李裕岳

摘要：大型機(jī)電設(shè)備作為煤款生產(chǎn)活動(dòng)的重要支撐，其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到生產(chǎn)安全和效率。對設(shè)備進(jìn)行有效的日常維護(hù)，既是保障設(shè)備高效運(yùn)行的必要措施，也是避免設(shè)備故障引發(fā)安全事故的重要手段。鑒于此，從技術(shù)方案分析、問題分析及優(yōu)化建議三方面入手，對煤礦大型機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電設(shè)備；故障診斷；狀態(tài)檢測；日常維護(hù)

0? ?引言

煤礦機(jī)電設(shè)備復(fù)雜且精密，若無良好的日常維護(hù)，將無法持久、穩(wěn)定地運(yùn)行，甚至可能誘發(fā)安全事故，對生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。對設(shè)備進(jìn)行有效的日常維護(hù)，既是保障設(shè)備高效運(yùn)行的必要措施，也是避免設(shè)備故障引發(fā)安全事故的重要手段。鑒于此，本文從技術(shù)方案分析、問題分析及優(yōu)化建議三方面入手，對煤礦大型機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)進(jìn)行研究。

1? ?煤礦大型機(jī)電設(shè)備日常維護(hù)技術(shù)

1.1? ?設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析。需要采集設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，如溫度、壓力、振動(dòng)、電流、電壓等，這些參數(shù)是反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的重要指標(biāo)。采集設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)可以使用各種傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、電流傳感器、電壓傳感器等。數(shù)據(jù)采集完成后，需要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)傳輸可采用有線或無線的方式。

數(shù)據(jù)處理中心將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)整合等，以便于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)處理的主要目的是提取出有用的信息，排除無用的噪聲，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量。通過對已處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，可以有效檢測設(shè)備的非正常運(yùn)行狀態(tài)，從而預(yù)見設(shè)備可能會出現(xiàn)的功能障礙。數(shù)據(jù)分析可以使用各種數(shù)據(jù)挖掘算法，如聚類分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則分析、決策樹分析等。利用數(shù)據(jù)分析手段，可以進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)的即時(shí)追蹤，及早預(yù)示設(shè)備可能發(fā)生的故障，為設(shè)備的維護(hù)提供決策支持。

以某煤礦中的大型綜掘機(jī)為例，對其關(guān)鍵部件的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)參數(shù)超過預(yù)設(shè)的安全范圍時(shí)，系統(tǒng)會自動(dòng)報(bào)警，提示維護(hù)人員進(jìn)行檢查和維護(hù)。如果溫度傳感器監(jiān)測到綜掘機(jī)溫度超過50℃，意味著綜掘機(jī)過熱，需要立即停機(jī)進(jìn)行檢修。若振動(dòng)傳感器監(jiān)測到振動(dòng)過大，表明綜掘機(jī)的某個(gè)部件存在故障，需要進(jìn)行維護(hù)。設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)能對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效追蹤，及時(shí)預(yù)警可能出現(xiàn)的故障，并為設(shè)備的維護(hù)決策提供支持。

1.2? ?故障診斷與預(yù)測技術(shù)

故障診斷主要是通過對設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出設(shè)備存在的問題。故障診斷技術(shù)主要分為兩種，即模型基礎(chǔ)的故障診斷和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的故障診斷。模型基礎(chǔ)的故障診斷方法主要通過建立設(shè)備的數(shù)學(xué)模型，然后對比模型預(yù)期的設(shè)備運(yùn)行狀況與實(shí)際測量到的設(shè)備運(yùn)行狀況，以此發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)。而數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的故障診斷則是通過對設(shè)備過往運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，以識別出設(shè)備的異常狀態(tài)。

故障預(yù)測則是在分析設(shè)備運(yùn)行期間故障數(shù)據(jù)以及運(yùn)行數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，針對未來發(fā)生的故障問題進(jìn)行分析、預(yù)測。故障預(yù)測技術(shù)可以分為兩類，即基于統(tǒng)計(jì)的故障預(yù)測、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的故障預(yù)測?；诮y(tǒng)計(jì)的故障預(yù)測是通過統(tǒng)計(jì)分析設(shè)備的歷史故障數(shù)據(jù)，明確以往故障的分布情況，然后針對可能發(fā)生的故障問題給出相應(yīng)的預(yù)測。而基于機(jī)器學(xué)習(xí)的故障預(yù)測則是通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)森林等，對設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史故障數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，然后基于學(xué)習(xí)的模型對設(shè)備的未來故障進(jìn)行預(yù)測。

