鄭茂舉，陳 振，顧晨晨

（山東省天安礦業(yè)集團(tuán)有限公司，山東曲阜 272100）

0 引言

隨著技術(shù)的進(jìn)步，先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備在煤礦生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用，大大提升了開采效率。因?yàn)槊旱V機(jī)電設(shè)備工作任務(wù)重，以及故障的特點(diǎn)是隨機(jī)性，并且煤礦機(jī)電設(shè)備具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，需要運(yùn)維工作者持續(xù)提高技術(shù)水平。只有如此，才可以掌握故障診斷技術(shù)、判斷故障形成因素，從而實(shí)施有效的故障處理措施，以確保煤礦機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行。

1 常用的煤礦機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)

1.1 主觀診斷技術(shù)

煤礦機(jī)電設(shè)備維修中主觀診斷技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崟r(shí)明確故障，且對故障的種類進(jìn)行識(shí)別，把握機(jī)電設(shè)備的動(dòng)態(tài)情況。主觀診斷技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)是工作者結(jié)合長時(shí)間的工作經(jīng)驗(yàn)，并且根據(jù)之前的故障診斷記錄，主要觀察機(jī)電設(shè)備較易形成故障的位置，從而準(zhǔn)確、迅速地明確故障的種類和實(shí)際位置，然后以此為根據(jù)分析故障、維修設(shè)備、調(diào)整參數(shù)。主觀診斷技術(shù)具備便捷簡單的操作優(yōu)勢，而其不足之處是運(yùn)維工作者存在較強(qiáng)的個(gè)人主觀性，因此在診斷復(fù)雜機(jī)電設(shè)備故障中存在欠缺。

1.2 信息采集技術(shù)

信息采集技術(shù)重點(diǎn)是對機(jī)電設(shè)備工作的一系列信息進(jìn)行獲取，且確保信息的真實(shí)性，以及比較設(shè)備正常運(yùn)行信息和獲取的一系列信息，從而判斷機(jī)電設(shè)備的工作動(dòng)態(tài)，以此判斷機(jī)電設(shè)備存在故障與否。一般來講，在實(shí)踐中應(yīng)用信息采集技術(shù)需要獲取比較多的信息，這樣才可以更好地診斷機(jī)電設(shè)備。工作中的煤礦機(jī)電設(shè)備一直處在振動(dòng)、熱、力等動(dòng)態(tài)改變的狀態(tài)中。信息采集技術(shù)即結(jié)合專業(yè)儀器及時(shí)取得機(jī)電設(shè)備的工作信息，從而為診斷機(jī)電設(shè)備故障帶來有效的信息支持。

1.3 智能診斷技術(shù)

智能診斷技術(shù)重點(diǎn)是應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)對機(jī)電設(shè)備的工作信息進(jìn)行自動(dòng)、實(shí)時(shí)地收集，然后結(jié)合計(jì)算機(jī)處理向操作者反饋結(jié)論。機(jī)電設(shè)備運(yùn)維工作者能夠結(jié)合反饋的結(jié)論，判斷技術(shù)設(shè)備故障存在與否，且能夠結(jié)合反饋的結(jié)論清楚故障形成的實(shí)際部位和種類，從而便于工作者進(jìn)行維修，也有利于維修效率和質(zhì)量的提升。作為煤礦機(jī)電設(shè)備維修工作的一個(gè)主要發(fā)展趨勢，智能診斷技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊。

