斷技術的優(yōu)勢就在于不用拆卸設備就可以精確地完成檢測和判定。目前，故障診斷技術被廣泛應用在煤礦機械設備中，通過這種技術有效的檢測和診斷設備運行情況，提前干預，提高了預防性保養(yǎng)和維修的工作質(zhì)量。這種技術因其科學性、先進性已經(jīng)成為未來機械維修的重要手段和發(fā)展方向，大大降低了故障的發(fā)生率，是目前防止事故的有效方法。

2 故障診斷技術在煤礦機械設備中的應用意義

故障診斷技術重要的就是可以在故障發(fā)生前就可以檢測出來，這種提前檢測事故隱患的技術對于煤礦企業(yè)來說是非常重要的，在極大程度上避免了事故的發(fā)生。因為提前診斷，就可以對設備進行有針對性和目的性的維修和改造，其中不僅僅是對事故隱患部位的改造，還包含對關聯(lián)設備及工藝的改進和保養(yǎng)，從根本上消除事故隱患，從而有效避免事故發(fā)生、人員傷亡以及設備損壞給企業(yè)經(jīng)濟效益造成的損失。與此同時，因為這種提前診斷和預測故障的優(yōu)勢，讓煤礦機械設備在正常運行時，能夠保持在最佳的工作狀態(tài)，而發(fā)現(xiàn)故障征兆時可以及時控制停機，并根據(jù)相關異常數(shù)據(jù)診斷出故障的部位和性質(zhì)，并進行有目的性的檢修和維護，這種技術的應用推動了預測維護的發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)已經(jīng)慢慢從定期保養(yǎng)和維護逐漸轉向預測維護方向。這樣的維修目的性和針對性更強，而且為企業(yè)節(jié)省了大量的維修保養(yǎng)費用成本和時間成本，極大地保障了煤礦機械設備正常運行工作的時間，提升了煤礦的生產(chǎn)效率，為企業(yè)贏得了一定的效益，同時也更好地滿足了社會的需求，提升了企業(yè)的知名度和競爭力，降低了事故發(fā)生率，對煤礦企業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。

3 煤礦機械設備的故障診斷技術類型

3.1 異常振動診斷技術

在煤礦機械設備工作運行時，往往因為轉子零部件的缺陷和連接支撐等問題，會讓機械設備發(fā)生異常的振動，其實煤礦機械設備在正常運行過程中勢必會發(fā)生一定的振動，但是，這種振動是按照固定的時間和頻率有序進行的，這些振動量的特征數(shù)據(jù)是有一點的范圍和特點的，當故障診斷技術應用在煤礦機械設備中時，對于這種振動數(shù)據(jù)的采集和分析，一旦發(fā)現(xiàn)其振動的特征數(shù)據(jù)不在正常范圍內(nèi)或沒有遵循正常的規(guī)律性，就可以判定出設備運行的異常情況和潛在的事故隱患，利用這種振動診斷技術來監(jiān)測煤礦機械設備的運行狀態(tài)，就可以達到監(jiān)測的目的，監(jiān)測起來也相當?shù)暮啽?，?shù)據(jù)及規(guī)律直接用圖表的方式就可以展現(xiàn)出來，此技術憑借著直觀的特性被廣泛地應用。

3.2 保持設備完整性診斷技術

目前的故障診斷技術都是在不用拆解設備的情況下就可以進行有效檢測的統(tǒng)稱，它不是特指某一項技術，而是所有故障檢測和診斷的總稱，現(xiàn)階段，我國故障檢測技術已經(jīng)發(fā)展到保持設備完整性的無損檢測診斷技術水平，在保持機械設備完整狀態(tài)下，通過一些儀器和檢測手法就可以判斷出故障的性質(zhì)和部位，只需要通過分析和檢測故障反饋信息就可以進行有效的判斷，目前，大部分的故障檢測技術都屬于保持設備完整性的無損診斷技術。例如，對于煤礦機械設備的外部故障，通過有聲全息、滲透、超聲及磁粉等檢測手段就可以有效地診斷出外部故障。而對于煤礦機械設備內(nèi)部故障，則可以通過微波、射線以及中子的檢測方法來診斷。這種檢測技術是需要根據(jù)煤礦機械設備的實際情況進行選擇，并且需要分析綜合數(shù)據(jù)來共同判斷故障的所在。

