矿山机电设备故障诊断技术应用

矿山机电设备故障诊断技术应用

发表时间：2017-12-30T15:54:56.437Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第21期作者：田滨孔皓

[导读] 为我国矿产事业的发展提供了机械设备方面的硬件支持，促进了我国社会主义建设事业的发展。

济宁矿业集团花园井田资源开发有限公司山东济宁 272200

摘要：科学技术的发展将自动化技术应用到了各行各业中，矿山机电设备的维修工作也在向着自动化的方向发展。矿山机电设备的种类越来越丰富，机械设备的功能也越来越全面，为我国矿产事业的发展提供了机械设备方面的硬件支持，促进了我国社会主义建设事业的发展。

关键词：矿山机电；故障诊断；故障维修

1 矿山机电设备故障的影响

机电设备已成为矿产资源开采过程中的主要生产工具，减轻了工作人员的工作负担，为企业创造了极大的经济财富。但是机电设备在运行中出现的故障影响到了企业的正常发展。目前，我国矿产资源开采过程中普遍实现了机械设备一体化的生产管理，若某一个环节出现机器设备故障会导致整个生产流程陷入瘫痪状态。例如，挖煤机出现故障无法正常工作时，其他的机器设备也不能正常运行，生产流水线将会出现中段。

矿山开采工作一直被认为是比较危险的产业，每年我国矿山开采过程中出现的意外安全事故很多。矿山机电设备故障不仅会造成巨大的经济损失，还会导致人员伤亡。机电设备发生故障是无法避免的事情，具有很强的偶然性、随机性和突发性，矿产开采人员无法采取措施进行事先预防。如，瓦斯爆炸是矿产开采过程中非常容易出现的安全事故，对矿厂企业造成的损失相当大，使矿产开采人员的生命安全没有任何的保障。

矿山机器设备故障在带来经济损失和人员伤亡的同时，还需要企业投入更多的资金进行机电设备的维修和更新。

2 矿山机电设备出现故障的原因

故障诊断主要包括五个操作环节，主要有采集设备运行的信息资料、整理和分析信息资料、将收集的信息资料与标准进行对比、确定机器设备故障的发生位置和状态、制定出有效的故障解决方案。故障诊断技术主要有信息采集技术、信息处理技术、信息分析和识别技术、信息预测技术、建立数学模型技术。信息采集技术是收集设备运行的相关系数和运行中各种信号信息，多采用传感器自动收集并将信息存入电脑的方法。信息处理技术对收集的信息进行加工和处理，区分出有用与无用的信息，并将有用的信息进行更加细致的处理。信息分析和识别技术对处理过的信息进行分析和处理，并与标准的参数进行比照，预测出故障的类型和发生部位，并寻找出导致故障的原因。信息预测技术对设备故障造成的影响进行预测，从而推测出机器设备今后的使用寿命。建立数学模型技术可以对设备的运行状态进行实时的检测，了解影响设备运行的各种因素。

3 故障诊断技术在矿山机电设备维修中的运用

3.1 研究机器设备的故障记录

维修人员根据矿山机电设备的组装原理，从已发生故障的环节开始，对机电系统的各个环节和零部件进行详细的排查，找出故障存在的位置以及原因。维修人员将故障的查找流程和诊断结论作出有效的集中归纳后，记录在机电设备的维修登记薄中，从而制作成一个故障诊断手册、故障诊断流程图。当矿山机电设备再次出现问题时，维修人员可以查看故障诊断手册，对机电设备的故障进行诊断和处理。这种诊断机电设备故障的方法完全依靠以往设备故障的诊断经验，因此这种诊断方法又可以称为“参考故障历史记录诊断法”。参考故障历史记录诊断法的最大优点就是可以快速地解决症状相同的故障。

矿山机电设备故障的发生具有很强的随机性和突发性，故障发生时复杂程度比较高，而且隐蔽性很好，传统的故障诊断方法难以在短时间内作出正确的判断。专家系统很好地弥补了这一弊端，结合机电设备运行的专业知识和机电维修方面的经验教训，对设备故障进行详细的分析，从而得出故障诊断结论。专家系统故障诊断方法在我国矿山机电设备维修中属于比较先进的故障诊断技术，是机器设备维修专家研究的热门话题。

专家系统故障诊断方法的工作原理是根据专业的理论知识建立矿山机电设备的故障树，通过对故障树进行定性和定量研究后得出机器设备运行的规则。故障树是依据事故现场的相关数据和故障信号信息作出的原始知识模型，可以帮助维修人员对设备故障作出总结。

3.2 铁路缷煤机的故障诊断

雁石发运站DXM（2000）链斗缷煤机从2009年安装使用，从各型铁路敞车上将原煤缷下来并连接到输送带进行堆放，链斗缷煤机在厂矿企业、铁路货场及港口料场都有使用，链斗缷煤机故障诊断已列入我国重点科技计划当中，从此我国的链斗缷煤机故障诊断技术有了快速的发展，检测范围得到了缩小，需要研究和分析的检测参数变少。虽然我国的链斗缷煤机检测技术与世界上的发达国家之间存在着差异，但是将变频器通信单元等先进技术引进到装缷系统中后，我国的链斗缷煤机故障诊断实现了自动化。链斗缷煤机诊断系统应用了变频器通信单元等先进技术后，可以对链斗缷煤机运行过程中的多个工况参数进行监测，然后通过各通信单元与控制中心之间建立的通信方式把具体的数据信息传递给计算机，自动化设备根据信息数据反映的情况对机电设备的运行温度和承受的压力等进行有效的保护措施，机电设备发生故障时可以利用显示出诊断结果，并作出报警提示。

3.3 提升机的故障诊断

矿井提升机是矿产开采工作中的主要运输提升机械，它是基于PLC、变频器和触摸屏的提升机控制系统。提升机运行的安全性影响着矿井工作人员的作业安全和工作人员的生产效率。通常情况下，工作人员将提升机的故障分为软故障和硬故障两种。软故障是硬故障发生的前兆，有着提示报警的作用，因此软故障的检测工作非常重要。例如对双筒提升机松绳故障的检测，矿井工作人员可以在提升机天轮的一周都安装上小磁钢，并且在合适的位置安装霍尔传感器对提升机的运行速度进行检测。提升机运行正常时，传感器显示的数据与提升机实际的运行速度一致，提升机出现故障时，天轮间的运行速度不一致，当天轮运行的间距超过传感预设的范围时，会发出报警信息。

4 结语

矿山机电设备的安全运行是一项复杂的工作，需要维修人员做好多方面的检修工作。故障诊断技术集合百家专长于一身，把各种先进