矿山机械设备维修的故障诊断技术

矿山机械设备维修的故障诊断技术

戴志伟   ,张利静     ,张彦文

国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司

摘要：矿山工程是我国国民经济的主体，也是国家经济发展和社会稳定、人民生活水平提高以及保障民生建设不可缺少重要基础之一，在整个国民经济中占有极其关键性地位。随着科技不断进步与工业产品日益复杂化及对生产过程要求严格等方面因素，使得矿山机械设备管理与维修工作面临着巨大压力。因此加强非金属矿山企业内部控制制度的完善就显得十分必要而且非常紧迫，这样才能保证矿业开采活动能够顺利开展并确保安全、高效地完成任务目标。本文主要分析矿山机械设备维修的故障诊断技术。

关键词：矿山机械设备；维修；故障诊断；无损检测

引言

煤矿在相当长时间仍将作为中国主体能源，在“中国制造2025”战略背景下，建设智慧矿山，进行智能开采是推动煤矿产业发展的必由之路。由于矿山机械设备工作环境恶劣、长期超负荷运行，导致设备故障时有发生。采用计算机、人工智能、传感器、通信等技术进行智能化故障诊断是保障生产效率，降低安全事故的重要手段。

1、故障诊断技术概述

故障诊断技术是利用计算机基础、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，当出现异常时分析其产生的原因和部位，并进行趋势预测的技术。故障诊断一般由以下几个主要工作环节组成：①确立运行状态监测的内容。设备在运行时会产生许多状态的数据，如振动信号、温度、输出参数等，如对这些数据进行监测，当设备处于故障状态时，会出现某个参数异常。根据被监测对象的结构及现有测试设备条件等因素确定监测内容，包括确立监测方式、监测部位、监测参数等方面的内容。②建立测试系统。根据状态监测内容选取传感器及其配套设施，组成测试系统，用以收集故障诊断所需信息。建立一个数学模型来精确反映性能状态参数随时间的变化趋势，并能直观反映设备的运行状况，所建立的模型能对故障数据进行分析，对故障的发展趋势进行预判。③测试、分析及信息提取。利用振动、温度、压力等传感器进行信号采集，并通过滤波、异常数据的剔除、各种分析计算等手段进行信号的特征提取，从有限的信号中获得尽可能多的关于被诊断对象状态的有用信息。④状态监测、判断及预报。对提取的特征信号进行分析和研究，并将其与设备运行的标准参数进行比对，监测设备运行状态，判断被诊断对象的发展趋势，并对设备故障的发展和零部件的寿命进行预报。

2、矿山机械设备管理与维修理论基础

2.1矿山机械设备管理与维修的内涵

随着我国经济的快速发展，矿山生产量也越来越大，这就要求机械设备必须不断地更新和完善。在实际工作中需要对机械设备进行定期检修、保养以及维修。如果企业缺乏足够重视程度的话很容易出现各种故障问题；同时还会影响到员工自身安全等一系列不良因素造成人员损失等情况发生，所以加强对于矿山开采过程中所使用的机械设施的管理与维护是十分重要的，只有这样才能保证生产活动能够顺利完成并且提高经济效益和社会效益。在实际工作中，矿山机械设备的管理与维修是一项复杂而又细致的重要工程，其主要任务就是对机械设施进行科学地维护、保养以及检修。所以，只有加强对机械设备的管理与维修，才能够保证矿山生产活动顺利进行。

2.2智能化技术在矿山机械设备检测与维护方面的应用

矿山机械设备的维修与维护工作是一项非常复杂并且耗费时间比较长、技术含量比较高的系统工程，因此，必须要建立起完善且行之有效的管理和维修制度。首先就是在整个生产过程中对各种检测手段及工艺进行严格规范。比如说，对于电气控制系统来说就要采用一些先进可靠而且准确度较好以及自动化程度也相对较强一些的控制方法；而对于机电设备而言则需要采取一定措施来加强其性能与可靠性、运行稳定性等，使其能够有效地发挥出自身的作用。在矿山机械设备维修与维护过程中，如果要对电气控制系统以及相关的工艺流程进行严格规范，那么就必须建立起完善健全并且科学、合理且符合实际情况要求和具有一定操作经验及能力水平并具备相应资质人员来负责这项工作。

3、矿山机械设备的维护策略

3.1化工企业想要做好化工机械设备的维修保养工作

首先就需要加强维修保养人员的技术能力水平，提升其职业素养，使维修养护人员在实际的操作过程中能够严格的按照规范进行工作。并且要对化工机械设备的使用时间与条件进行科学合理的调整，从而保证化工机械设备能够在一个健康的状态下运行。除此之外，维修养护人员也一定要加强对化工机械设备的日常保养，及时的发现化工机械设备之中存在的老化问题，降低其对整个生产的影响。最后，由于化工生产是一项比较特殊的行业，所以企业一定要不断的对化工机械设备的维修保养手段进行创新，将当前先进的科学技术融入其中，提升整个化工机械设备的维修保养水平，为化工企业的安全生产提供重要的保障。

3.2加强日常的养护工作

煤矿机械设备的管理人员必须对设备的日常养护工作引起高度重视，并且挑选固定的时间去检修，否则不仅会严重影响设备的正常运行，还可能大大增加维修的成本。首先，要制定一套具体的设备保养细则，例如：每次设备运行结束以后，要求操作员都要对一些主要的零部件和各零件连接处进行检查，看看是否存在裂变、松动、磨损等问题，并进行及时处理。其次，在设备停机以后，相关人员必须认真清洁机身，而对于一些需要保持干燥的机械设备则要做好对应的防潮工作。最后，必须对机械设备的油损耗情况进行日常检查，只有在机油达到标准范围的时候才能进行煤矿资源的开采工作。

3.3对机械设备故障进行全方位的检测

考虑到煤矿机械元件出现故障会导致许多元件异常，当煤矿机械设备出现故障后，必须及时停车检测，并疏散相关作业人员，对出现故障的机械设备进行全方位检测。具体检测工作包括以下几方面。（1）检验机械设备中一些关键部件的磨损状况。由于磨损程度很难采用机械故障诊断技术来进行合理的评估，因此可以采用人工方式加以检测，并根据专业人员的工作经验合理地判断损坏程度是否在规定范围之内。（2）检测机械仪器运转过程中某些重要技术参数的数据。通过数据库分析异常原因，并找到合理的解决办法。（3）检测机械设备输电线路损耗状况。任何机械设备在工作运转时输电线路会产生不同程度的损耗，因此机电线路的检查十分必要，发生故障的很大一部分原因是电源短路导致的输电线路烧坏。如当机械设备出现过载情况时，由于电缆的绝缘皮产生了变化，导致电缆外露。经过对机械设备整体进行全方位检测，才能判断机械设备出现故障的部位，进而针对故障出现的部位和故障类型制定科学合理的保养方法。

结束语

矿山机械设备由于工作环境恶劣、长期超负荷运行、设计缺陷等原因导致故障发生，降低了设备生产效率，缩短了设备使用寿命，甚至造成安全事故。采用振动诊断技术、温度诊断技术、油样分析技术、无损检测技术等手段进行故障检测，结合计算机、传感器、人工智能等技术，推动故障诊断技术向着信息化、智能化方向发展。要完善设备维修与保养制度，制定操作、维护、管理规程，实行监督考评机制，实时监控、动态管理。加强对相关人员的技能培训，提高其技术水平和职业责任感。

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