煤矿机电设备常见故障诊断技术研究

煤矿机电设备常见故障诊断技术研究
摘要：近年来，随着煤矿开采机械化的逐渐普及，煤矿机电设备故障频频发生，导致煤矿开采效率受到影响，无法完成既定的开采任务，尤其是当煤矿机电
设备发生故障时，经常引起煤矿事故的发生。

如常见的煤矿井下通风设备故障，
将会导致煤矿井下通风问题，若长时间无法得到清新的空气，可能会引起CO超限、瓦斯突出等事故，造成煤矿井下人员伤亡。

因此，对煤矿井下机电设备故障
进行及时诊断并排除，对于提高煤矿设备的工作效率、延长机电设备的使用寿命、避免煤矿事故发生具有重要的作用。

关键词：机电设备;故障诊断技术;研究
引言
煤矿机电设备主要包括一些煤矿的排水系统的机电设施设备，如抽水泵、水
压器等，煤矿供电系统的相关机电设施设备，诸如发电机、变压器等，煤矿的运
输系统机电设施设备，诸多皮带传输机、人员升降器等。

这些在煤矿所发挥功能
的主要机电设施设备，其作为目前保障煤矿日常开采运行的核心部分单元和基础
的运行设施设备，在实际的使用过程中由于这些机电设施设备的工作时间较长，
开采各种环境因素所对于机电设施设备的运行所带来的干扰等，极易使得这些机
电设施设备出现相关的故障问题，影响机电设施设备的正常使用。

1煤矿机电设备常见故障应对特点
进行煤矿机电设备故障检测与诊断时，综合应用故障诊断和检测两种技术，
以计算机、传感器和信号分析作为技术应用基础研发的一种新型技术，检测煤矿
机电设备故障时，应当按照故障发生形式，选择多种检测方式，逐一明确设备存
在的故障问题，科学判断、准确查找，发现故障具体存在问题，确保维修工作的
及时开展。

以往的煤矿机电设备检修工作主要通过人工的方式开展，对于故障的
判断主要凭借以往的检修经验，实际工作质量和效率较低，对煤矿生产效率有一
定的影响。

而在机电设备检修中应用新技术、新设备能够通过数据分析方式及时发现设备故障中存在的问题，有效提升检修效率。

2煤矿机电设备常见故障诊断技术研究
2.1人工经验诊断法
在机电设备发生故障后，通常会派一些机电检修工程师进入到故障现场，对设备的故障进行初步的判断。

这时，就需要利用工程师的经验来判断机电设备的故障类型。

将这种通过工程师的经验来判断机电设备故障的方法称为“人工经验诊断法”。

人工经验诊断法的主要优点在于借助工程师的经验，可以在使用最少物资的情况下实现对设备故障的诊断，而且效率很高。

但是这种诊断方法的缺点也很明显，一方面，需要机电检修工程师对机电设备的性能有充足的了解；另一方面，需要工程师具备丰富的维修经验。

随着煤矿现代化的进行，煤矿机电设备的内部结构变得异常复杂，仅依靠人工经验诊断法很难准确、有效地对故障的类型和故障的位置做出精确的判断。

2.2多手段结合监测技术
传统的机电设备故障诊断方式是多样的，主要是通过感观获取信息，并使用检测仪器设备作为辅助诊断，受工人工作经验以及工种熟练程度的影响较大。

所以必须要采用多样化的监测手段才能够得到准确的故障诊断结果，尤其是对于某些重载机电设备，如采煤机、机载锚杆钻机以及锚杆转载机组等，采用单一的监测手段往往难以得到准确的故障诊断结果。

为此，对煤矿机电设备故障诊断采取多手段结合的监测技术和方法，减少外部干扰，将外界因素的影响降到最低，提高监测的准确性和结果的可信度。

如对机电设备温度控制的监测中，除了采集当前的运行温度数据外，还收集设备在其它状态下的温度数据，结合折线图等进行对比分析，有利于尽快发现故障点并进行处理。

2.3无损机电设备故障检测方法
无损的机电设施设备的故障检测方法其最大的特征就是对于机电设施设备进行非破坏性的故障检测，在故障的检测过程中并不会对于机电设施设备造成相应
的内外部的损害。

在实际对于煤矿机电设施设备的无损故障检测方法的具体应用
来看，主要包括相应的磁粉故障检测诊断方法、射线故障检测诊断方法和超声波
故障检测诊断方法这三类无损故障检测诊断方法。

首先从磁粉故障检测诊断方法
上来看，磁粉检测技术作为煤矿机电设施设备故障检测技术中的无损检测技术之一，其主要的检测原理就是通过利用漏磁和一些合适的检测介质去对于一些机电
设备的表面以及近表面的工作连续性与否进行相应的检测，以判断整体机电设备
的工作运行的稳定性。

而具体从磁粉检测技术的优点来看，其主要就是对于整体
机电设备可以进行无损检测，并且检测的过程也相对操作简单和便捷，磁粉检测
技术具有检测成本低，能够对于机电设备的内部一些缺陷进行相应的检测等特点。

但其检测的缺陷就是对于被检测结构的表面光滑度要求较高，并且对于一些精密
型的机电设备来说，磁粉的渗入还容易导致整个机电设备出现运行故障，并且磁
粉故障检测诊断技术对于相应检测人员的专业度和经验要求也较高，其磁粉检测
技术在检测范围上也较小，在检测的速度上也较慢，另外磁粉检测并无原始记录，可追溯性差，故目前在煤矿机电设备的无损故障检测中并不常用。

其次是射线故
障检测诊断方法，同样射线检测技术作为煤矿机电设备检测技术中的无损检测技
术之一，其主要的工作检测原理就是通过利用一些射线，如（X射线、γ射线、
中子射线等）去对于煤矿机电设备进行射击，通过穿过相应的煤矿机电设备材料
时的强度衰减程度，进而去检测煤矿机电设备内部是否连续，进而判断整体煤矿
机电设备的稳固性。

利用射线检测技术对于煤矿机电设备进行相应的检测，其优
点就是相应对于煤矿机电设备的检测结果准确度高、检测的可靠性高，并且在检
测过程中均有原始记录保存，可溯源性好。

但射线检测技术的缺陷就是对于人体
会存在一定的隐患危害，必须采用严密的保护措施，进而防止相应的物理射线对
于人体造成一定的危害，此外射线检测技术的设施设备成本高且检测程序复杂也
是其在当下我国煤矿机电设备检测技术中较少使用的原因所在。

最后是超声波故
障检测诊断的方法，超声波机电设备故障检测技术，其主要的检测工作原理就是
利用相应的超声波在煤矿机电设备材料中进行传播时，煤矿机电设备内部材料的
一些具体声学特性以及内部组织的变化所对于超声波的传播发生一定影响改变，
进而通过超声波受影响改变的程度判断煤矿机电设备是否运行正常或者内部相应
的结构是否发生变化，并且相对于射线故障检测技术来说，超声波故障检测技术
能够对于煤矿机电设备中的一些异型构件等进行检测，是目前在煤矿无损机电设
备故障检测中所常用的一类检测方法。

结语
在煤矿机电设备日常使用过程中发生故障在所难免，因此，在发生故障后，
对机电设备进行故障维修显得十分重要。

分析了煤矿机电设备故障诊断方法，主
要包括人工经验诊断法和故障技术诊断法。

从实践出发，分析了煤矿机电设备的
故障维修技术，主要包括对机电设备故障进行全面的监测和对机电设备进行合理
的拆解，可以为煤矿机电设备的故障诊断和维修提供一定的参考。

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