矿山机械设备故障诊断及维护保养策略

武元利

摘 要：应用矿山机械设备能提高生产效率和质量，但矿山机械设备使用复杂，对机械设备的管理水平有较高的要求。从当下矿山机械设备故障诊断及维护保养上的关键点入手，为矿山机械设备的有效运行提供可行性参考。

关键词：矿山；机械设备；故障；诊断；维护保养；策略

中图分类号：TD407                               文獻标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2023）06-0045-03

0 引言

在矿山生产中，矿山机械设备的地位举足轻重，是提升矿山开采的效率，确保生产安全的重要工具。矿山生产环境往往较为恶劣，生产设备由于设计环节的问题或人为因素导致的操作失误，日常维护保养工作不到位等，都可能导致矿山机械设备在矿山生产中发生故障[1]。对矿山机械设备进行定期的养护和维修，有助于延长机械设备使用寿命，降低生产环节故障发生概率。对于机械设备的日常管理，是矿山日常维修和检查中防范风险事件发生风险的关键。在矿山机械设备的日常故障诊断中，通过采用技术手段降低设备使用所造成的破坏程度，降低设备内部干扰和阻碍提供了技术支持。

矿山机械设备故障具有极大的复杂性、潜在性、渐发性、耗损性等特点，为此在日常管理和养护中要做到防患于未然。因此，对矿山机械设备故障诊断及维护保养策略进行阐述。

1 矿山机械设备的故障诊断概述

在某矿山机械设备的故障分析和维护中，若对设备的前期养护工作的重视程度不足，将导致设备后期维护和保养工作量进一步降低。这不仅会造成设备损耗，同时也会降低煤矿开采利用效率[2]。

在维修力度和维修技术上，有待提升维修观念，有效应用维修技术，尤其是故障检测技术，以发现期间存在的故障问题并尽早解决。具体诊断如图1所示。

建立有效的数学模型，要在设备相关数据运行阶段，精准反映零部件温度、振动信号、输出参数等的性能状态及其变化趋势等运行阶段的相关参数，最终在系统不同时刻的变量递推关系模型构筑中，让设备的运行情况更直观，对设备故障的预判更精准。

在信号的采集上，可利用速度、温度、振动、压力等传感器采集设备状态信号，并能更精准地采集到平稳、可靠的信号。以此次环境较为恶劣的矿山设备应用为例，器械设备使用前后，要求具备防尘防潮、提升其抗干扰、耐高温的效果。

在信号的提取与处理上，要对设备所采集的原始信号及其设备运行情况进行状态识别，检测信号中所提取的设备工作状态及其与故障相关的关键信号特征等状态。相关信号的分析和处理技术上，要对设备信息所涉及的标准参数进行对比，并在故障的工作状态和故障类型精准反应中，更符合设备的一般工作状态及其性能要求[3]。趋势分析要在上述步骤后再进行，实现有效预测故障问题，并在预防性维修，尽早防范故障率。在制定的维修养护策略上，现代信息化工具的应用，在融合优势上，更能以智能化诊断技术，达到预期的效果。

2 机械设备故障诊断检测方法设计

在矿山的机械设备故障诊断技术上，对利用传感器对设备的运行状态进行健康评估，并最终在诊断技术的自适应上，实时发现相关问题，并最终寻求快速解决问题的方法[4]。具体方法如下。

首先，大致确定故障部位，通过对机械设备的振动特点进行判定，并确定故障位置上，让机械设备的启动与机械的维修观测及其信号时间特性、频率特性、特征值等，最终达到满意的观测机械振动的效果。该方法对明确机械设备的故障隐患类型及其位置判定，便于开展维修工作，有效恢复设备正常工作状态等提供了条件。

