煤矿机电设备机械故障检测诊断分析

煤矿机电设备机械故障检测诊断分析

摘要：随着煤矿行业的发展，煤矿机电设备的使用对煤矿开采产生了较大的影响，但也增加了机电设备的维护费用。一旦出现机械故障，轻则影响煤矿开采的

正常运行，重则造成安全事故，给企业带来较大的经济损失。因此，做好煤矿机

电设备机械故障的检测和诊断工作尤为重要，以确保煤矿开采工作的顺利进行。

本文浅析煤矿机电设备机械故障检测诊断。

关键词：机电设备；机械故障；诊断

引言

随着煤矿行业的发展，煤矿机电设备的使用对煤矿开采产生了较大的影响，

但也增加了机电设备的维护费用。一旦出现机械故障，轻则影响煤矿开采的正常

运行，重则造成安全事故，给企业带来较大的经济损失。因此，做好煤矿机电设

备机械故障的检测和诊断工作尤为重要，以确保煤矿开采工作的顺利进行。

1煤矿机电设备常见故障

1.1粉尘累积

煤矿机电设备最常见的故障原因之一是粉尘累积，煤炭开采时，大量粉尘在

重力作用下落入机电设备内部，如不能及时清理，很可能导致各类故障。如，综

采设备的切割部分，由于切割机与煤层距离最近，可能在工作中吸入大量粉尘，

粉尘的持续累积会导致切割机在工作中被不断摩擦，降低工作效率、出现较大噪音，甚至影响切割机的使用寿命。

1.2齿轮故障

齿轮故障在国内机电设备中较为多见，由于设备的价格相对较低，因此部分

煤矿选择国产设备。国产机电设备的不足之一是齿轮无法实现精确啮合，由于齿

轮转速快，长期工作会导致啮合度进一步下降，如不能及时校正、更换，设备的

工作性能会明显下降，耗电量和机械故障发生率则会增加，甚至出现设备局部损

坏的情况。

1.3传动故障

传动故障即传动系统故障，往往与设备的使用时长、工作强度、老化程度相关。一般，机电设备的传动杆在工作中会不断与其他结构出现接触，并少量损耗，这种损耗随着工作时间的增加而加剧，也随着工作强度的加强而增加，如果设备

本身存在老化问题，损耗的程度会更高。一般机电设备在使用500h～1000h后需

进行维修，如果在维修过程中未能察觉处理传动系统的问题，可能导致传动系统

工作效率低下甚至传动杆破损、折断，造成严重的机械故障。此外，如果更换后

的传动杆规格、间距不合适，也会带来故障。

1.4老化故障

老化故障是一系列故障的总称，包括构件疲劳、磨损、长期高负荷工作等。

以割煤机为例，常见割煤机一般需要连续工作1h～2h后关闭一次，10min后重新启动工作，部分煤矿为提升产量，割煤机持续工作4h甚至6h以上，机械磨损问

题突出，长期的高负荷工作加大了磨损率和构件消耗率，机械故障也因此多发。

2煤矿机电设备机械故障检测诊断方式

2.1观察法

煤矿机电设备机械故障检测诊断中最基础的方法就是观察法。观察法是利用

技术人员的操作经验及机电设备的典型问题判断故障。如割煤机切割部分效率下降，一般为粉尘过量淤积导致；设备电动稳定性下降，一般是齿轮故障或传动故

障。观察法适用于中小型设备，一些大型的综合机电设备对观察法的应用有一定

要求，当大型设备出现问题且现场缺乏进行拆卸检查的工具、条件时，应首先切

断电源，之后针对设备特点进行检查，包括多发故障的传动系统、综采系统等。

如果未能发现故障，应暂停作业，应用拆卸分析法等手段了解故障的具体情况，

通常不建议在缺乏拆卸条件的情况下进行非专业检修。

2.2参数分析法

参数分析法是指根据设备当前工作参数进行故障判断。一般来说，各类机电

设备都存在工作参数的上下限，如果某一参数超过设备能够承受的最大值，机械

故障很可能快速产生。参数分析法的基础之一是大量的数据，因此往往需要应用

智能构件辅助工作。以煤矿常用综采设备为例，在设备的变压器位置，可以安装

温度探测仪。常规情况下，变压器的工作温度是稳定的，如果变压器内芯存在锈蚀、短路问题，设备工作性能下降的同时，变压器的温度也会快速升高，通过温

度探测仪收集温度数据，与常规情况下的变压器数据进行对比，即可了解故障情况，及时给予处理。参数分析法可以有效检测故障情况，但一般不能根据检测结

果直接诊断故障类型，只能作为参考，具体处理依然有赖于人员工作。

2.3拆卸分析法

拆卸分析法是指在煤矿机电设备出现异常时，通过对关键部分进行拆卸、测

试等方式判断故障和发生原因，作为后续处理的基础。一般要求人员关闭设备工

作电源，之后穿戴整齐防护设备、头盔等，进行全面检查，检查对象包括导线连

接稳定性、绝缘情况，是否存在短路、断路问题等。以导线的检查为例，如果导

线外层出现焦化、软化，可能是设备出现短路，导致线路电流过大所致。为了解

线路连接可靠性，可以握住导线轻轻摇晃，模拟设备工作造成的振动，如果线路

脱落或连接不牢，应进行固定，提升其工作稳定性。如果线路外观完好，连接也

处于有效状态，可以在关闭电源的情况下逐段摸索，判断线路内芯是否存在断裂

导致断路问题。拆卸分析法在现代煤矿机电设备机械故障检测中最为有效，但需

确保检测安全才能进行作业。

3提高煤矿机电设备机械故障诊断水平的措施

3.1加强煤矿机电设备的维修管理

煤矿企业可以制定机电设备维修管理计划，可以定期对煤矿机电设备进行维修。机电设备最重要的是主提升和主排水，在维修检查时要重点检查这些部位。

中国煤炭开采大部分是地下开采，煤矿企业在地下都有煤矿巷道，煤矿地下排水

具有重要作用。因此，在进行维修时要检查煤矿地下排水设备。煤矿机电设备一

旦出现故障，需要经过很长时间维修，因此在日常生产过程中一定要做好检测工作，安装一定的质量监控设施，最大限度降低机电设备故障的出现概率。

3.2加大对煤矿机电设备的投入力度

根据中国相关法律和规范标准，为确保煤矿机电设备正常运行，要定期对陈

旧的机电设备进行维修和更换，严格按照国家的相关规定对煤矿机电设备进行维护，适当加大对煤矿机电设备的投入力度。根据煤矿实际生产情况，对煤矿企业

的内部人员定期组织煤矿机电设备机械故障的检测与诊断工作，使他们对每一台

设备的运行情况都有个全面的了解和掌握。为了更好地提升煤矿机电设备的运行，就需借助现代高科技手段和方法，对机电设备的运行状态进行实时监控，从而及

时发现和解决机械故障问题，保证煤矿矿井的安全、高效生产。此外，还需优化

煤矿机电设备的技术监督体系，对煤矿机电设备的故障问题给予针对性改善，只

有这样才能确保煤矿机电设备的正常运行。