礦井機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)探析

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0引言

礦山機(jī)電設(shè)備作為礦井生產(chǎn)中不可或缺的關(guān)鍵性設(shè)備，伴隨煤炭產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，因其故障而導(dǎo)致的礦井經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡不斷增強(qiáng)，通過(guò)何種手段實(shí)現(xiàn)提升礦井機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性成為礦井現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。針對(duì)設(shè)備開(kāi)展故障診斷技術(shù)分析是實(shí)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題處理的有效途徑之一，這一技術(shù)有效融合了傳導(dǎo)技術(shù)、電腦技術(shù)、信息處理技術(shù)等多種手段，是實(shí)現(xiàn)礦井機(jī)電設(shè)備故障高效診斷的必要手段。

1礦井機(jī)電設(shè)備故障原因分析

a)零部件損傷導(dǎo)致配合關(guān)系改變。針對(duì)設(shè)備故障部分實(shí)施觀測(cè)可知，絕大部分出現(xiàn)的機(jī)電故障是由于設(shè)備構(gòu)成零部件出現(xiàn)損壞而引起其原設(shè)備配合關(guān)系發(fā)生轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致。常見(jiàn)的零部件損壞類型主要指零部件尺寸、形態(tài)同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生差異，使設(shè)備運(yùn)行受到不良影響，被迫停產(chǎn)；b)設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行。對(duì)于機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行而言，其使用周期和所能承擔(dān)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷均存在上限值，一旦設(shè)備運(yùn)行超過(guò)某一閾值，便會(huì)導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障。由于井下生產(chǎn)作業(yè)強(qiáng)度與環(huán)境惡劣性影響，絕大部分礦井機(jī)電設(shè)備均保持超負(fù)荷運(yùn)行，同時(shí)運(yùn)行操作缺乏相應(yīng)規(guī)范，設(shè)備損傷嚴(yán)重；c)礦井機(jī)電設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度大。井下生產(chǎn)的特殊性決定了礦井機(jī)電設(shè)備必須保持不間斷連續(xù)運(yùn)行，這種運(yùn)行方式對(duì)設(shè)備的壽命和性能的發(fā)揮有一定負(fù)面影響，會(huì)削減組件之間的配合度，降低設(shè)備運(yùn)行效率，并加快設(shè)備折舊速度。

2礦井機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)類別分析

a)事后維修檢測(cè)診斷。此類診斷主要針對(duì)設(shè)備故障已經(jīng)發(fā)生并引起一系列不良后果后開(kāi)展的診斷檢測(cè)，由于這種檢修與維護(hù)作業(yè)均為被動(dòng)開(kāi)展的檢修作業(yè)，因此對(duì)生產(chǎn)作業(yè)持續(xù)開(kāi)展的積極意義十分有限；b)定期計(jì)劃?rùn)z修。這種檢修方式需要作業(yè)人員充分結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)礦井生產(chǎn)實(shí)際制定具有普遍適用性的定期維修計(jì)劃，在計(jì)劃的執(zhí)行上，不管檢修期設(shè)備運(yùn)行是否出現(xiàn)故障，都需要暫停設(shè)備開(kāi)展檢修工作。通過(guò)這種方式可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和根治設(shè)備運(yùn)行中存在的潛在損傷，但對(duì)突發(fā)性緊急事故的處置不具備良好的防范性和應(yīng)對(duì)能力；c)電子實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)檢修。此種方法是針對(duì)傳統(tǒng)檢修技術(shù)手段存在的不足和弊端，借助現(xiàn)代化電子信息技術(shù)和電子檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)有計(jì)劃的在井下各生產(chǎn)作業(yè)點(diǎn)布設(shè)監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)對(duì)預(yù)設(shè)正常運(yùn)行數(shù)據(jù)的比對(duì)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行中存在的不足，并提醒工作人員修正，但是，這種檢修方式成本投入較大，對(duì)礦井經(jīng)濟(jì)實(shí)力有著較高要求。

3礦井機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)方法

針對(duì)礦井機(jī)電設(shè)備運(yùn)行故障的診斷，應(yīng)結(jié)合其具體作業(yè)環(huán)境，考慮溫度、濕度、粉塵濃度、酸堿性及是否存在沖擊振動(dòng)等各項(xiàng)因素，選擇最實(shí)用的檢測(cè)設(shè)備。很多檢測(cè)技術(shù)的精準(zhǔn)度會(huì)受到外界環(huán)境的直接影響，一旦環(huán)境因素超過(guò)預(yù)設(shè)警戒值便會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果失真，從而為故障防治造成負(fù)面影響。具體的診斷方法主要有下述幾種。

