煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断技术的应用研究

王荣

摘要：文章介绍煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断技术的特征，分析此技术在目前不同煤矿机电设备故障检测诊断中的具体应用情况，并提出了相应的提高故障检测诊断技术水平的有效措施。

关键词：煤矿机电设备；机械故障；检测诊断技术

1引言

在目前我国经济快速发展以及对能源需求量不断增加的同时，由于煤炭作为我国的主要能源形式，因此也使得煤矿开采作业的压力也在不断增加。加之目前煤矿作业中相关技术和设备在不断改进和发展的同时，煤矿作业中所应用的煤矿机电设备数量也在不断增多，实现了煤矿作业效率的提升，满足人们不断增加的煤炭资源需求。但是同时这也给煤矿机电设备管理工作带来较大的难度，为了确保数量和种类较多的煤矿机电设备发挥其价值和作用，就需要做好机电设备的保养和维修工作。尤其是针对目前煤矿企业中的管理水平偏低而无法满足社会和经济发展要求的情况，就需要做好煤矿机电设备管理中的机械故障检测诊断技术工作，通过此技术的应用实现对煤矿机电设备可能存在的故障问题的准确检测与诊断，实现对故障发生未知的确定，便于后期进行机电设备维修工作的开展。

2机械故障检测诊断技术概述

2.1故障及故障检测诊断技术

从字面意思可以看出，机械故障检测诊断技术主要包括故障检测以及故障诊断两个方面。想要介绍此技术，首先要介绍其设备故障的对立面，也就设备的正常运行。其主要是指设备可以在自身所有特有的功能特征以及满足设备应有效能的基础上来运转。因此与之相对应的设备异常指的就是设备在运行中虽然可以对最低限度的工作状态进行维持，但是无法满足设备正常生产的需要，并且在运行中会导致性能会逐渐恶化。而所谓的设备故障就是由于机械和设备缺陷或瑕疵的发展而导致设备性能的丧失，并且表现为无法正常运行。上述设备的异常以及故障都会表选出状态信号的改变，也就是二次效应的改变。此二次效应也就是设备使用和运行中的化学和物理变化，主要包括气味、磨损、功耗、变形、油耗、温度、声音以及振动等内容。在设备运行异常或者故障的不同阶段会表现出不同的二次效应，这也是机械故障检测诊断技术的原理，通过对这些不同二次效应的表现进行分析，就可以实现对问题的及时发现和准确定位，为设备的检修提供依据来通过处理确保设备的正常运行。

2.2故障检测诊断技术的特征

在目前检测理论和技术、工艺理论、相关基础学科理论和现代维修技术不断发展的同时，故障检测诊断技术也在逐渐产生并不断发展和完善。在此过程中，此技术也表现出以下特征：首先就是理论向实践迅速转化的特征。就是要求此技术要因时而异，故障处理原则和结果都可以向实践迅速转化并可以为实践服务。其次表现出较高的技术复合性的特征。这主要是由于在机械故障检测诊断中不仅包括物理学、动力学以及摩擦学等多种学科知识，而且嗨融合多种自动化技术、液压、机械制造等不同方面机构学等知识，因此表现出较高的综合性和技术复杂性，也对工作人员的经验和知识有着较高的要求。最后就是具有较强的目的性。此技术应用的主要目的就是可以对故障进行准确分析和定位，而且将分析结果作为维修方案制定的参考以及进行安全生产的依据。

3矿机电设备管理中故障检测诊断技术的应用

3.1在矿用高压异步电动机中的应用

针对煤矿生产中比较常用其而比较重要的矿用高压异步电动机，其出现故障会造成煤矿生产中严重的经济损失。而且在目前人工智能技术和现代信号处理技术的应用下，也简化了此设备的故障检测步骤并降低检测难度。目前在此设备的故障检测诊断中比较常用磁通检测、电流高次谐波检测以及局部放电检测两种故障检测诊断技术。最后一种检测方法虽然便于进行高压电器故障的检测，但是不太适用于对低压电机设备故障的检测，且由于在现场的实施难度较大而无法实现。因此可以采用设备在线监测等技术，通过此技术来实时监测设备的关键运行参数和状态，在出现参数和运行状态异常时发出警报并提醒检修人员进行针对性的检修和处理，让故障在萌芽状态就处理掉，避免造成大的损失。