其次，精细测量定位故障，应用红外线对故障区域进行具体检测。该诊断检测方法上，对表面温度、热谱图、相对温差等机械设备指标等进行预判，以节约故障排查时间。

最后，在故障原因寻找上，要求在设备无法启用的情况下，目测机械设备故障发生位置、对问题零部件尽早发现。做好零部件检查，对存在的损伤痕迹进行细致观察，再依据故障痕迹，逐步缩小排查范围，并确保故障原因。在实际的机械设备故障选择上，要求以实战演练方法，客观保证实验结果的严谨性，并在对比评估中，让检测方法的现代化效应更强。结果表明，相比传统的检测方法，综合检测方法的准确度有所不同。经重复性实验研究结果表明，要提升故障检测的准确度，还需通过综合检测方法以提高机械设备故障检修和诊断效应。

3 矿山机械设备故障维修检测方法

3.1 预防性维修

预防性维修是矿山企业最常采用的故障检测方式，在实际的矿山设备维修中，已被证实为技术较成熟的维修方式。预防性维修结合矿山的实际发展脉络与状况，确保维修计划的制定更合理。要求专业的维修技术人员对机械设备开展日常性维护，最终整体保障设备的工作状态稳定，并最大限度提升设备预防性维护及爱之，切实保障矿山机械设备的实际生产水平。对设备进行日常的养护和检测环节，固定时间维修可有效防止因零部件的损害导致设备故障存在的概率，但多次维修无形之中加大了维修成本。

维修目标有以下5点：①确保无设备重大责任事故或风险发生，包括设备系统严重瘫痪、生产组织严重中断。②不因设备因素导致工艺质量事故，或因设备故障对财产和职工造成伤害。③生产设备完好率100%。④设备故障原因导致停机断料次数率≤5%，时间≤90s。⑤设备管理综合考核得分及其年均分分别＞95分、≥98分。

预防性维修管理环节，要求维修人员从思想上认识到日常维护保养的重要性，并做好不同部门间的团结协作。在维修重点上，提升机械设备操作和维修人员的主动参与意识，发挥激励调动、提升综合技能水平、改善团队活力价值、保障基础保障能力。

3.2 预知事故维修

在机械设备维护保养制度层面，建立健全完善的制度并深入落实。对不同级别的设备实施分级管理，并重点维护。设备保养要权责明确，做好故障验证处理的前期工作，增强机械设备故障预防措施的有效性。

在实际运行环节，通过标准化检测数据比对，以对设备判定情况进行故障识别。在早期运行阶段，对故障设备的功能下降等进行检测，尽早发现并解决相关问题，以此达到减少停机维修概率，提高维修效率。在日常的保养中，要进一步提升矿山机械设备的保养精确度，并记录检修情况，全面提升设备的安全性能，最大限度确保矿山工作的全面开展。

3.3 事后改善维修

在机械电气设备运行期间，存在与技术发展要求不相符的情况。如启动环节启动器接地引发的故障回路、电缆三项短路故障、开关故障等，都是矿山机械电子设备运行期间经常出现的几种现象，限制了企业生产效率。所以就需要加强矿山机械电气设备故障问题的分析和探究力度，将该项故障彻底解决，进而提升运行效率，将矿山企业经济效益发挥到最大化[5]。

在机械设备发生故障后，针对设备存在的主要问题加以整改，以达到提升设备运行稳定性和安全性的效果。利用计算机技术、传感技术、信息技术及人工智能技术，对机械系统所处的状态进行监测，并进行故障识别。采用智能化的故障诊断技术，有助于快速排除故障，保证矿山的安全生产[6]。

3.4 日常保养维修

为确保矿山机械设备在日常工作过程当中的安全性与工作效率，对矿山机械设备做好日常保养。对设备当中的每一细小环节都进行检修与保养，及时发现设备当中的潜在故障，并降低矿山机械设备当中的损耗，保障设备各个方面零件系统质量得以保证[7]。定期检查与维护保养，并确保机械设备工况运行正常，确保后续“有据可依”。

维护保养细节上，要严格维护保养周期，并在不同的设备维护保养时间间隔内，起到最基础的维护保养作用，并有效避免浪费零部件，确保设备的使用频率与预期相符。每次维护保养中，确保机械零部件、机油与所用型号一致，以提升机械设备爱使用的兼容性，防范可能出现的影响设备正常使用的不良情况发生。

