简述矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用

张鸿川

（河北钢铁集团滦县司家营铁矿有限公司，河北 唐山 063000）

1 矿山机电设备产生故障的原因

设备超负荷运行：机电设备不是永动机，它也会随着运行时间的增加，逐渐产生磨损，尤其是在长期超负荷的运行之下，设备的磨损老化状况更会加倍恶化，导致设备最终产生故障[1]。因此，在设备的实际使用过程中，如果操作人员不注意设备的运行时间，导致设备长期运行得不到修整，就会致使设备超出了自己的极限应用范围，降低了生命周期，增加了故障的发生率。

设备本身的损耗：设备在使用过程中，本身就会出现不同程度的损耗，时间越长损耗的程度也就越深，所以即使是没有超负荷运行，设备也会在正常的使用过程中逐渐磨损老化，直至达到一个临界点，产生了故障[2]。

设备零部件配合关系的不良发展：矿山机电设备在实际的运行过程中，会受到各种外界或者内部因素的影响，致使设备内部的各个零部件之间的配合度不断下降，从而导致故障的发生。例如，一个零部件出现了磨损状况，在运作过程中，这个磨损就会增加摩擦力，导致高于正常值的热量产生，逐渐导致矿山机电设备的温度上升过高，影响其他零部件的正常运作，最终打破了各个零部件之间的协调合作，导致了设备故障发生。

2 矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用

在很多情况中，检测矿山机电设备的故障类型以及原因都会有六种诊断技术，分别是：专家系统、压力和温度的检测、参考故障的记录、主观诊断、智能检测的诊断以及无损坏检测技术。

2.1 故障诊断专家系统

故障诊断专家系统是一种先进的诊断技术，它能够对机电设备中发生的故障进行综合检测，并且通过过往经验的分析、具象模型的建立、故障原因的排查、具体故障的处理等方法实现诊断。相比于其他单一的检测诊断技术，专家系统具有更加系统、全面的检测维修特点，能够通过各种情况原因的罗列、分析、排查得到最完整的诊断结果。

2.2 压力、温度检测

一般情况下，矿山机电设备运行中的各项压力指标和温度指标都是保持在一个固定的范围内，尤其是传动箱和轴承这几个位置。所以在故障诊断之时，检测人员可以参照固定范围的压力、温度数值对比实际的数值，确定是否与压力、温度的异常变化有关系。

2.3 参考故障记录

由于矿山机电设备运行时间长，运行压力大，因此经常会出现一些特定的故障，这些故障并非是发生过一次就不会再发生了，相反设备在某一个方面出现了问题，恰好说明了这方面的缺失，以后故障的发生就更有可能发生在这个相同的问题上了。因此，做好设备故障的记录工作十分有必要。相关人员应该将每次设备故障发生的时间、特点、原因以及处理方法都详细记录下来，汇集成一个故障记录数据库，以便在以后的故障发生之时，可以参考数据库快速诊断出故障原因。

2.4 主观诊断

主观诊断是一种简答应急的故障诊断方法，这种方法需要经验丰富的工作人员凭借自己的观察分析，得出设备故障发生的原因。主观诊断能够借助简单的诊断仪器进行快速诊断，在时间紧迫的情况下比较实用，但是人为主观诊断存在诊断准确度低、经验要求高的弊端，一般不推荐应用。

2.5 智能诊断

智能诊断技术是当前煤矿企业最常用的一种检测技术，它的核心点在于通过计算机智能系统将机电设备的信息数据进行分析，不需要工作人员的分析就可以得到诊断结果，而且准确度也比较高。

2.6 无损坏检测技术

无损坏检测技术是一种比较新型的检测技术，目前在我国的故障检测技术中很少得到应用。它最大的特点就是在检测过程中不会对机电设备造成任何影响，而且融合了多种高科技技术，能够对零件内部非常复杂隐蔽的地方实现检测。

3 矿山机电设备维修中故障诊断技术的实际应用

3.1 球磨机的故障诊断

球磨机属于一种低速机械，如果只关心转频的振动，最具参考价值的参数是振动位移。但是一般球磨机设备运行状态下，球磨机的振动能量都是集中在中频段的区间，如果依然应用振动位移的方法进行齿轮和轴承故障分析的话，就会对故障的信号来源造成损坏，这种情况下，振动速度应该是最佳的参数，而振动加速度和位移则变成了辅助参数。通过以往球磨机发生故障的参考数据分析，球磨机的振动速度应该具有一个合理的范围，假如速度超过7.1mm/s，就达到了警报值，而超过了18mm/s，则是达到了危险值。因此通过球磨机故障参考数据的对比，确定球磨机振动速度是否在安全范围之内，对于判断球磨机故障的发生原因，以及尽早预防故障的产生都有着积极的作用。

3.2 电铲的故障诊断

在矿山的生产工作中，电铲是最重要的采掘工具，在很多露天采矿区都是必备的器械，电铲的运转好坏，直接影响到矿山生产的效率。

因此加强对电铲的维护和保养，降低电铲故障的发生率，对于延长电铲寿命以及提高矿山生产的效率都有着极为重要的意义。在日常的工作中，技术人员必须要严格遵守电铲的操作规范，保证操作之前认真研读电铲的技术要领，做到心中有数。同时还要加强与其他技术人员的交流，充分了解电铲的基本状态以及发生故障的历史记录，尽可能提前预防故障的发生，同时弄清楚故障发生的各种原因，提前制定好处理措施，以便故障发生之时可以用最快的速度处理。对于电铲的故障判断主要是以它的回转传动机构为主，回转结构常见的故障是立轴小齿轮下沉、作业尾部翘起等。而立轴小齿轮下沉则是因为上面没有固定的挡板或者是固定挡板的螺栓比较松动；处理这个故障就要安放好挡板，或者是拧紧螺栓。平时的检查中，一定要注意挡板的问题，提前预防故障的发生。

3.3 其他设备的故障诊断

矿山机电设备之中，有很多类型和功能的设备，除了电铲和球磨机的故障以外，高压异步电动机、通风机也需要应用到故障诊断技术。

4 结语

总而言之，能源的供应情况直接关系到我国工业经济的发展，顺而影响到整体国民经济的良好运行。因此保持矿山开采的效率、保障矿山开采的安全就成了当前研究的重要课题，保证矿山机电设备的良好运行、提高矿山机电设备的故障诊断水平，能够有效提高矿山开采的效率，对矿山企业的发展乃至于国民经济的发展都有着积极的作用。就目前而言，我国的设备故障诊断技术还不算发达，有很多需要进步的地方，所有为了保证矿山机电设备的正常运行，需要设备维修人员的共同努力。