有色金属矿山机械设备的使用及故障研究

董水仓

摘要：本文分析了有色金属矿山机械设备故障诊断的常用技术，结合笔者在中条山有色金属集团有限公司中的工作实践，以皮带机胶带撕裂、破碎机轴承故障、球磨机故障为例，阐述了设备故障的诊断及处理措施，并提出了避免盲目更换零件、对新件展开质量检查、关注配件型号的匹配程度等一系列故障处理注意事项。

关键词：矿山生产;机械设备;故障处理

中图分类号：TD407                                       文献标识码：A                                  文章編号：1674-957X（2020）22-0151-02

0  引言

现阶段，我国矿山的生产规模明显增大，机械设备使用的种类繁多，且矿山生产对机械设备的依赖性大幅增高。特别是在有色金属矿的开采过程中，引入多种机械设备展开实际生产为必然选择。但是，由于矿山生产的环境条件较为恶劣，因此相应机械设备容易发生多样性故障，出于对矿山生产效率及安全性、经济性的考量，强化有色金属矿山机械设备的故障诊断处理力度极为必要。

1  有色金属矿山机械设备故障诊断的常用技术分析

1.1 油液监测技术

该技术主要依托对机械设备油液进行理化分析完成故障诊断，此时需要使用的仪器包括：原子发射光谱仪、微量滴定仪、多元素油料分析仪等等。实践中，可以在上述仪器的支持下确定出相应机械设备所使用油品中的水分、金属含量、开口闪点等参数，以此实现对机械设备故障情况的判断。例如，根据油品情况的分析，结合对轴承、齿轮磨损情况的确定，能够实现对齿轮油的监测，准确定位故障点，达到及时处理故障的效果。

1.2 振动监测技术

在检测有色金属矿山机械设备的过程中，往往选择冲击、机械振动等作为检测点，依托对振动加速度、速度以及频率的测量，实现机械设备的故障诊断。一般来说，当有色金属矿山机械设备出现故障（内部构件变形或损坏）时，设备运行与振动情况会发生异常。因此，利用对相关机械设备振动情况的监测，能够达到及时、准确判断故障的效果，为矿山生产机械设备的运行管理及维修养护工作的展开提供更好支持。

1.3 无损探伤技术

该技术可以在不损坏机械设备结构的前提下对设备内外部缺陷（包括表面缺陷、内部零部件缺陷）进行探测，以此判断出相应机械设备是否安全运行、是否存在故障问题或异常情况等，维护有色金属矿山生产的安全性与稳定性。当前，常用的无损探伤方法为超声波探伤、磁力探伤以及着色探伤，特别是超声波探伤得到了广泛应用，在设备内部构件故障检测中极为常用。

2  有色金属矿山机械设备故障案例及处理措施分析

2.1 皮带机胶带撕裂

2.1.1 事故概述

某次生产中，皮带机出现速度开关报警跳停，巡检人员进入现场后对皮带机进行了全面检查，发现尾轮处的皮带发生撕裂现象。进一步检查发现，在尾轮处存在一根钢管，长度为1米，促使皮带机的胶带撕裂，撕裂长度达到475米。

2.1.2 处理措施

针对这一事故，主要对该皮带进行修补处理，促使皮带机恢复正常运行，检查负荷运行情况，并未发现异常情况。为了避免类似事故再次发生，设定并落实了设备安全保护情况的定期检查确认制度，确保多种保护装置始终稳定在正常运行的状态下;在设备保护跳停后必须落实全面检查，未查清原因前不得开机;强化对矿石爆破、铲装以及运输过程中铁器等异物的检查，降低金属异物进入破碎与皮带机运输系统中的概率。

2.2 破碎机轴承故障

2.2.1 事故概述

在某次矿山生产过程中，破碎机出现运行开关报警，巡检人员进入现场后发现，在破碎机实际运行中能够同时听到“骨碌骨碌”的声音，且能够听到细微杂声。经过初步分析，巡检人员判断破碎机的轴承出现故障问题。

2.2.2 处理措施

对该破碎机拆除后检查;先察看破碎机轴承滚动体、内外钢圈是否有破损、锈蚀、疤痕等;用手捏住轴承内圈，并使轴承摆平，另一只手用力推外钢圈，如果轴承良好，外钢圈应转动平稳，转动中无明显的振动和卡滞现象，停转后外钢圈没有倒退现象;若检查情况相反，则说明轴承不能再继续使用;左手卡住外圈，右手捏住内钢圈，用力向各方向推动，如果推动时感到很松，就是磨损严重。

检查发现，破碎机的滚动轴承处油量较少，且轴承内混有沙土等杂物、轴承零部件有轻度磨损。针对这一情况，主要在轴承外表面上的锈斑可用砂纸擦除，然后放入汽油中清洗;或轴承有裂纹、内外圈破裂或轴承过度磨损时，应更换新轴承。更换新轴承时，要选用与原来型号相同的轴承。经过这样的处理后，破碎机恢复正常运行。

2.3 球磨机故障

2.3.1 事故概述

在某次矿山生产过程中，工作人员发现发现磨粉机生产中存在已调好的产品粒度过大的问题，且这一问题的发生具有普遍性。将相关情况转告至巡检人员，由巡检人员对磨粉机进行故障排查与检修。在对磨粉机进行检查的过程中，巡检人员同时发现其在运行中存在着机身突然振动的现象。初步判断，该磨粉机的三角带出现松动现象，且部件不紧固，或是底角螺丝帽松动、主轴弯曲变形。