例如，對于煤礦中的輸送帶設(shè)備，可以收集其運(yùn)行過程中的各種參數(shù)，如電流、電壓、溫度、振動(dòng)、聲音等，將其用于故障診斷和預(yù)測。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)與正常值存在較大偏差，或設(shè)備運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常波動(dòng)，則可以判斷設(shè)備存在問題，需要進(jìn)行檢查和維修。同時(shí)，通過對設(shè)備運(yùn)行、故障期間的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以對未來的故障問題進(jìn)行預(yù)測，以便提前進(jìn)行干預(yù)，控制故障帶來的損失。輸送帶設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障記錄見表1。

通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以發(fā)現(xiàn)電流、溫度、振動(dòng)和聲音的值都與設(shè)備是否發(fā)生故障有關(guān)。例如，當(dāng)電流超過60A、溫度超過45℃、振動(dòng)超過3.5mm/s、噪聲超過73dB時(shí)，設(shè)備有較大概率發(fā)生故障?；谶@個(gè)規(guī)律，可以對設(shè)備的未來故障進(jìn)行預(yù)測。

1.3? ?設(shè)備維修與保養(yǎng)技術(shù)

設(shè)備維修技術(shù)主要關(guān)注的是如何修復(fù)設(shè)備的故障。設(shè)備的故障通常會導(dǎo)致設(shè)備的運(yùn)行性能下降，甚至可能導(dǎo)致設(shè)備無法運(yùn)行。設(shè)備維修技術(shù)包括故障診斷、故障分析、故障修復(fù)等過程。其中，故障診斷是確定設(shè)備的故障位置和故障類型；故障分析是分析故障的原因和故障的影響；故障修復(fù)則是根據(jù)故障的類型和故障的影響，采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄐ迯?fù)故障，恢復(fù)設(shè)備的正常工作狀態(tài)。

設(shè)備保養(yǎng)技術(shù)主要關(guān)注的是如何維持設(shè)備的正常工作狀態(tài)。設(shè)備保養(yǎng)通常包括清潔、潤滑、調(diào)整、更換耗損部件等工作。其中，清潔是去除設(shè)備表面和設(shè)備內(nèi)部的污垢和雜質(zhì)；潤滑是給設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件涂抹潤滑脂，以減少磨損和降低溫度；調(diào)整是調(diào)整設(shè)備的工作參數(shù)，使其處于最佳的工作狀態(tài)；更換耗損部件則是替換設(shè)備的損壞或磨損的部件，以防止因部件故障導(dǎo)致設(shè)備故障。

2? ?煤礦大型機(jī)電設(shè)備日常維護(hù)問題分析

2.1? ?設(shè)備維護(hù)計(jì)劃不合理

合理的維護(hù)計(jì)劃可以幫助維護(hù)人員有效地使用維護(hù)資源，提高維護(hù)效率，降低設(shè)備故障的發(fā)生幾率，保障設(shè)備的正常運(yùn)行。設(shè)備維護(hù)計(jì)劃包括計(jì)劃的內(nèi)容、計(jì)劃的時(shí)間和計(jì)劃的資源等方面。設(shè)備維護(hù)計(jì)劃的內(nèi)容不合理，可能會導(dǎo)致維護(hù)人員對設(shè)備的維護(hù)工作沒有清晰的認(rèn)識，無法有效地進(jìn)行維護(hù)工作；設(shè)備維護(hù)計(jì)劃的時(shí)間不合理，可能會導(dǎo)致維護(hù)工作的延誤，對設(shè)備的運(yùn)行造成影響；設(shè)備維護(hù)計(jì)劃的資源不合理，可能會導(dǎo)致維護(hù)資源難以發(fā)揮預(yù)期的作用。

若設(shè)備維護(hù)計(jì)劃只關(guān)注設(shè)備的常規(guī)保養(yǎng)，而忽略了設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)和故障維修，將導(dǎo)致設(shè)備的維護(hù)不夠全面，無法控制設(shè)備的故障問題。若設(shè)備維護(hù)計(jì)劃過于緊張，沒有預(yù)留足夠的時(shí)間進(jìn)行設(shè)備的故障診斷和故障修復(fù)，將導(dǎo)致設(shè)備的故障無法及時(shí)被發(fā)現(xiàn)和處理。若設(shè)備維護(hù)計(jì)劃未考慮維護(hù)人員的技能和經(jīng)驗(yàn)，可能導(dǎo)致維護(hù)人員無法完成計(jì)劃的任務(wù)，影響設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量。

