煤矿机电设备故障诊断及维修技术

煤矿机电设备故障诊断及维修技术

王春

开滦集团准格尔旗宏丰煤炭运销有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 010400

摘要：目前，随着煤矿开采的现代化，越来越多的机电设备被应用到煤矿开采中。由于煤矿井下恶劣的环境，煤矿机电设备会发生各种故障。因此，对煤矿机电设备的快速诊断和维修对于煤矿的正常生产十分重要。分析了煤矿机电设备的故障诊断方法，并探讨了其维修技术的要点，可为煤矿机电设备的故障维修提供一定的参考。

关键词：煤矿机电设备；故障诊断；维修技术

引言

信息化技术的迅速发展为计算机与信息传感技术在煤矿机电设备故障诊断中的应用提供了契机。煤矿机电设备在煤矿资源开采中所发挥的作用也越来越重要。由于煤矿资源开采具有危险程度较高的特点，所以，危险人员应该合理运用先进的故障诊断技术，检测和诊断煤矿开采极端设备存在的故障隐患，才能在有效降低安全事故发生概率的前提下，确保煤矿开采生产的安全有序进行。

1 煤矿机电设备故障诊断的方法

在进行机电设备故障维修时，必须采取有效的方法诊断设备故障类型。机电设备故障诊断方法可分为人工经验法和故障诊断技术两种。下面将分别对这两种方法进行介绍。

1.1 人工经验法

机电设备故障诊断普遍采用的是人工经验法，即工程师基于经验来诊断机电设备的故障。这种方法依赖于工程师的经验和阅历，在进行诊断时需要较长的时间。通常工程师要亲临现场进行诊断，还需要对机电设备进行拆解才能查找故障。人工经验法最大的优点是实施起来简单，只需要对现场进行勘查即可，可有效诊断一些简单的故障。值得注意的是，这种诊断方法对于复杂的机电设备故障诊断准确率并不是很高。随着科学技术的发展，机电设备的内部构造也变得越来越复杂。当机电设备发生故障时，对其进行拆解来查找故障十分困难。因此，采用人工经验法进行故障诊断的效率和准确性都非常差。

1.2 故障诊断技术

鉴于现在煤矿机电设备的复杂性，在进行故障诊断时多采用故障诊断技术。故障诊断技术是在信息化技术上发展起来的一种设备故障自动化判别方法，其主要由状态监测、故障诊断及诊断决策三部分组成。机电设备故障诊断技术的关键是对设备的运行状态进行监测。通常情况下，当机电设备发生故障时，其某些运行参数会偏离正常值。根据设备的参数运行异常及建立的数据库，就可以对设备故障进行判别。对设备运行参数的检测要依赖于各种传感器，例如振动传感器、温度传感器、电流传感器等。然而，仅仅对设备运行状态参数进行采集是不够的，还需要对采集的参数进行处理，从而判断设备的故障类型及原因。很多机电设备在发生故障时会表现出一些相同的特征，例如电气设备的工作电流异常等，这时就要通过多种参数来进行综合分析以确定设备的故障类型，这个过程被称为故障诊断。需要对机电发生故障时的关键信号进行处理，产生一个特征信号，将这个信号与已有的故障数据库进行逐一比对就可确定故障类型。由此可见，故障诊断的关键在于发出机电设备发生故障时的信号，并形成相应的特征函数。

2 故障诊断技术在煤矿机电维修应用

2.1 采煤机维修中的应用

采煤机是煤矿开采作业中不可或缺的重要设备之一，其运行效率的高低直接影响着企业煤矿生产的经济效益。由于采煤机主要应用于恶劣的工作环境中，其在运行过程中受到的巨大冲击力，不但增加了采煤机被污染和磨损问题发生的概率，而且缩短了采煤机的使用寿命。所以，在加强采煤机故障诊断技术研究和应用的力度，合理运用先进的故障诊断技术发现和排除故障隐患，确保采煤机安全稳定运行的前提下，促进煤矿开采生产效率的有效提升。比如，煤矿机电设备市场中出现的左右摇臂采煤机，在机电设备故障检测中发挥着极为重要的作用。维修人员在开展机电设备故障检测时，可以合理利用采煤机左右摇臂的长度与灵活性，对机电设备故障进行全面的检测。此外，维修人员在开展机电设备故障维修工作时，应该通过对当前设备故障危害程度的分析，设定不同的颜色报警信号，才能在促进故障处理效率有效提升的基础上，避免因为设备故障造成不必要的经济损失。