2.3.2 处理措施

检查磨粉机的所有紧固件，判断是否存在松动问题;拆卸磨粉机，检查其主轴的良好程度。检查发现，造成已调好的产品粒度过大的主要原因为三角带出现松动现象，处理措施为拉紧三角带并适当调整其他部件;造成运行中机身突然振动的主要原因为部件紧固性不足，且主轴发生变形，处理措施为加固所有部件的连接与固定，更换主轴并调整平衡度，将所有螺栓拧紧。经过这样的处理后，磨粉机运行恢复正常。

3  有色金属矿山机械设备的故障处理注意事项探究

3.1 准确全面判断与分析故障

在实际的有色金属矿山设备故障处理中，存在着部分人员在未准确判断故障原因的前提下进行机械设备的拆卸。实践中，因为不清楚矿山生产相关机械设备的结构及运行原理，或是不以认真的态度展开故障原因分析，导致未能准确判断故障发生区域，而落实机械设备的盲目拆卸[1]。在这样的条件下，非但不能迅速、有效完成故障问题的处理，还可能造成故障问题增大或是产生新故障问题。

为了避免上述问题的发生，在发现有色金属矿山机械设备故障的情况下，要准确、全面的判断与分析故障情况，在必要条件下，引入多种检测设备完成故障检测排查，参考矿山设备的结构及运行原理，完成最可能发生故障位置的定位。此时，可以落实比较法与排除法，秉承着从简单到复杂、先外表后内部、先总成再部件的原则完成故障分析定位，降低机械设备拆卸次数以及拆卸规模。

3.2 避免盲目更换零件

当前的矿山设备检修中存在着相关工作人员盲目更换零部件的问题。相比于其他生产设备来说，有色金属矿山生产设备的故障判断与检修工作难度更大，因此有部分检修人员使用换件试验的方法进行故障分析。此时，针对可能导致故障出现的零部件展开逐一的更换试验。在这样的情况下，故障排除效率效果下降，且一些不需要更换的零件也进行了更换，整个机械设备故障排查与维修成本上升。为了避免这一問题的发生，在实际的维修过程中，维修人员应当结合设备运行及故障实际情况，判断故障部位并分析原因，对能修复的零部件要采取修理的方法恢复技术性能，严禁进行盲目的更换零部件，保证故障维修实效性的同时降低总体成本。

3.3 对新件展开质量检查

新配件的质检工作也是检修人员在有色金属矿山机械设备故障维修中需要重点展开的工作，若是不对新配件展开质检，一旦在完成装配后出现问题，则会导致故障引发的负面影响增大。同时，对未质检新配件进行直接安装会提升装配后的故障发生概率。特别是一些配件长时间存放于仓库中，性能会发生变化，情况严重时会出现性能失效、关键区域锈蚀等问题，若未经质检就装配在相应机械设备中，则会造成更大的故障。为了避免上述问题的发生，检修人员在更换新配件前，必须要对该配件展开外观检查以及性能测试，在保证新配件性能良好、无故障及腐蚀的条件下安装于有色金属矿山机械设备中，避免不必要问题及故障的发生。

3.4 关注配件型号的匹配程度

就当前有色金属矿山机械设备的维修情况来看，存在着配件错用、代用的问题。实践中，部分配件可以进行应急代用，这也是在不得已的条件下所采取的措施，如相应配件暂时短缺、库存补充不足等等，但是这样的代用并不能持续较长时间，若不及时更换型号匹配的配件，则会导致机械设备其他零部件的异常磨损，促使相应设备的运行安全性与技术性能下降。因此，在实际的维修工作中，相关人员要重点关注配件的型号，保证更换的新配件与设备原有配件型号保持一致。尽可能使用原装配型号、原厂的配件，除特殊条件下，不得使用其他型号配件代用。

3.5 实施正规的维修方法

在维修矿山机械时，一些维修人员不采取正确的维修方法，认为应急措施是万能的，以“应急”代“维修”，“治标不治本”的现象常在[2]。在有色金属矿山机械设备的维修实践中，相关人员要了解其工作原理，以及各部件的作用，然后进行一些判断、诊断、除根的正确维修方法。此时，不能贸然的判断，更不能盲目的更换零件，也不注意配件的型号，维修方法也不正规。应当形成规范、完善的有色金属矿山机械设备的故障检修、日常维修养护等方面的流程规定以及管理制度，结合责任制、奖惩制度、绩效考核评价等措施，确保相关维修规定切实落实，推动有色金属矿山机械设备的故障维修工作向着更加标准、规范的方向发展。同时，在维修方式上，要尽量以设备预防和状态监测维修为主，减少事后维修，对提高设备运行效率、备件科学管理水平起到极大的促进作用。

4  总结

综上所述，出于对矿山生产效率及安全性、经济性的考量，强化有色金属矿山机械设备的故障诊断处理力度极为必要。通过对常见故障的全面分析与针对性处理，结合准确全面判断与分析故障、避免盲目更换零件、对新件展开质量检查、关注配件型号的匹配程度、实施正规的维修方法，提升了有色金属矿山机械设备故障诊断与维修的水平，维护了矿山生产的安全性与实际效率。

参考文献：

[1]许宏涛.探究有色金属矿山机械设备的使用维修与故障诊断[J].世界有色金属，2019（01）：36，38.

[2]肖文全.关于有色金属矿山机械电子设备液压系统故障探究[J].世界有色金属，2018（01）：53，55.

[3]凌远.有色金属矿山机械设备的使用与故障诊断[J].科技资讯，2017，15（29）：131-132.