矿山机电设备故障诊断技术分析探讨

矿山机电设备故障诊断技术分析探讨

发表时间：2017-09-13T16:44:34.867Z 来源：《基层建设》2017年第13期作者：马超

[导读] 摘要：矿山的安全生产在促进社会经济的健康发展上具有重要作用，但在实际工作中，机电设备常因超负荷、超强度、超长时间运作及零件磨损而出现故障，这难免会影响到矿山安全生产目标的实现。

平煤神马建工集团有限公司六处河南平顶山 467000

摘要：矿山的安全生产在促进社会经济的健康发展上具有重要作用，但在实际工作中，机电设备常因超负荷、超强度、超长时间运作及零件磨损而出现故障，这难免会影响到矿山安全生产目标的实现。特别是在数字矿山的发展下，重视对矿山机电设备的管理与故障诊断变得尤其重要。据此，作者结合实践经验，对矿山机电设备故障进行及时、快速而准确的诊断，并加以维修和保养，可减小故障率，保障机电设备的正常运行，也就是为矿山生产节约了成本，增加了效益。

关键词：矿山工程；机电设备；故障诊断

矿山机电设备在运行过程中会出现多种故障，影响因素众多。随着科学技术的不断进步与发展，矿山机电设备故障诊断技术同样有了长足的进步，有效减少了因机电设备故障而导致的生产安全事故的发生，给煤矿的生产经济和人员安全提供了强有力的保证。机电设备故障诊断技术的运用，对于设备运行的稳定性和可靠性有重要意义，该文对机电设备故障诊断技术的基本原理和集中常见矿山机电设备故障诊断技术进行了简单的论述。

1 矿山机电设备故障诊断技术原理

为了提高矿山机电设备故障诊断工作质量，需要对各个工作环节进行严格把控，特别是需要根据实际情况综合应用多种技术和设备。矿山机电设备故障诊断技术原理主要如下：①需要建立具有针对性的数学模型，矿山机电设备在正常运行状态下收集其各项参数，若机电设备出现故障，则将当下设备运行参数和正常运行状态下的参数进行比对，从而判断故障发生的原因以及类型判断；②对机电设备故障的诊断工作是需要基于多种信息分析工作之上，需要借助信息次采集技术对机电设备工作状态下的相关信息传送到计算机再进行类型判别，为技术人员的具体工作提供参考依据；③机电设备的运行信息录入计算机后，只需要技术人员通过个人的专业知识进行简单分析就可以完成故障的诊断工作，也可以对矿山机电设备故障的严重程度进行评估；④对收集到的信息进行转化处理，变为人们可以识别的信息，这样便于故障处理方案的制定。

2 机电设备故障诊断类型

2.1 经验诊断

经验诊断对机电维修人员的专业素质要求较高，要求他们不仅要对机电设备的工作原理清楚明了，更要对矿山开采的工作流程了如指掌，这样就可以对设备所处的环境进行及时调整，使设备达到它的最佳使用状态。这种诊断技术的主观性较，一般不采用大型的检测仪器，只是维修人员的直觉经验决断，这样的诊断方法比较方便快捷，可以解决机电设备日常运行中的一些小毛病，其缺点就是不能处理那些较为复杂的设备故障，而且其故障诊断也没有具体的评判标准和依据。

2.2 综合诊断

这种诊断方法相对来说比较科学合理，它是利用各种仪器对设备内部的各个系统进行压力、温度等检测，然后进行数据存储。机电设备维修人员可以根据仪器所提供的各种数据参数进行故障的诊断和分析，并做出维修或保养的决定，随着我国现代化水平的提高，各种检测仪器也在不断的更新，以往通用型的检测仪器已经向着多功能、便捷化的方向发展，对机电故障的诊断效果也会更加得精确和快捷。

2.3 智能诊断

智能诊断技术是综合传感器技术、人脑模拟技术等实现对机电设备故障的智能检测、智能分析，从而得出诊断结论的一项技术，根据诊断结论采取相应的处理措施。智能诊断技术的难点就是建立矿山机电设备故障特征数据库，难点同时又是重点，数据库的建立能够使机电设备的诊断工作最大程度地实现简单便捷化，故障出现时，只需要将故障状态的各项参数信息和数据库中相应的数据进行对比，存在差异的数据项即为故障所在，能够在最短的时间内判断出故障的类型和产生故障的原因。

2.4 故障诊断专家系统

鉴于矿山机电设备故障具有隐蔽性、渐进性和复杂性的特点，则采用传统的故障诊断方法存在一定的局限性。对此，可将故障诊断专家系统应用其中，这是一种智能诊断技术，其主要运用专家工作系统来深入分析故障，并得出可靠性较高的诊断性结论，其中运用到了定量与定性分析方法，即在分类分析故障成因的基础上，建立故障树模型，用以描述故障源的特征。发展至今，在故障诊断专家系统中引入了粗糙集等理论，用以排除其中干扰性的因素和属性，这使得在表达故障成因上变得更为简洁。

3 矿山机电设备应用故障诊断技术

3.1 采煤机故障诊断

采煤机故障诊断系统中包含变频器通信模块，其可以及时获得采煤机的各项运作参数。在变频器通信模块的显示屏中，技术人员可以全面了解到采煤机运作电流、变频器电压、运作速率等多种参数，因此可以了解到采煤以及实际生产情况；变频器通信模块的功能多样化，其主要包括过载保护、过压保护、过流保护等。诊断系统中还包括故障诊断模块，可以和互联网相连接，采煤机发生异常时，可以将相关情况如信息数据等传送至显示屏，技术人员可以通过显示屏中显示的画面对发生故障的原因以及发生故障的准确位置等进行分析，从而使采煤机故障解决方案更有效，实施效率更高。

3.2 电动机故障诊断

矿上电气设备中电动机出现故障的类型相对较多，其中最为常见的故障类型有放电故障和绕组故障两大类。对于放电故障，较为常见的诊断工具为电流互感器和高频检测器，结合以往电动机出现故障频率的特征，对电动机的实时运行数据进行测定后，和正常运行状态下的数据参数进行对比比较，进行数据分析后制定有针对性的处理措施。电动机短路故障的诊断，结合以往故障出现的经验，电动机内会出现电流短时间内大幅度升高的现象，技术人员要根据电流数值的不同，对电动机故障原因和故障等级进行详细的判定，在遇到断相故障时，操作人员需要参考零序电流和负序电流的具体参数值进行分析和判定，以分析和判定的结果制定相应的故障排除措施。

综上，矿山机电设备的管理与诊断是一项极为系统的工程，其对矿山安全生产目标的实现具有重要作用。此外，为了解决日渐严峻的矿山安全问题及适应数字矿山的发展需要，应在机电设备管理中施行“预防为主”的管理方针，并根据计划性状态检修的要求，采取相应的故