3.2在通风机中的应用

目前在对煤矿机电设备中的通风机中所应用的故障诊断检测相关仪器和设备比较少，而且主要有矿井主风机在线古战诊断与检测仪，以及通风机集中检测仪等。这些检测设备在应用中主要表现出多功能接口、16位监视定时器、16位定时器2个、8个中断源、高速输出/输入接口、10位四通道A/D转换器、高校的指令系统以及16位中央处理器等。也就是在上述接口、定时器和转换器等方面存在较大的变化，但是由于应用比较少，因此相关的应用经验也比较缺乏。

3.3在矿井提升机中的应用

针对矿井提升机在煤矿生产中主要起到矸石和原煤的运输以及人员升降等重要作用，其出现故障不仅会严重影响煤矿生产进程，而且会威胁人员安全。因此针对其在运行中比较容易出现的硬故障和软故障来说。其中的软故障则主要就是指由于工况参数而引起的故障。就需要在故障检测诊断技术应用中对其工况参数进行准确测定和处理、分析。而且由于出现软故障通常是硬故障的前兆。因此可以通过对软故障的及时定位检修和预诊，也可以 实现硬故障概率的降低。这就可以通过在煤矿生产中针对提升机来应用故障检测诊断技术来确保其安全有效运行。

3.4在采煤机中的应用

由于目前我国采煤机的整体技术水平比国外先进水平还存在较大的差距，且表现在对其进行故障检测的参数也无法满足相关要求、检测范围也受到一定的限制，这都导致目前的采煤机整体检测功能比较差。在此形势下，我国也也在重点科技攻关项目中将电牵引采煤机故障诊断与检测系统纳入其中。而且机械故障检测诊断技术在采煤机中的应用主要有检测显示单元、工况故障以及检测诊断单元、变频器通信单元等组成的采煤机故障检测诊断系统。

3.5提高煤矿机电设备机械故障检测诊断的措施

针对目前煤矿机械故障检测诊断技术在目前煤矿机电设备中的应用现状，为了实现此技术水平的提升所采取的措施主要有以下几点：一是进行机电设备维修运行机制的建立。在进行此机制的构建过程中，需要加大对机电设备维修管理标准化工作的投入，在确保生产安全的同时，实现生产效率的提升。通过对机电设备维修档案中管理目标的设置，而且要进行侧重点和重点内容的突出，重点做好服务以及质量量方面的指标建设，做好定期检查和维护机电设备等工作，在安全隐患还处于萌芽状态就将其消灭，实现对机电设备维修档案的完善和更新。此外，还要对设备维护和检修指标进行遵循来促进设备管理部门工作的全面和标准。二是对煤矿机电设备维修管理进行加强。在煤矿机电设备的维修管理中，不仅要做好对主提升、主排水和保护供电系统等检测内容的定期检测和维修。还要在生产使用之前做好主通风的性能检测，以及在雨季来之前的主排水系统检测和预防工作。还要通过对机电设备监管系统的完善，实现通过计算机系统来对维护管理进行辅助，通过收集和处理相关参数来促进机电设备维修管理工作的开展。

4结语

针对目前我国煤矿机电设备故障检测诊断技术相较于外国先进技术的落后情况，鉴于此技术的发展和应用特点，在对此技术在目前煤矿机电机械设备的应用情况进行介绍和分析之后，提出了提高煤矿机电设备故障检修诊断的措施，通过进行机电设备维修运行机制的构建以及煤矿机电设备维修管理加强。确保煤矿机电设备处于良好的运行环境中稳定可靠运行，并实现设备维修效果的提升和设备使用成本的降低，实现设备运行安全性和稳定性的 提高。

参考文献

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（作者单位：榆林神华能源有限责任公司郭家灣煤矿分公司）