2 煤礦機(jī)電設(shè)備故障的診斷流程

首先，判斷煤礦機(jī)電設(shè)備的工作動(dòng)態(tài)，結(jié)合檢測儀器收集機(jī)電設(shè)備工作中形成的一系列信號(hào)或信息，運(yùn)維工作者能夠結(jié)合遙感技術(shù)和信息技術(shù)手段收集、分析、處理一系列的信息或信號(hào)，進(jìn)而根據(jù)最終的信息確定機(jī)電設(shè)備的工作狀態(tài)。其次，結(jié)合收集的信息診斷機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況，在進(jìn)行診斷時(shí)比較標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)信息跟實(shí)際獲取的各種信息或信號(hào)，然后判斷機(jī)電設(shè)備的故障種類，排除跟信息情況不符合的故障因素，從而對機(jī)電設(shè)備的故障因素進(jìn)行確定。最后，通過故障檢修以及排除技術(shù)調(diào)試、排除機(jī)電設(shè)備的故障位置，在具備條件的情況下更換存在嚴(yán)重故障的技術(shù)設(shè)備的元件或進(jìn)行維修、維護(hù)，確保機(jī)電設(shè)備具備完善的整體結(jié)構(gòu)，然后試運(yùn)行檢修調(diào)試之后的機(jī)電設(shè)備。煤礦機(jī)電設(shè)備故障診斷流程如圖1 所示。

圖1 煤礦機(jī)電設(shè)備故障診斷流程

3 故障診斷技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備維修中的應(yīng)用

3.1 液壓支架故障診斷技術(shù)

在煤礦機(jī)電設(shè)備中的液壓支架屬于一個(gè)基本的設(shè)備，液壓支架直接影響煤礦綜采過程。液壓支架的故障形成因素較多，根據(jù)很多的煤礦綜采經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛎鞔_，液體泄漏是導(dǎo)致液壓支架故障的主導(dǎo)因素，而機(jī)械因素形成的液壓支架故障占比較小。重點(diǎn)結(jié)合對液泵工作聲音的識(shí)別來明確液管的破裂與否，一般情況下，煤礦綜采中的液泵泄壓頻率比較穩(wěn)定，這意味著液管的破裂現(xiàn)象不存在，在液管出現(xiàn)破裂之后，液泵長時(shí)間的狀態(tài)為不泄壓，進(jìn)而造成液泵工作時(shí)形成異響。鑒于此，運(yùn)維工作者能夠跟液壓支架、乳泵等工作者相配合，結(jié)合液泵的異響探究液管損壞的部位，以明確液管損壞情況，且結(jié)合感知、觀察、傾聽、經(jīng)驗(yàn)等最終清楚液管損壞的具體部位。

3.2 采煤機(jī)設(shè)備故障診斷技術(shù)

在煤礦生產(chǎn)中，采煤機(jī)設(shè)備是非常關(guān)鍵的動(dòng)力設(shè)備，導(dǎo)致采煤機(jī)設(shè)備故障的因素比較多，如地質(zhì)狀況、氣候條件、自然因素等，采煤機(jī)設(shè)備的故障診斷技術(shù)能夠大大提升煤礦的生產(chǎn)效率。通常來講，采煤機(jī)設(shè)備的故障診斷方法是參數(shù)測量法、觸摸法、聽聲音法、觀察法等，在采煤機(jī)設(shè)備存在故障的情況下，其運(yùn)行的聲響跟正常工作聲響存在非常大的不同之處，因此運(yùn)維工作者能夠結(jié)合聲響判斷采煤機(jī)設(shè)備的工作動(dòng)態(tài)，然后根據(jù)聲響進(jìn)行觀察，再進(jìn)行觸摸和比較參數(shù)等深入明確采煤機(jī)設(shè)備的實(shí)際故障部位，以及結(jié)合肢體的感溫清楚潛在的故障部位的振動(dòng)、溫度等狀態(tài)，結(jié)合觀察清楚采煤機(jī)設(shè)備液壓系統(tǒng)的壓力改變、是不是存在液體泄漏的現(xiàn)象，最終結(jié)合溫度、壓力、電阻、流量等一系列參數(shù)診斷采煤機(jī)設(shè)備的電氣系統(tǒng)故障。

3.3 煤礦提升機(jī)故障診斷技術(shù)