矿山机械设备管理环节，完善设备点检基准与维保规范，建立设备绩效指标评价体系，确保现有生产设备的全覆盖。关键、复杂的设备故障检修环节的维修方案要更合理，还要就典型维修案例组织维修员工实时培训和分享，设备维修经验积累上，进一步提升自主维修水平效率。

利用信息化手段对机械设备的运行状态进行动态监测，在关键设备的状态实时监控中，预防性维修可就设备的健康状况实现预检修。在机械设备的隐患治理中，进一步对不良点、隐患点、质量短板等问题尽早发现，并持续改善和优化，让成果校验更符合机械设备的使用要求，形成对机械设备的闭环管理。

3.5 加强人员培训

改变矿山企业错误的维修方法，并加强操作人员的责任意识和操作水平，对机械故障分析和诊断进行识别，实现大拆大换。而做好对新材料、新部件等的质量检验，确保配件型号与之相符合、防范零部件间存在的相关问题。维修过程中，经常会出现更换组件上不成套、盲目更换零部件、对设备的零件除污和清洗工作不到位等问题，也会直接影响设备使用效率[8]。

强化对机械设备管理和操作人员的技术培训及观念更新，让其充分意识到工作的重要性，并牢固树立员工的责任意识，最大限度创造出价值。对维修人员进行技术培养，提升其专业化技术水平。由现场指导专业人员予以测评，挑选优秀的骨干出外学习，对先进技术实现拓展。建立信息化管理系统，更新煤矿机械设备，将信息化接口作为机械设备使用的关键点加以细化，对监测设备的运行状态应用实时管理系统加以显示。

在关键信息的挖掘上，对维护保养信息及其后续维护进行远程质控，降低矿山作业中发生灾害的风险。在预警或监测到火灾状况下，能以警示方法最大限度降低危害。引进和招聘一批信息化方面的专业人才，加大资金投入以引进人才。信息化管理以实现对机械设备的管理，确保机械设备管理效率得到大幅度提升。

3.6 完善管理制度

完善的矿山机械设备管理制度，要求立足市场，并着力在机械的维修方法、时间及应急预案中寻求最佳解决和处理。引进最新矿山机械设备管理技术，加大管理力度，让管理更科学，故障检修和诊断技术的应用更能高效解决期间存在的问题。

制度管理层面，要求明确机械设备的管理责任，防范不同部门间因“权责不明”而出现管理失误，或因管理盲区而降低設备管理效率。设备管理和维护保养记录工作层面，要以智能管理方法，确保制度落到实处。

4 结束语

在矿山的机械设备故障中，机械设备的故障检修环节，要实现由内到外的检测和维修，要求采用技术手段以降低矿山生产环节存在故障的可能性，并在矿上的开采质量上引进有效的设备故障维修和检测方法。由此，在设备存在的问题上，要及时采取有效的维修和养护方法，以最大限度发挥机械设备在矿山上的功能。在设备使用和维修中，从生产源头上严格把关，提升操作人员维修意识，引进先进的机械设备管理和使用及其维修等技术方法，在对机械设备的有效维修和使用中，全方位提升矿山生产效率，并更好地服务矿山生产。

参考文献

[1] 游细桥.浅析矿山机械设备故障诊断及维护保养策略[J].机电产品开发与创新，2020，33（6）：129-130.

[2] 梁雪峰，曹卫香.浅析矿山机械设备故障诊断及维护保养策略[J].商品与质量，2021（21）：57.

[3] 郭娟.矿山机械设备液压故障处理分析[J].内蒙古煤炭经济， 2022 （1）：153-155.

[4] 徐培，宋金标.矿山机械设备故障分析与维护策略[J].中国科技投资，2021（7）：138-139.

[5] 赵云峰，刘云红，刘艳文.矿山机械电气设备的故障应急处理方案研究[J]. 中国金属通报，2022（8）：115-117.

[6] 李薇.矿山机械设备维修的故障诊断技术[J].科技与创新， 2022（19）：148-150.

[7] 姜北晨.矿山机械电气设备故障分析与检修[J].中国金属通报，2022（8）：55-57.

[8] 王建屏.矿山机械设备故障特点及维修养护策略[J].世界有色金属，2021（14）：38-39.