矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养过程分析

冯锦强

（广州市江弘航空器材有限公司，广东 广州 510080）

金属零件作为矿山机械自动化设备中最主要的部分，其结构质量直接决定了矿山机械自动化设备的使用寿命[1]。为保证矿山机械自动化设备金属零件结构的安全性，定期对矿山机械自动化设备的金属零件进行维护与保养是必不可少的。在我国，针对矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养方面的研究十分普遍，但大多数设置的维护及保养项目都属于初级阶段，包括：检查金属零件结构是否发生变形以及金属零件是否存在锈蚀，尽管通过以上项目能够对金属零件起到一定的保护作用。但在现实应用中，即使是保养后的金属零件仍存在一定的安全隐患，需要进一步的维修与保养。针对传统金属零件维修与保养过程中存在的问题，提出矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养过程分析，致力于从根本上提高金属零件的安全性能，为矿山机械自动化设备的良好有序发展提供参考。

1 矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养存在问题

在矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养过程分析中，首先分析现阶段矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养存在问题，本文从维护及保养两方面入手，先较为笼统的分析金属零件维护及保养过程中存在的主要问题，具体内容如下文所示。

（1）矿山机械自动化设备的金属零件维护制度不健全。以往针对矿山机械自动化设备的金属零件，一味地提高矿山机械自动化设备的金属零件的运行效率，导致金属零件的损耗加大，极大程度上制约了矿山机械自动化设备的使用性能。由此可见，目前对于矿山机械自动化设备金属零件维护的重视程度不足，导致矿山机械自动化设备的金属零件维护制度不健全。

（2）矿山机械自动化设备的金属零件保养意识淡薄。针对矿山机械自动化设备的金属零件保养方面，未形成良好的保养意识，缺乏定期的专业化保养流程[2]。矿山机械自动化设备的金属零件保养是一个长期的过程，不是一蹴而就的，因此，仅在金属零件故障发生的时间范围内保养是远远不够的，必须建立矿山机械自动化设备的金属零件保养意识，从日常角度出发，最大限度上延缓金属零件发生故障的周期。

2 矿山机械自动化设备的金属零件维护

（1）基于故障预测的金属零件故障诊断。在矿山机械自动化设备的金属零件维护过程中，需要提取矿山机械自动化设备的金属零件状态数据，再将数据统一转换为同一种数据格式后，基于故障预测对金属零件进行故障诊断。本文主要采用金属零件故障诊断专家库、大数据分析技术，对采集到的金属零件运行状态参数数据进行识别、处理，利用（FTA）将故障参数与普通运行参数区分，从而实现对就故障问题的预判和诊断。根据不同的金属零件故障数据，划分金属零件故障类型。在判断金属零件故障状态后，从而实现对金属零件故障的综合诊断，模糊聚类算法公式如下：

公式（1）中，C(x,y)表示为矿山机械自动化设备的金属零件诊断过程中运行状态条件参量；(xi,yi)表示为金属零件结构的基本参数；S表示为金属零件运行出现故障状态时的变化系数。通过模糊聚类算法得到的计算结果，将金属零件安全状态等级模糊划分后，还应当通过逐步聚类的方法再次将金属零件的运行参数划分为中、良和优，三种运行状态，完成对金属零件的故障分类，再根据分类结果选择对应的维护方法解决电梯故障问题。

（2）预判金属零件安全使用时间。完成对金属零件故障诊断后，为了确保故障不会威胁到矿山机械自动化设备的使用寿命，本文采用Back Propagation算法预判金属零件安全使用时间，针对不同拓扑结构分别对其预判能力进行训练。根据矿山机械自动化设备正常运行时金属零件的参数变化，给出确定的权值和阈值，从而得到更加准确的预判结果，新的阈值即为安全使用时间。由于本文选择的监测诊断数据均为时序数据，因此在对矿山机械自动化设备的金属零件进行故障诊断时可将金属零件任意时间段内连续的样本监测数值作为输入节点，将第一次监测数值作为输出值，并进行对安全使用时间的预判。根据本文上述得出的三种聚类结果，计算聚类结果到聚类中心的实际距离，可划分全新的预测金属零件运行样本的运行状态的等级。当金属零件长期处于故障且无人员维修时，随着运行时间的变化，金属零件的运行状态可增加为优、良、中、差，四种诊断结果，最终进入到金属零件运行危险期。当实际诊断时，金属零件运行显示为“差”可直接报废，本文主要针对金属零件运行显示为“中”，则金属零件此时进入到维护阶段，此时的时间间隔即为金属零件监测点到维护的时间范围。

