煤炭机电设备故障维修模型的建立及应用分析

杨 勇

（黄冈职业技术学院，湖北 黄冈438002）

0 引言

机电设备是工业生产中最常见的机械化设备，随着科学的发展和生产力水平的不断进步，其逐渐向自动化、精密化、智能化、综合化方向发展，这为提高工业企业的生产效率、提高人们生活水平作出了巨大贡献。煤炭工业是我国重要的能源基础性产业，为人民生活和社会生产提供充足的能源保障，是工业生产的重要后勤支柱。

机电设备在煤炭工业中的应用有利于促进煤炭产业的不断发展，其自动化、智能化程度也直接影响着煤炭企业的发展状况和后劲，对煤炭企业的安全生产和提高煤炭企业的生产效率都有积极的推动作用。而由于我国煤炭企业的生产环境对机电设备要求较高，在机电一体化和智能化广泛应用到煤炭企业的背景下，机电设备的维护和保养就显得尤为重要。

1 煤炭机电设备在应用过程中出现故障的原因及维护措施［1］

1.1 出现故障的原因

机电设备在煤炭工业的广泛应用给工业生产带来了巨大的便利，也为推动煤炭工业企业不断向前发展提供了技术支持。然而，在煤炭机电设备大范围运用的过程中，总是会出现一些影响机电设备运行质量的故障。其发生原因具体如下：（1）缺乏正确的使用指导。随着机电设备从传统简单的电动机设备不断向自动化和一体化发展，机电设备的技术含量不断增加，这对机电设备操作人员的技术水平和知识水平都有了新的要求。然而由于设备操作人员缺乏相关知识，对设备的使用和操作根本不熟悉，有些甚至根据自己的主观意愿随意使用设备，导致设备操作失误从而运转失误，造成安全隐患。（2）机电设备的使用环境不规范。机电设备对放置和使用环境都有一定要求。尤其是技术含量高的机电设备，对操作阀的位置甚至对放置环境的湿度、温度和通风程度都有较高的要求，而这些因素将对机电设备的正常运作和使用起决定作用。然而由于管理的疏忽，有些机电设备并未按照规定的要求放置在合适的环境中，这样不仅不能使设备起到相应的作用，还会对设备造成安全隐患。（3）对机电设备缺乏日常的维护和管理。有些人简单地认为机电设备就是一台机器，可以随意处置和摆放，需要使用时开机，用完关机关闭电源即可，缺乏对机电设备的日常维护和管理意识，直到设备出现了故障，才想到去维修，这样就严重缩短了机电设备的寿命，降低了工作效率，给企业带来巨大损失。

1.2 维护措施

煤炭机电设备的维护是指根据机电设备的运营情况对煤炭机电设备采取优化措施，改善煤炭设备的工作环境和工作能力，以提高煤炭设备工作质量和效率的手段。煤炭机电设备的维护主要是对设备进行全面检查，减少故障发生率，进而减少故障导致的财产损失。对煤炭机电设备的维护，主要采取的措施包括：（1）对煤炭机电设备的维护标准和内容进行明确把握。煤炭机电设备的维护主要是为了保证机电设备的正常运行，从而使整个煤炭生产顺利进行，主要内容包括对煤炭机电设备的日常检测和维护、升级和发展，从而确保设备有良好的工作性能和工作状态。具体的日常维护包括为设备更换润滑油、除尘、进行常规清理。（2）对煤炭机电设备的工作环境进行分析和改善。煤炭生产的特殊性，使得煤炭机电设备对环境的要求也比较特殊。在机电一体化和机电智能化趋势下，煤炭机电设备对环境的要求更加细化，从对整体环境的要求转化到对空气湿度、温度等环境都有更加细微的要求，因此要不断检测煤炭机电设备所处的工作环境，并对该环境进行有效的分析和把握，从而不断提高设备适应环境的能力，提高设备的使用效率。

2 煤炭机电设备故障维修模型的建立

煤炭机电设备的运行过程和机电设备本身具备很多参数，这些参数直接反映了设备运行的状态和设备发生故障的概率，对设备的正常运转和维护都有一定的指向性。

在研究中，我们发现频数与设备运行时间、维修时间与累积频数呈现正态分布趋势，其分布图如图1所示。从图中可以看出，它们都符合正态分布数学模型。

图1 维修时间与积累频数的分布图

3 煤炭机电设备故障诊断的主要技术

3.1 数学模型判断

数学模型判断是将数学模型应用到煤炭机电设备故障判断技术中对机电设备故障进行科学合理判断的有效手段，主要内容是根据机电设备上和机电设备在运行过程中产生的数据参数来进行数学模型分析，并对设备故障特征值等进行运算，从而迅速判断设备发生故障的位置和起因，为设备的检修和更换提供依据。

3.2 智能诊断

智能诊断技术是借助计算机模型对设备运行的轨迹模型进行精确计算和模拟，从而根据计算机对信息的判读和重新计算，智能化地得出对故障的判断。到目前为止，在煤矿工业机电设备的故障诊断上，应用最普遍的就是这种方法。

4 煤炭机电设备故障维修的主要方法［2］

4.1 日常维修

对煤炭机电设备的日常维护和保养是有效杜绝故障蔓延的重要途径。加大对煤炭工业机电设备的日常维护力度，对设备的参数进行定时的记录，可以有效降低煤炭机电设备的事故发生率，缩短事故检修的时间，从而提高煤炭机电设备的利用效率。

4.2 预防维修［3］

预防维修是指为了防止设备性能恶化，在对设备深度了解的基础上，对设备进行加固和添加润滑油等方面的维修，这样可以在故障发生前对设备进行相应改进，以消除故障隐患，做到防患于未然。

4.3 事后维修

事后维修是在设备发生故障以后，根据系列诊断结果对设备维修做出数学模型分析，从而得到对设备的维修方案。

4.4 改进维修

改进维修是根据煤炭机电设备的运行状况或通过了解事故发生的原因，利用大胆的创新，对故障原因进行深入的了解和探讨以后，对容易发生故障的地方进行改善，从而改善设备性能，改进设备运行状态。

5 结语

随着机电设备自动化程度的不断提高和机电设备在煤炭领域应用程度的不断加深，机电设备发生故障对整个煤炭生产系统都将造成巨大影响，因此，加强对煤炭机电设备的检修、提高设备安全可靠性是保证煤炭工程施工持续稳定的有效途径。对煤炭机电设备维修建立数学模型，依据模型对煤炭机电设备的故障原因和发生位置进行分析，有利于准确判定煤炭机电设备的运行状况，减少其故障对煤炭生产的影响，从而促进煤炭企业顺利发展。

［1］王全效.简析煤矿机电设备的维修与管理［J］.中小企业管理与科技，2009（9）

［2］轩庆明.煤矿机电设备维修与管理［J］.山东大学学报，2009（7）

［3］王秀丽.加强设备状态管理、降低设备维修费用［J］.中国设备工程，2006（2）