矿山机电设备故障检修技术研究

龚伯延　张印东　杨丽

摘 要：随着我国现代矿业的迅速发展，机电设备越来越多的应用到矿山的开采与挖掘中，由于矿山生产作业条件复杂，机电设备在使用过程中容易出现各种故障，甚至造成人员伤害。因此，加强矿山机电设备故障检修技术的研究刻不容缓。本文将分析矿山机电设备故障诊断技术的内容与分类，阐述矿山机电设备故障诊断技术以及主要机电设备的故障检测方法，旨在为以后机电设备的故障检修提供一些思考。

关键词：机电设备 故障 检修技术

中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0114-01

随着我国经济的飞速发展，能源需求日益加剧。我国对矿山的开发与利用程度也在不断深入，开采矿山使用的机电设备也日益增多，机电类型呈现复杂化趋势。要实现矿山的安全生产，提高矿山的经济效益，避免不必要的人员伤害，做好机电设备的日常维护与故障检修至关重要。只有不断加强机电设备的故障检修技术、提高检修人员的技术水平、做好设备维护与保养工作，才能实现降低事故发生次数，提高矿山开采的整体效益，实现矿山开采的科学、健康发展。

1 矿山机电设备故障诊断技术概述

矿山机电设备故障检修技术是一项旨在预防设备事故、利用计算机技术、信息技术和传感技术对机电设备进行综合性检测的技术，机电设备故障检能够掌握矿山机电设备的运行状态，对设备的安全性能进行合理评估，以及时将机电设备中的隐患消灭于无形[1]。

机电设备的故障检测主要包括两方面：一是对设备的工作状态进行故障检测；二是对故障进行分析与处理。设备故障诊断技术流程主要有一下几个方面。

（1）数学模型。矿山机电设备在长期的运行过程中，会生成大量参数，利用这些参数，在辅之以计算机技术，创建科学的数学模型，这些数学模型能够准确的反映机电设备的运行状态，发现设备故障的原因，从而确定设备维修方案。

（2）安装传感器，采集数据。在大型矿山机电设备上，通过安装传感器，故障检修人员可以精确采集设备的各类信号参数，并将信息输入计算机分析设备故障原因。

（3）对采集信息进行处理、识别与分析。维修人员在获得采集信息后，要综合利用数学模型，对设备运行指标进行标准化对比，从而确定设备运行状态与标准状态的差异，从而确定故障原因与检修手段。

（4）预测分析。在进行数据分析处理后，维修人员对机电设备的使用寿命做出预测分析。

2 矿山机电设备的故障诊断方法

机电设备的故障诊断可以通过专业的信息传感器获得设备运行的相关数据，通过分析动力与热量的参数来判断设备运行情况。由于机电设备运行环境复杂，腐蚀、震动、都有可能影响设备的正常运行，从而导致故障的发生。因此针对不同情况要进行不同的技术处理。

2.1 温度监测

温度是观测机电设备正常与否的一个重要指标。机电设备中敏感元件对温度的要求非常严格，一旦温度过高，机电设备极有可能发生故障，设备维护人员可以制定设备标准温度对照表，在设备运行过程中，密切注意温度的变化情况，一旦设备温度过高，就立即采取措施维修[2]。

2.2 振动监测

对大型矿业作业仪器来说，许多故障均与机械的震动密切相关，振动监测具有覆盖范围广、直接有效的特点，振动监测带有预防性设备检修的性质，分为简易诊断仪、精密诊断两种，简易诊断是利用测振仪对设备进行信号的震动监测，并放大设备的震动信号，以判断设备是否发生故障，它的特点是操作简单方便、检测设备便于携带。精密监测是利用先进的监测仪器对设备进行直接检测。如利用光电检测技术、辐射检测技术、电量检测技术、阻抗检测技术、超声检测技术等，监测信号会直接反馈给计算机，在经过精确的分析后，我们可以发现故障的具体位置与故障发生原因[3]。

2.3 铁谱分析技术

铁谱分析是一种借助磁力将油液中的金属颗粒分离出来，并对颗粒进行分析的技术。由于不同的磨损代表不同的磨损类型，因此维修人员很容易从磨损颗粒的特征分析出设备的磨损类型，从而确定维修方法。这种方法与其它诊断方法相比，如振动法、性能参数法等更能发现机器的异常状态，且铁谱仪比其他精密监测设备更便宜，适用于不同机器设备。因此，尽管这种方法出现时间较晚，但应用范围日益扩大，发展很迅速。

3 矿山机电设备检修中故障诊断技术

3.1 故障诊断专家系统

故障诊断专家系统是一种大型的计算机处理程序，是将人们在故障诊断方面的经验、知识、技能综合起来，这一系统能够帮人们解决复杂的推理问题，扩大计算机的分析处理能力，实现“人机对话”，并为解决故障提供正确建议。这一系统在机电设备领域应用非常广泛，故障诊断与专家检测相结合，保证了机电设备的可靠性、安全性。矿山机电设备故障具有隐蔽性与复杂性的特点，专家诊断系统运用专业的知识，模拟专家的诊断过程，并提出故障解决方案。

3.2 模糊数学的运用

模糊数学又称作Fuzzy数学，是处理模糊性现象的理论与计算方法。矿山机电设备的故障原因通常是多方面的，有确定因素、也有随机因素，运用模糊数学分析方法，建立模糊诊断模型，将定性分析与专家建议相结合，在计算机上模拟推演，为故障的处理提供辅助依据。

3.3 神经网络的应用

神经网络也称为人工神经网络，它是一种模仿动物神经网络行为，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。由于神经网络拥有特殊的信息处理方式，使其在自动化控制、人工智能、信号模拟等多领域得到了普遍应用。

4 结语

矿山机电设备一般长期处于高负荷运行状态，再加上矿山环境的复杂性，使机电设备极易出现各种障碍，设备故障检修技术涉及多个学科、多个领域，不断加强矿山机电设备故障检修技术的研究工作，对于提高机电设备的运行能力有重要意义。虽然我国机电设备故障检修技术还处在发展阶段，但只要技术人员踏实努力，不断提高故障检测水平，就能够实现我国矿山机电设备的长期安全运行。

参考文献

[1] 彭光明.矿山机电设备故障诊断技术探议[J].科技创新导报，2012（9）.

[2] 张守军.煤矿井下机电设备的维护与维修研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（2）.

[3] 侯利华.矿山机电设备检修问题研究[J].硅谷，2011（12）.