煤矿机电设备故障诊断与维护问题研究

【摘 要】由于煤矿机械的重要作用，煤矿机械在煤矿生产作业中经常会面临着较为复杂的工作环境以及高负荷的作业周期，这就会造成煤矿机械在运转过程中发生相应的故障，从而危害煤矿生产的安全，造成一定的经济损失。为了能够有效提高煤矿产业效益，降低煤矿设备维修费用，应该对煤矿机械进行科学化管理，并在保证生产任务的情况下运用先进的技术手段进行周期性的诊断与维护，从而保证煤矿产业能够和谐、高效地发展。本文分析了煤矿机械故障的维护方式及特点，并分析了当前较为先进的故障诊断及维护措施，以促进煤矿产业朝着和谐、稳定、安全的方向发展。

【关键词】煤矿机电；设备故障；诊断；维护

1.现代化煤矿机电设备维护或维修类型

1.1预防性维修

预防性维修是对煤矿机电设备进行预先的维护与保养。首先，在设备运行阶段，需要针对不同的煤矿机电设备预先设计出煤矿机械应采取的维修计划以及所应用的维修技术类型，在设备运行过程中需要按照预订的维护计划对煤矿机电设备进行特定的周期性维护以及状态维护，从而能够有效保障煤矿机电设备始终保持最佳的运行状态，避免煤矿机电设备因零部件失效而出现不稳定的工作状态，降低煤矿机电设备的故障率。预防性事故维修能够有效弥补事后维修的不足，能够将设备的故障率降到最低，并且能够有效提高煤矿机电设备的可维修性。

1.2事故发生维修

事故发生维修指的是煤矿机电设备发生故障之后再采取相应的维护措施，也就是说，在机电设备作业阶段可能会出现停工的状态，此时需要对设备进行系统的诊断，进而才能够确定出设备故障的原因并采取相应维修措施。由于事故发生维修具有一定的突发性，故维修检测周期较长，造成的经济损失较大。

1.3预知事故维修

预知事故维修是控制机电设备产生循环故障的最佳维护检修的方式，其主要是对煤矿机电设备的施工情况进行相应的诊断，进而对早期故障进行有效的排查，控制煤矿机电设备产生较大的故障而造成停工。同时，预知事故的维修也包括对煤矿机电设备的常见故障进行模拟化分析，并对设备的使用文件以及实际工作情况的资料进行查阅分析，从而对设备进行改善性的维护维修，达到控制煤矿机电设备突发故障的目的。

2.现代化煤矿机电设备诊断与维护技术的研究

随着煤炭需求量的不断增大，煤矿生产已经实现了机械化、自动化、电气化，控制煤矿机电设备故障率对于煤矿产业的可持续发展具有一定价值作用，采用现代化诊断维修技术对煤矿机电设备进行科学化管理、合理化应用，并且针对采煤生产的特点，开发具有针对性的故障诊断技术，实行状态监测、故障诊断、预测维修、设备维护等管理内容，是提高煤矿机电设备效用价值的有效途径。

2.1震动检测诊断技术

2.1.1简易震动诊断技术

简易诊断技术是指通过对煤矿机电设备本身运行以及震动的状态，对煤矿机电设备运行的不稳定因素进行初步控制。简易震动诊断技术包括离线检测和在线检测两种，其主要的技术作用为：当设备处于超负荷或非正常运作过程时，它可以根据设备技术的状态参数进行相应的诊断，即选择机器报警或者自动停机。事实上，简易诊断技术需要实现对设备进行有效的状态监控以及参数异常的诊断，即可以利用简易的震动诊断仪表，并依靠监视仪器或仪表，对设备的技术状态进行循环检测。

2.1.2精密震动诊断技术

精密振动诊断技术需要运用较为复杂的诊断分析仪器以及专业诊断设备，同时需要融入计算机辅助诊断设备和人工智能专家诊断系统，需对设备故障的存在部位、发生原因及故障类型进行识别和定量评价，并且需要对故障的解决措施提供相应的参考建议，因而该检测技术检测较为精确，但是耗时较长，因而多在简单振动诊断技术难以确定故障原因时进行选用。