2.2 煤矿提升机中的应用

提升机是煤矿开采作业中的重要设备之一，如果提升机发生故障不但会影响到煤矿开采的效率，而且威胁到了煤矿开采人员的生命安全。目前，煤矿开采作业中，常见的提升机故障主要有软故障和硬故障两种。维修人员在开展提升机故障维修工作时，必须运用科学合理的故障诊断技术，全面的检测提升机可能存在的软故障，在分析提升机运行状态的基础上，根据提升机正常运行的参数，评估提升机的综合性能，并以此为基础解决提升机运行过程中可能存在的各种故障问题，避免因为故障处理不及时导致硬故障的发生，促进煤矿生产效率的稳步提升。比如，维修人员在进行双筒提升机松绳故障的维修时，维修人员应该在故障诊断过程中，通过在提升机上安装小磁钢以及植入传感器的方式，检测提升机天轮的转速、输出脉冲是否一致，从而准确的判断出提升机是否出现故障。维修人员在运用智能故障检测技术开展煤矿提升机的故障检测时，应该先分享提升机的故障分类和编码，然后根据故障发生的特点，采取队列方式存储故障代码，为后续故障诊断和分析提供数据依据。这种以PLC为依托存储故障代码，然后根据提升机系统故障分析的结果，准确的判断出提升机运行过程中出现的故障问题。如果提升机存在故障隐患的话，此时故障信息的上升沿就会触发信号写入此队列，然后设置其中一个地址指征，写入故障代码，随着故障代码数量的增加，那么该地址指征也是随之增加，并等待下一个故障代码的存储，经过这样的过程，不但实现了按照故障发生时间顺序详细、准确存储故障代码的目的，而且为后续提升机故障的维修工作奠定了良好的基础。

2.3 煤矿高压异步机电动机中的应用

与其他类型的电动机相比，煤矿开采作业中使用的高压异步电动机因为自身工作效率较高，被广泛应用于煤矿开采生产中，促进了煤矿开采生产效率的大幅度提升。所以加强煤矿高压异步电动机故障诊断技术研究应用的力度，对于煤矿开采作业生产效率的提升有着极为重要的意义。目前，常见的高压异步电动机故障诊断处理，主要是利用信息采集技术与智能诊断技术相结合的诊断方式，这种融合诊断技术的应用，不仅有助于维修人员快速准确的找出高压异步电动机故障发生的部位和类型，而且为后续设备故障的维修奠定了坚实的基础。比如，维修人员在开展高压异步电动机的故障诊断时，可以使用磁通检测与局部放电检测的故障诊断方法，或者使用电流谐波故障诊断方法。不管采用哪种故障诊断方法，维修人员都必须根据高压异步电动机运行的实际情况，选择科学合理的故障诊断方法，才能保证故障诊断结果的科学性与可靠性。

3 结语

煤矿开采依赖机电设备，机电设备在运行过程中会发生各种故障，因此，煤矿机电设备故障的快速维修一直是煤矿关注的热点问题。为了提高故障维修效率，需要在机电设备维修时采用故障诊断技术。与传统的人工经验法相比，故障诊断技术的优势在于发现设备故障更早，可以避免机电安全事故的发生；诊断更加灵敏，提高了故障诊断的客观性，降低了对机电设备维修人员的要求，有助于实现故障的快速维修。在一些煤矿机电设备维修中应用故障诊断技术，发现其有广泛的应用前景。希望所述内容可以为相关人员认识故障诊断技术提供一定的参考。

参考文献:

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[2]李波.故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的应用研究[J].当代化工研究，2020(14)：78-79.

[3]李洋.故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的应用[J].化工管理，2020(14)：146-147.