2.2? ?維護(hù)管理不規(guī)范

部分煤礦企業(yè)中，由于維護(hù)管理體制不夠健全，管理方法相對陳舊，使得設(shè)備維護(hù)工作無法達(dá)到預(yù)期效果。例如，部分企業(yè)仍然采取簡單的工單管理方式，而沒有引入現(xiàn)代化的設(shè)備管理信息系統(tǒng)。這使得設(shè)備的故障數(shù)據(jù)、維護(hù)歷史記錄、維護(hù)工作進(jìn)度等信息無法被有效記錄和追蹤，影響了維護(hù)工作的效率和質(zhì)量。此外，部分企業(yè)的維護(hù)工作并未做到定期定量，而是按照故障發(fā)生情況來安排維護(hù)工作，由此增加了設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn)。

3? ?煤礦大型機(jī)電設(shè)備日常維護(hù)優(yōu)化建議

3.1? ?制定科學(xué)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃

為了有效地進(jìn)行煤礦大型機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)工作，需要制定科學(xué)、合理的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃。設(shè)備維護(hù)計(jì)劃應(yīng)該詳細(xì)地列出每項(xiàng)維護(hù)任務(wù)的具體內(nèi)容、維護(hù)時(shí)間、維護(hù)人員以及所需的維護(hù)資源等信息，確保維護(hù)工作的順利進(jìn)行。

首先，設(shè)備維護(hù)計(jì)劃應(yīng)該根據(jù)設(shè)備的類型、運(yùn)行狀態(tài)和歷史維護(hù)記錄等信息，詳細(xì)地列出每項(xiàng)維護(hù)任務(wù)的具體內(nèi)容。例如，對于一臺正在運(yùn)行的煤礦輸送帶，其維護(hù)任務(wù)包括檢查和調(diào)整輸送帶的張緊度、清潔輸送帶、檢查和更換磨損的部件等。

其次，設(shè)備維護(hù)計(jì)劃應(yīng)該合理地安排維護(hù)時(shí)間。合理的維護(hù)時(shí)間既能夠保證設(shè)備的正常運(yùn)行，又能夠避免因維護(hù)工作而導(dǎo)致的生產(chǎn)停滯。合理的維護(hù)時(shí)間安排，應(yīng)考慮設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和生產(chǎn)任務(wù)的緊迫性，以便達(dá)到既能保證設(shè)備的正常運(yùn)行，又能最大化減少因維護(hù)而帶來的生產(chǎn)停滯。在制定維護(hù)計(jì)劃時(shí)，應(yīng)盡可能地采取定期預(yù)防性維護(hù)，以避免設(shè)備突然出現(xiàn)故障。

最后，設(shè)備維護(hù)計(jì)劃應(yīng)該考慮到維護(hù)工作所需的維護(hù)資源，其中包括維護(hù)人員、維護(hù)工具、維護(hù)材料等?；谠O(shè)備維護(hù)需求科學(xué)配置資源，可以避免資源的浪費(fèi)。煤礦大型機(jī)電設(shè)備維護(hù)計(jì)劃示例見表2。

3.2? ?建立完善的設(shè)備維護(hù)管理體系

建立科學(xué)、合理的維護(hù)管理體制，包括明確設(shè)備維護(hù)的職責(zé)和權(quán)限，建立效率高、運(yùn)行順暢的維護(hù)工作流程，以及形成有效的橫向協(xié)調(diào)和縱向聯(lián)系的機(jī)制。應(yīng)設(shè)立設(shè)備維護(hù)部門，該部門負(fù)責(zé)整個(gè)煤礦大型機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)工作，并設(shè)立設(shè)備檢查員、設(shè)備維修員、設(shè)備管理員等崗位。各崗位的職責(zé)和權(quán)限明確，避免職責(zé)不清、交接不順等問題。

引入現(xiàn)代化的設(shè)備管理信息系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄和跟蹤設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障信息、維修歷史等信息，為設(shè)備的維護(hù)決策提供數(shù)據(jù)支持。利用設(shè)備管理信息系統(tǒng)，能夠?qū)嵤┰O(shè)備全生命周期的綜合管理，從而提高設(shè)備保養(yǎng)效率與品質(zhì)。實(shí)行定期定量的設(shè)備維護(hù)工作方式，包括制定設(shè)備的維護(hù)周期、維護(hù)內(nèi)容，根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備重要性，進(jìn)行定期的設(shè)備檢查、維修和保養(yǎng)。設(shè)備維護(hù)管理體系框架見表3。

4? ?結(jié)束語

大型機(jī)電設(shè)備作為煤款生產(chǎn)活動(dòng)的重要支撐，其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到生產(chǎn)安全和效率。對于煤礦大型機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)而言，維護(hù)技術(shù)與維護(hù)管理體系的現(xiàn)代化、規(guī)范化和人性化已經(jīng)成為必然趨勢。只有積極引入先進(jìn)的設(shè)備維護(hù)技術(shù)，完善設(shè)備維護(hù)管理體系，才能最大程度地提升設(shè)備的運(yùn)行效率，降低設(shè)備故障率，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。

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