煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断技术的应用分析

史扩 王金祥

摘要：我国的煤矿行业机械使用很多，各类机械设备在使用时会发生一些常见的故障，从而使采集煤矿的效率变慢，给煤矿生产带来较大影响，因此，操作者应理解、学会、实践煤矿机械故障检测工作，一有问题及时应对，本文根据煤矿机械设备故障诊断中的应用作为研究对象，对相应的诊断处理故障系统进行探究，完善了解决问题的方案，进行故障检测应用。

关键词：煤矿机电;设备管理;机械故障

1引言

在地底煤矿施工过程中，工作量很大、环境驳杂，这些因素使得煤矿机械设备出现故障的频率增大，同时故障检修在这种条件下也变得很艰难，老式的煤矿机械设备故障检修中，技术更新周期长、精准度低、成本不合适，种种方式使现今煤矿机械设备的维修已不能被满足。而大量时间表明，将LabVIEW技术应用到煤矿机械故障检测诊断中，总体成本较低、技术更新较快，灵活度较高，同时可以重复使用和配置，因此，对LabVIEW技术在煤矿机械设备故障检测诊断中应用有着重要意义。

2煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断的本质

诊断煤矿机械设备时，分析机械设备的异常震动，参考设备中的各项指标，如转速、离心力、应变、温度等，分析各个因素再归纳总结，的处发生的故障类型，具体有四个步骤：其一，采集数据信号;其二，提供特征信息;其三，评价故障状态;其四采用人工的方式或是系统的系统修复对煤矿机械设备进行维修。分析数据采集得到的设备故障信号，是LabVIEW技术得出设备故障的主要方式，整个过程中会使用到：功能判定、值域判定、时域判定及逻辑判定等方法对设备故障进行判定。

以下将分为几步进行判定故障：其一，信号模块的检测，煤矿机械设备的重点突出问题是容易重载甚至过载，因此机械总体的诊断并不复杂，通过噪音、简谐诊断分量及其他类型的因素指标使机械设备的震动异常，其中对简谐振动有影响的主要因素为机械运转离心力和转子的固定效率。若机械设备出现了非线性自激诊断，则会导致设备发出异常的震动，此时要进行分析震动波形。

检测温度模块是第二项，煤矿机械设备检测中，对温度的检测是常用的检测之一，主要测量的是机械设备的关键位置温度，具体测量时，设备类型有：电阻、传感器等，这其中电偶拥有较多的使用次数，而电偶和温度的关系很驳杂，两者间的数值有一定的相对性，温度高时和温度低时得到的数值相对，两峰之间具有想独行，接收检测的信号需要计算机的检测，某个具体数值一旦被信号所覆盖，则说明故障发生，煤矿机电设备需要维修保养。

第三项是检测速度，计算机检测煤矿机电设备的运行速度时，会有相当多的要求，对于离心力、光电式、机械式等一系列的方法有着深入的使用，光电式的结合更是很多，光电式作为基础，其效应是计算机测量的主要原理，光电开光时的二极管和光电晶体管组合开光，使用圆盘对脉冲的信号进行一系列的收集，而获得最后的脉冲量，脉冲量可以引导出机械设备的转动速度。

第四项是对于应变应力的检测，这是设备中较为重要的模块，而它本身也是对故障的一种检测手段，有助于分析机械设备所出现的问题，最常用的方法是电阻应变电测法，这种方法的基本是力学的应变原理，将专业设备安装到测定的设备之上，应变机械设备的应变片则会出现数值浮动，可能会出现峰域，两相对比，可以确定其模块的好坏以及故障的处理方式。

需要指出了一系列的故障，例如速度、离心力、压力等信号因素，这些都可以帮助煤矿机械设备进行故障检修，而煤矿机械设备的稳定性与确定性也会提升，于此同时，LabVIEW技术应用到设备的故障之中，需要综合试炼便捷的信号样本采集度，高精准度、合理的成本、扩展性的模块、高多样性，配置和硬件要组成相应的体系，以供检查。

3诊断系统软件设计

煤矿机电设备中诊断故障的应用有以下几种，其一，对振动故障进行诊断，矿主井进行故障的处理措施，随即操作者要熟悉具体的故障类型和处理方式，择使用LabVIEW技术故障诊断系统对提升机运行情况进行监测，出场的规格也要必要提升，诊断的频率在9khz之上，干扰小的频率会小幅度震动，高频率会让整个设备的处理处于复杂环境中，噪音、离心力、速度、转动速度的干扰因素会造成一定的频率振动源，当机械有正常负载时，工作的监测信息，和曲线图进行一比一的分析，对比结合经验即可判断设备的故障，便于及时的处理维修的零件或者直接替换零件。

4煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断应用

某矿井设备机出现故障，为了掌握具体的故障类型，选择使用LabVIEW技术故障诊断系统对提升机运行情况进行监测，根据提升机的出场规格，其诊断频率应在9kHz，前面小频率振动表示受干扰小，往后的高频率表示设备处于复杂环境，其频率振动源包含有轴承噪音以及其他干扰因素的振源。当机械负载正常时，将其工作时监测信息同此曲线图加以对比和加以分析，结合经验即可迅速诊断出故障点，便于及时对设备进行维修或零件更换。

煤矿机械设备中，温度分为水温、气温、油温等一系列温度，都要对此进行详细的判断和诊断，要实现对煤矿机械设备运行中的故障做出辅助判断的效果。有效预防设备管理的机械故障，首先要从提高机械设备的操作人员素质开始，煤炭企业对煤矿机械的设备操作在上岗之前都会有培养培训，保持有证上岗的态度，但是在培训过程后，还是有一些操作者不能对修理融会贯通，只可以进行基本操作，那么在培训的途中，采用实践培训结合的方式，帮助操作者对于知识建立系统化和专业化的标杆。

总结：在进行煤矿机电设备故障进行检测诊断时，可以选择使用LabVIEW技术，设計出对应的硬件与软件，总体可取得较好的诊断效果。

参考文献：

[1]盛二妮，张志刚.基于LabVIEW的便携式旋转机械故障诊断系统的研究[J].煤矿机械，2012，33（07）：251-253.

[2]宋海军，陈步英，李洪燕.基于BP神经网络的煤矿机械故障诊断专家系统的开发[J].煤矿机械，2012，33（08）：264-265.

作者简介：

史扩，学校：中国矿业大学，院系：机电工程学院，专业：机械电子。

王金祥，学校：中国矿业大学，院系：机电工程学院，专业：机械制造。