3.1溫度診斷

溫度非正常是機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障的重要“熱信號(hào)”，對(duì)于許多在運(yùn)行中出現(xiàn)損壞的設(shè)備組件而言，其溫度異常升高往往是最直接的反饋訊號(hào)。如果將所采集到的設(shè)備溫度訊號(hào)繪制成相應(yīng)的圖表，通過(guò)全面分析圖中數(shù)據(jù)便能夠?qū)φ麄€(gè)設(shè)備運(yùn)行溫度變化趨勢(shì)做出研究，進(jìn)而推算各個(gè)時(shí)刻實(shí)時(shí)溫度值，并通過(guò)對(duì)比分析設(shè)備組件溫度閾值，分析設(shè)備實(shí)際溫度變化余量，從而采取有效的防范措施。

3.2振動(dòng)檢測(cè)

振動(dòng)檢測(cè)多應(yīng)用在設(shè)備故障預(yù)防性維修作業(yè)中，是應(yīng)用極為普遍的一種技術(shù)。其通?？梢詣澐譃閮纱箢悾汉?jiǎn)易診斷檢測(cè)和精密診斷檢測(cè)。前者多通過(guò)便攜式測(cè)振儀進(jìn)行檢測(cè)，借助專用放大設(shè)備將振動(dòng)信號(hào)放大后，檢波裝置能夠精準(zhǔn)測(cè)定振動(dòng)有效值或峰值，從而了解設(shè)備運(yùn)行振動(dòng)情況；后者能夠借助電子元件對(duì)設(shè)備開(kāi)展定期或?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，并將有關(guān)振動(dòng)數(shù)據(jù)通過(guò)磁帶記錄裝置進(jìn)行記錄，經(jīng)由中央處理裝置分析處理后，將相關(guān)分析結(jié)果傳輸至顯示端，向技術(shù)人員指明故障原因與具體區(qū)域，為維修措施的制定提供指導(dǎo)。

3.3鐵譜檢測(cè)

鐵譜分析技術(shù)應(yīng)用在礦井機(jī)電設(shè)備檢測(cè)中的時(shí)間相對(duì)較短，但實(shí)際應(yīng)用效果十分良好，常用的鐵譜檢測(cè)裝置包括旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀、顆粒定量?jī)x等多種類型，其應(yīng)用原理如下：將攜帶有磨屑的潤(rùn)滑油流過(guò)一個(gè)高梯度的強(qiáng)磁場(chǎng)，借助磁場(chǎng)力將鐵磁性磨屑自潤(rùn)滑油中分離出來(lái)，并依據(jù)磨屑顆粒大小將其在基片上進(jìn)行沉淀，制成譜片以用于觀測(cè)與分析。這些譜片可在鐵譜顯微鏡上進(jìn)行觀測(cè)或使用光密度測(cè)量裝置開(kāi)展定量測(cè)定。觀測(cè)和測(cè)定的主要內(nèi)容有三點(diǎn)：a)分析磨屑濃度與顆粒大小，從而判定設(shè)備磨損程度；b)分析磨屑外形與大小，從而判定磨屑產(chǎn)生的原因及類型；c)分析磨屑成分，從而判定磨屑產(chǎn)生的具體位置。

4礦井機(jī)電設(shè)備故障診斷分析

a)風(fēng)機(jī)故障診斷分析。針對(duì)井下風(fēng)機(jī)的故障診斷主要囊括五個(gè)步驟：(a)預(yù)設(shè)具體故障劃分步驟；(b)借助相應(yīng)的診斷設(shè)備對(duì)各檢測(cè)點(diǎn)開(kāi)展相應(yīng)的故障診斷；(c)借助處理程序?qū)Ω鳈z測(cè)點(diǎn)所獲得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行解算；(d)借助定時(shí)裝置依據(jù)不同時(shí)限對(duì)各測(cè)點(diǎn)實(shí)施定時(shí)；(e)對(duì)檢測(cè)所得結(jié)果開(kāi)展輸入及輸出操作。

5結(jié)語(yǔ)

礦山機(jī)電設(shè)備作為礦井生產(chǎn)持續(xù)高效開(kāi)展的重要保證，實(shí)現(xiàn)對(duì)其故障的有效診斷是實(shí)現(xiàn)故障預(yù)防與及時(shí)處置的關(guān)鍵所在。礦井管理者必須高度重視這一問(wèn)題，組織專業(yè)力量，立足礦井實(shí)際，構(gòu)建起完善的機(jī)電設(shè)備故障診斷應(yīng)急處置機(jī)制和診斷流程，從根本上有效預(yù)防故障，避免故障對(duì)生產(chǎn)造成負(fù)面影響的同時(shí)節(jié)約維護(hù)成本投入，從而為現(xiàn)代化礦井的構(gòu)建提供保障。