矿井机电设备故障诊断技术探析

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0引言

矿山机电设备作为矿井生产中不可或缺的关键性设备，伴随煤炭产业的持续发展，因其故障而导致的矿井经济损失及人员伤亡不断增强，通过何种手段实现提升矿井机电设备运行的稳定性成为矿井现代化建设的关键问题之一。针对设备开展故障诊断技术分析是实现相关问题处理的有效途径之一，这一技术有效融合了传导技术、电脑技术、信息处理技术等多种手段，是实现矿井机电设备故障高效诊断的必要手段。

1矿井机电设备故障原因分析

a)零部件损伤导致配合关系改变。针对设备故障部分实施观测可知，绝大部分出现的机电故障是由于设备构成零部件出现损坏而引起其原设备配合关系发生转变而导致。常见的零部件损坏类型主要指零部件尺寸、形态同设计标准产生差异，使设备运行受到不良影响，被迫停产；b)设备超负荷运行。对于机电设备的运行而言，其使用周期和所能承担运转负荷均存在上限值，一旦设备运行超过某一阈值，便会导致设备发生故障。由于井下生产作业强度与环境恶劣性影响，绝大部分矿井机电设备均保持超负荷运行，同时运行操作缺乏相应规范，设备损伤严重；c)矿井机电设备运行时间长、强度大。井下生产的特殊性决定了矿井机电设备必须保持不间断连续运行，这种运行方式对设备的寿命和性能的发挥有一定负面影响，会削减组件之间的配合度，降低设备运行效率，并加快设备折旧速度。

2矿井机电设备故障诊断技术类别分析

a)事后维修检测诊断。此类诊断主要针对设备故障已经发生并引起一系列不良后果后开展的诊断检测，由于这种检修与维护作业均为被动开展的检修作业，因此对生产作业持续开展的积极意义十分有限；b)定期计划检修。这种检修方式需要作业人员充分结合自身实践经验，针对矿井生产实际制定具有普遍适用性的定期维修计划，在计划的执行上，不管检修期设备运行是否出现故障，都需要暂停设备开展检修工作。通过这种方式可以及时发现和根治设备运行中存在的潜在损伤，但对突发性紧急事故的处置不具备良好的防范性和应对能力；c)电子实时监测检修。此种方法是针对传统检修技术手段存在的不足和弊端，借助现代化电子信息技术和电子检测设备，通过有计划的在井下各生产作业点布设监测设备，实现对井下机电设备运行状态的实时监测和数据采集，并通过对预设正常运行数据的比对分析，及时发现当前设备运行中存在的不足，并提醒工作人员修正，但是，这种检修方式成本投入较大，对矿井经济实力有着较高要求。

3矿井机电设备故障诊断技术方法

针对矿井机电设备运行故障的诊断，应结合其具体作业环境，考虑温度、湿度、粉尘浓度、酸碱性及是否存在冲击振动等各项因素，选择最实用的检测设备。很多检测技术的精准度会受到外界环境的直接影响，一旦环境因素超过预设警戒值便会导致检测结果失真，从而为故障防治造成负面影响。具体的诊断方法主要有下述几种。

3.1温度诊断

温度非正常是机电设备发生故障的重要“热信号”，对于许多在运行中出现损坏的设备组件而言，其温度异常升高往往是最直接的反馈讯号。如果将所采集到的设备温度讯号绘制成相应的图表，通过全面分析图中数据便能够对整个设备运行温度变化趋势做出研究，进而推算各个时刻实时温度值，并通过对比分析设备组件温度阈值，分析设备实际温度变化余量，从而采取有效的防范措施。

3.2振动检测

振动检测多应用在设备故障预防性维修作业中，是应用极为普遍的一种技术。其通常可以划分为两大类：简易诊断检测和精密诊断检测。前者多通过便携式测振仪进行检测，借助专用放大设备将振动信号放大后，检波装置能够精准测定振动有效值或峰值，从而了解设备运行振动情况；后者能够借助电子元件对设备开展定期或实时监测，并将有关振动数据通过磁带记录装置进行记录，经由中央处理装置分析处理后，将相关分析结果传输至显示端，向技术人员指明故障原因与具体区域，为维修措施的制定提供指导。

3.3铁谱检测

铁谱分析技术应用在矿井机电设备检测中的时间相对较短，但实际应用效果十分良好，常用的铁谱检测装置包括旋转式铁谱仪、颗粒定量仪等多种类型，其应用原理如下：将携带有磨屑的润滑油流过一个高梯度的强磁场，借助磁场力将铁磁性磨屑自润滑油中分离出来，并依据磨屑颗粒大小将其在基片上进行沉淀，制成谱片以用于观测与分析。这些谱片可在铁谱显微镜上进行观测或使用光密度测量装置开展定量测定。观测和测定的主要内容有三点：a)分析磨屑浓度与颗粒大小，从而判定设备磨损程度；b)分析磨屑外形与大小，从而判定磨屑产生的原因及类型；c)分析磨屑成分，从而判定磨屑产生的具体位置。

4矿井机电设备故障诊断分析

a)风机故障诊断分析。针对井下风机的故障诊断主要囊括五个步骤：(a)预设具体故障划分步骤；(b)借助相应的诊断设备对各检测点开展相应的故障诊断；(c)借助处理程序对各检测点所获得的各项数据进行解算；(d)借助定时装置依据不同时限对各测点实施定时；(e)对检测所得结果开展输入及输出操作。

5结语

矿山机电设备作为矿井生产持续高效开展的重要保证，实现对其故障的有效诊断是实现故障预防与及时处置的关键所在。矿井管理者必须高度重视这一问题，组织专业力量，立足矿井实际，构建起完善的机电设备故障诊断应急处置机制和诊断流程，从根本上有效预防故障，避免故障对生产造成负面影响的同时节约维护成本投入，从而为现代化矿井的构建提供保障。