3.3 實時監(jiān)測溫度診斷技術

煤礦機械設備在工作運行時由于軸承、齒輪的轉動肯定會產(chǎn)生一定的熱量，這些熱量相對應的溫度值是有一定范圍的，對于容易產(chǎn)生高溫的部位和零件，如軸承、齒輪、鏈條以及滾動體，在這些部分附近可以安裝一個溫度傳感器，這樣通過溫度傳感器來收集其溫度的變化，當運行溫度超出正常范圍時，就可以準確地判斷出故障發(fā)生的位置并分析出故障的原因，通過這樣實時監(jiān)控溫度的技術，維修人員可以通過連續(xù)監(jiān)測的歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)其變化的規(guī)律迅速分析出煤礦機械設備的工作狀態(tài)是否正常，它的靈敏性、準確性以及可靠性都很強，但是，只能對溫度變化進行有效的診斷，還是有一定的局限性，同時，對溫度傳感器的設計和安裝提出了更高的要求。

4 故障診斷技術在煤礦機械設備中的應用分析

4.1 在高壓異步電機設備中的應用

隨著時代的發(fā)展，電機也在改革和升級，現(xiàn)階段，在我國煤礦機械設備中大多數(shù)應用的都是高壓異步電機，面對日益增長的能源需求，煤礦生產(chǎn)都是連續(xù)作業(yè)的，而且電機的工作環(huán)境還不容樂觀，在長期的工作運行中，外加一些因素的影響，讓電機的絕緣層出現(xiàn)了一定的老化，這很容易產(chǎn)生高壓短路事故。為了有效避免高壓短路事故的發(fā)生，就要對高壓異步電機應用故障診斷技術，對電機溫絕緣值等參數(shù)進行有效的監(jiān)測。通常都是采用放電診斷法進行檢測，因為電機在發(fā)生高壓短路故障前，通常都會出現(xiàn)局部放電的異?，F(xiàn)象，通過監(jiān)測絕緣狀態(tài)來預測電機的使用壽命，從而判定電機的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)超出可控范圍就及時保修，從而保障電機能夠充分發(fā)揮作用。

4.2 在提升機設備中的應用

在煤礦開采和生產(chǎn)過程中，都會用到提升機，這種煤礦機械設備體積龐大，是大型的煤礦機械設備的一種，提升機一旦發(fā)生事故后果不堪設想，是煤礦事故中名列前茅的重大事故，性質(zhì)十分惡劣。這種設備中應用故障診斷技術可以在不拆卸設備的情況下就高效地診斷出其故障所在位置，利用無損監(jiān)測技術中的超聲波檢測技術對提升機進行斷面掃描，這樣就可以快速精準地找到故障的部位，對其進行及時的維修，這種超聲波檢測技術可以有效避免提升機事故的發(fā)生，還不影響生產(chǎn)。另外，還可以通過油質(zhì)抽樣檢測技術對提升機的運行速率進行判定，及時指導該設備的維修和保養(yǎng)工作。

4.3 應用在帶式運輸機設備中

帶式運輸機是煤礦機械設備中故障率最高的一種設備，但是，因為它的輸送量加大，在煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮著至關重要的作用，成為煤礦生產(chǎn)中最常見的運輸傳送設備。而帶式運輸機最容易發(fā)生故障的部位就是驅動滾輪，帶式運輸機在礦井的惡劣環(huán)境中，很容易出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，這樣就會讓大量的煤礦資源發(fā)生堆積，而這種堆積就會讓驅動滾輪的溫度急速升高，若不及時發(fā)現(xiàn)和處理，當溫度升到一定程度時就會引燃膠帶附近的煤粉，發(fā)生爆炸。針對這樣的情況，可以將紅外熱敏溫度傳感器安裝在驅動滾輪的附近，距離要測算精準，利用其檢測滾筒表面的溫度，其安裝簡單，敏感度強，測量精準，當檢測到的溫度值超出正常范圍時，就會觸發(fā)警報裝置，同時，也會觸發(fā)自動灑水裝置來進行降溫，從而有效避免安全事故發(fā)生。

5 結語

煤礦機械設備是確保煤礦生產(chǎn)的重要設施，而且種類繁多、型號各異，根據(jù)不同種類的煤礦機械設備來合理選擇故障診斷技術，不但有效提升了煤礦機械設備的工作效率，還極大地降低了機械故障的發(fā)生率。