（3）补偿矿山机械自动化设备运行金属零件功率因数。在预判金属零件安全使用时间的基础上，不仅要平衡矿山机械自动化设备运行供电电容器电压，同时还要补偿矿山机械自动化设备运行金属零件功率因数。提高矿山机械自动化设备运行金属零件功率因数是提高金属零件使用寿命的核心内容。本文运用静态无功补偿装置，通过投、切电容组的方式，使矿山机械自动化设备运行金属零件功率因数得到相应的补偿。设应用静态无功补偿装置投、切电容组的计算表达式为K，则有公式（2）

公式（2）中，m指的是矿山机械自动化设备运行电源基波角频率；ω指的是矿山机械自动化设备运行固有振荡角频率；h指的是矿山机械自动化设备运行时流经金属零件的电流，单位为A；e指的是静态无功补偿装置的调控相应时间，单位为s；a指的是使用静态无功补偿装置补偿时的衰减系数。通过静态无功补偿装置，补偿矿山机械自动化设备运行金属零件功率因数，从而起到维护金属零件的效果。在此过程中，需要注意的是使用静态无功补偿装置投、切电容组时，必然会对矿山机械自动化设备造成一定的干扰，加速绝缘介质的老化速度，导致金属零件损耗程度增加。基于此，为实现金属零件降损，运用静态无功补偿装置时要选用交流—直流变频的方式投、切电容组，控制投、切频率，从而降低对矿山机械自动化设备的干扰程度。并且，在此基础上，还要额外增加一台静态无功补偿装置，方便对矿山机械自动化设备供电电容组的及时切换，保证电流能够源源不断的运输到电容组中。静态无功补偿装置应用的优势在于能够保证在最短的时间内进行安全的投、切切换，当矿山机械自动化设备供电时，静态无功补偿装置会第一时间启动，快速进入到工作状态当中，代替供料设备完成工作。

（4）降低金属零件的损耗。在矿山机械自动化设备的金属零件维护中，最主要的目的是降低金属零件在矿山机械自动化设备运行中产生的损耗，通过静态无功补偿装置，设其计算表达式为S，则有公式（3）：

公式（3）中，R指的是矿山机械自动化设备运行的负荷电流。通过公式（3）可知，矿山机械自动化设备的负荷电流越大，对金属零件的损耗越大。因此，可以降低矿山机械自动化设备的负荷电流。为了使矿山机械自动化设备能够在节能降损的同时正常的运行，需要在输电线路中添加三台或三台以上的静态无功补偿装置，保证在矿山机械自动化设备的金属零件维护中矿山机械自动化设备的正常运行。至此，完成矿山机械自动化设备的金属零件维护。

3 矿山机械自动化设备的金属零件保养过程

在分析矿山机械自动化设备的金属零件维护后，要想保证金属零件质量，定期的矿山机械自动化设备的金属零件保养工作也是必不可少的。为此，分析矿山机械自动化设备的金属零件保养过程，本文将矿山机械自动化设备的金属零件保养过程分为2点阐述，详见下文。

（1）定期清理金属零件。不同的金属材质的激光切割加工工艺和不同种类的油污都可能同时出现金属零件表面，所以想要确保生产工艺流程的正确展开，就务必将金属零件上的油污彻底清除。定期清理金属零件主要是为了，提高金属零件的抗腐蚀性以及抗磨损性，使金属零部件保持良好的技术状态和工作性能。通过环保溶剂型清洗剂，定期清理金属零件，去除泥沙、异物、化学物质，尽可能的减少其对金属零件的损伤。通过定期清理金属零件，进而保证金属零件的清洁度。

（2）及时置换金属零件。考虑到金属零件本质上就是消耗品，在不断使用的过程中，会出现不同程度的磨损。为此，必须重视对其的日常保养工作。本文采取及时置换金属零件的保养方式，进而保证矿山机械自动化设备运行的稳定性。矿山机械自动化设备的金属零件在保养过程中很容易被忽视，进而导致金属零件破损程度严重，制约矿山机械自动化设备的稳定性能。因此，必须及时金属零件，保证矿山机械自动化设备的稳定性能。

4 结束语

通过矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养过程分析，能够取得一定的研究成果，解决传统矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养中存在的问题。由此可见，矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养是具有现实意义的，能够提高矿山机械自动化设备金属零件的使用寿命。在后期的发展中，应加大矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养力度。截止目前，国内外针对矿山机械自动化设备的金属零件维护及保养过程分析仍存在一些问题，在日后的研究中还需要进一步对金属零件的优化设计提出深入研究，为提高金属零件的综合性能提供参考。