2.2设备温度检测及红外诊断技术

煤矿机械在运转过程中，由于各个部件相互接触、摩擦，固然会产生一定的温度，当某一零件出现故障时，必然会造成运转异常，进而会出现温度异常的情况。因而可以采用温度传感器以及红外测温设备，对煤矿机电设备运转的各个部件进行相应的温度检测，根据温度信号的变化情况对机电设备运转状态的薄弱环节进行诊断。

2.3油液分析诊断技术的研究

油液分析诊断技术是根据光谱技术对煤矿机电设备的液压油液以及润滑油液中杂质的物理特性以及化学特性的变化，诊断出煤矿机电设备的运行状况，并且对机械故障的产生实现早期的预防，使用该技术能系统地确定出煤矿机电设备的磨损情况。

2.4无损检测技术的研究

无损检测诊断技术是目前工业上应用较为广泛的设备维护技术，其最大的优点是可以在不对煤矿机电设备结构进行任何损害的基础上对设备的故障进行分析诊断。无损诊断是一种新型、综合化的诊断技术，能够利用物理和化学理论，对各种机电设备和工程材料进行有效的检验和测试，无损检测主要包括 3 个内容：（a）无损探伤。发现设备以及零部件存在的缺陷，并且确定出缺陷的位置、作用范围、以便对机电设备的安全运行做出科学评价或对工艺流程做出修改方案；（b） 对设备的机械性能以及物理性能进行相应的测试（包括机械强度、电导性、磁性等）；（c）监测。对设备中重要部件的运转状态进行监控，以便于检测者能够及时发现设备运行过程中的缺陷。

3.对提高煤矿机械可维修性的策略研究

3.1煤矿机械结构设计方面

3.1.1简化煤矿机械结构的设计

煤矿机电设备设计人员应该在对煤矿机械功能进行详细分析的基础上，且在不影响煤矿机电设备使用性能的前提下，对煤矿机电设备中的结构进行必要的简化，进而方便对机电设备进行内部结构的维护与检修。

3.1.2可达性设计

设备内、外部的可达性以及安装场所的可达性都属于可达性设计。为确保维修人员在维修设备过程中有宽裕的操作空间，应针对维修需要在设备内部和外部设计一些能够同人机工程学原理需求相适合的窗口或部件等。

3.2提高机电设备的润滑性能

在机电设备故障的引发因素中，磨损失效因素所占比重相对较高，而设备液压系统和润滑油系统中油液的严重污染又是导致机件磨损失效的罪魁祸首。在机电设备日常维护保养过程中，应严格遵循润滑宗旨，而将现代润滑技术应用到煤矿机电设备的日常维护维修工作中，能够有效预防设备磨损失效现象，进而使机电设备故障发生率明显下降。采用新型润滑剂以及利用先进设备对机电设备润滑状况进行科学检测等都属于现代润滑技术范畴。

3.3提高机电设备的抗震性能

震动往往会造成机电设备内部的零件处于不稳定的状态，进而会造成机电设备出现一定的故障，故应该提高新一代机电设备的抗震性能，进而有效提高机电设备的使用寿命。机电设备内部包含较为精密的电子器件，这些元件都要进行较好的减震设计，如在较为精密的器件外部包裹一层减震棉，在安装调试设备中要在设备的底部加有必要的减震设计，进而有效提高机电设备的可维修性。

4.结语

煤矿机电设备对于煤矿产业的发展来说具有一定的价值意义，合理的保养和维修工作，能够促进煤矿企业的生产经营水平，能够使机电设备处于安全生产和良好运行的状态，因而对于煤矿机电设备诊断维护技术的研究是稳定煤矿企业稳定运营的有效途径，同时加强技术改革、运用现代化技术对煤矿机电设备进行诊断、维护，也是提高机电设备寿命周期的必要措施。

【参考文献】

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