机械设备故障诊断与维修技术在煤矿中的应用

王俊锋

摘 要： 在煤矿开采作业中，现代化的机电设备也得到了大范围的应用和推廣，以此来提高煤矿资源开采的质量和效率。由于煤矿机电设备的工作环境较为复杂恶劣，出现故障的几率比较大，在出现故障的时候人们需要快速的找到原因所在，并在短时间内做好维修工作，确保设备的正常运转，在这个过程中，维修人员承担着巨大的压力。必须要引入有效的故障诊断技术，实现故障的快速有效解决，尽可能地降低经济损失和资源的浪费，获得更多的经济效益。

关键词： 故障诊断技术;在煤矿机电设备;维修应用

【中图分类号】TD40 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）09-0175-01

引言：煤矿企业若想更稳定、安全、经济、高效地进行煤炭生产，首先必须要保证机械设备能够稳定运行。但由于受井下环境条件的制约，设备在使用中难免会发生故障，此时就需要煤矿企业使用有效的故障检测技术，故障诊断技术主要可以对故障进行寻找和定位，然后根据诊断结果对故障进行预防性维修，以避免小故障酿成大事故。

1 故障诊断技术的定义及优势

故障诊断技术是指在一定的工作环境下，根据设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象，判定产生故障的原因和部位，以及预测、预报设备状态的技术，故障诊断的实质就是对设备状态的判别，其优势是在设备运行过程中，在基本不需要拆卸的情况下就可以完成。通过状态监测和故障诊断，就能有针对性地对设备进行预防性的维修，从而提高设备运转的可靠性，降低事故发生的概率，是防止事故和计划外停机的有效手段，是未来维修模式的发展方向。

2 故障诊断技术在煤矿应用的重要性

应用故障诊断技术对机械设备进行监测和诊断，可以提前检查出事故隐患，从而对设备和工艺进行改造，以消除事故隐患，从而避免人员伤亡、设备损毁和巨大的经济损失。由于故障诊断技术能提前诊断和预报设备的故障，因此，在设备正常运转没有故障时，可以不停车，在发现故障前兆时能及时停车，按照诊断出故障的性质和部位，可以有目的地进行检修，这就是现代预知维修的应用，把定期维修改变为预知维修，目的性和针对性更强，不但节约了大量的维修费用，而且，由于减少许多不必要的维修时间，而大大增加了设备的正常运转时间，从而大幅度地提高生产率，产生巨大的经济效益，因此，强化应用故障诊断技术可以提高煤矿机械设备的有效运转时间，减低事故概率，对煤矿而言，是其生产过程中不可缺少的关键环节，因此，故障诊断技术在煤矿的应用意义非常重大。

3 机电设备故障原因分析

3.1 长时间工作或处于超负荷运行状态

一般情况下，刚制造组装完毕的煤矿机电设备在投入使用之前都会设置好自身的技术参数。当煤矿机电设备长时间工作或者处于超负荷运行状态的时候，其原本的参数会发生一定的改变，导致机电设备的运行功率大于安全标准，经过一段时间的使用，其整体的性能和可靠性都会出现下降，进而增大了后面生产过程中发生故障的几率。

3.2 更新换代速度慢

当机电设备在使用过一段时间之后，部分零件或者机构难免会出现老化和磨损的现象，进而形成不稳定因素，对煤矿设备的安全运行产生严重的影响。维修技术人员必须要及时的发现这种情况，并更换零件进行保养，确保煤矿生产作业的高效开展。

4 设备故障的检测方法

4.1 振动监测诊断法

煤矿机械设备在运行过程中会发生振动，因此可在设备运行过程中对振动参数进行采集，运用信号处理技术，判别其是否处在正常的运行状态下，如果不是就要对当前的振动状态进行分析，然后查找导致异常振动原因，最后根据结果制定解决对策。

4.2 温度检测法

煤矿机械设备在运行过程中产生热量是正常现象，但如果热量过高则很容易损坏设备，而且还会引发极其严重的安全事故。因此，在机械设备运行的过程中要做好温度监测，如果温度过高就证明设备出现了不正常的摩擦。通常摩擦位置都会出现在轴承、齿轮等处，这些位置安装的温度传感器可实时向控制台传输温度状态，如果温度过高会及时报警。当控制台接收到异常温度报警时就立即停止设备运行，然后依据传感器数据确定高温位置，采取措施，直到排除导致高温的故障隐患后才可重新地进行生产。

4.3 红外热成像

红外热成像指的是利用这项技术监测煤矿机械设备在运行过程中因为升温所发出的红外线辐射，然后利用红外成像技术诊断设备内部的温度状态。在诊断过程中需要用到红外热像仪，这种仪器可以将接收到的红外线辐射信号转变为视频信号，然后在仪器的显示器上呈现出图像。相较于温度传感器，红外热成像可以准确地发现煤矿机械设备具体的故障位置，甚至可以将故障位置精确到点，极大提升了煤矿机械设备故障诊断的精准度。

4.4 神经网络技术

通过对非线性系统故障进行描述、学习，之后将其运用到离心设备故障诊断工作当中，具有很重要的现实意义。另外，在诊断故障的过程中，还可以对模糊数学概念进行应用，结合设备的复杂映射关系，对数学模型进行建立，在此基础之上，形成能够凸显故障原因的关系矩阵，这样能够最大限度提高设备诊断精准率。在此过程中，相关技术人员也可以结合自身的过往经验，调整和修改矩阵，从而为设备维修工作提供合理决策。

4.5 信息采集技术

信息采集技术主要就是对价值信息进行获取，这是机电设备故障诊断的基础与前提。实践过程中，能够获取的价值数据越多，对于设备维修诊断就越有利，但也要保证这些数据的真实性。在设备运行过程中，随着热、力、震动等的不断变化，也会形成相应的信息，结合故障诊断需求，通过信息采集技术的实践应用，能够帮助技术人员获取到相应的信息，从而为诊断工作的开展奠定良好基础，因此，在故障诊断技术当中，信号采集是不可或缺的重要环节。

结语：现阶段，煤矿企业对机电设备开展全面的故障诊断是一项非常重要的工作内容。要想确保工作人员的安全性和设备运行的高效性，获得更多的经济效益，必须要经常对机电设备展开故障诊断和检测维修。与此同时，人们还要树立正确的安全意识和观念，提高故障诊断的应用水平，防止出现安全事故，最大程度上避免经济损失和资源的浪费。

参考文献

[1] 张力.故障诊断技术在煤矿机电设备中的应用分析[J].当代化工研究，2019（3）：108-109.

[2] 郭明明.煤矿机电设备故障诊断及维修技术探究[J].煤，2018（6）：71-72.