煤礦生產(chǎn)中的提升機(jī)如果形成故障問題，會(huì)對生產(chǎn)效率形成顯著影響，以及難以確保煤礦生產(chǎn)工人的生命安全。一般來講，煤礦提升機(jī)存在硬故障和軟故障兩種。在檢修提升機(jī)時(shí)應(yīng)選擇合理與科學(xué)的故障診斷技術(shù)，綜合監(jiān)測提升機(jī)軟故障，及時(shí)把握提升機(jī)的工作動(dòng)態(tài)，且根據(jù)正常工作參數(shù)比較分析提升機(jī)的整體運(yùn)行水平，以此實(shí)時(shí)處理問題，很好地防范提升機(jī)硬故障，保障提升機(jī)的持續(xù)與安全工作。例如，對于出現(xiàn)較多的雙筒提升機(jī)松繩故障，運(yùn)維工作者在進(jìn)行診斷時(shí)應(yīng)將一個(gè)小磁鋼安裝在提升機(jī)的所有天輪上，且將霍爾傳感器安裝在適宜的部位，從而對兩個(gè)天輪的輸出脈沖和轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測，判斷兩個(gè)天輪是否一致，最終明確提升機(jī)故障是否存在。

3.4 轉(zhuǎn)載機(jī)故障診斷技術(shù)

在煤礦生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)載機(jī)至關(guān)重要。其中，轉(zhuǎn)載機(jī)的減速器部位經(jīng)常出現(xiàn)故障問題，因此在診斷轉(zhuǎn)載機(jī)故障時(shí)，運(yùn)維工作者應(yīng)先判斷減速器的故障是否存在。根據(jù)大量的故障診斷經(jīng)驗(yàn)，減速器的故障主要有下面幾種類型：機(jī)械磨損形成的減速器齒輪構(gòu)件改變，其中齒輪點(diǎn)蝕和磨損是其故障體現(xiàn)形式；串油和漏油故障問題，其中在減速器的IV 軸以及I 軸部位較易形成漏油故障；軸承故障問題，對于減速器存在的軸承故障問題，運(yùn)維工作者能夠應(yīng)用采煤機(jī)的故障診斷方式。

3.5 破碎機(jī)故障診斷技術(shù)

破碎機(jī)設(shè)備存在較大種類的故障，根據(jù)破碎機(jī)設(shè)備的振動(dòng)頻率和大量的故障診斷經(jīng)驗(yàn)，破碎機(jī)設(shè)備故障主要有下面一些種類：因?yàn)樗涂諝獾纫蛩氐闹萍s，破碎機(jī)軸頸跟中心偏離或滑動(dòng)軸承故障；破碎機(jī)設(shè)備中的零件松動(dòng)導(dǎo)致的故障；軸系缺少協(xié)調(diào)性導(dǎo)致的故障；轉(zhuǎn)子磨損或不平衡的故障。破碎機(jī)設(shè)備的故障診斷能夠立足于其運(yùn)行特點(diǎn)和性質(zhì)，應(yīng)用觀察和分析的方法判斷破碎機(jī)形成故障的因素，從而探究一系列種類的故障原因，最后再進(jìn)行排除。

3.6 電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)

運(yùn)維工作者在診斷電氣設(shè)備故障時(shí)常常結(jié)合理論性的參考或一些故障診斷經(jīng)驗(yàn)全面探究電氣設(shè)備的整體工作動(dòng)態(tài)、潛在的問題、固有的問題等。其中狀態(tài)探究法與直觀分析法是經(jīng)常應(yīng)用的方法。狀態(tài)探究法即結(jié)合電氣設(shè)備的低速高速運(yùn)行、正反轉(zhuǎn)、啟動(dòng)等情況明確其故障部位。直觀分析法即結(jié)合手動(dòng)觸摸、傾聽聲響、觀察等方法診斷電氣設(shè)備的故障，運(yùn)維工作者應(yīng)首先熟悉電氣設(shè)備的基本信息（性能、運(yùn)行動(dòng)態(tài)等），清楚電氣設(shè)備的故障是否存在，然后綜合觀察電氣設(shè)備的外部和內(nèi)部元件，清楚電氣設(shè)備的外部和內(nèi)部元件的運(yùn)行異響或磨損等現(xiàn)象是否存在，再結(jié)合手動(dòng)觸摸判斷電氣設(shè)備的溫度是否在適宜的溫度范圍之內(nèi)。在診斷電氣設(shè)備故障時(shí)，運(yùn)維工作者需要根據(jù)電氣設(shè)備的異常情況科學(xué)地選擇故障診斷技術(shù)，且根據(jù)相應(yīng)的理論知識(shí)系統(tǒng)地探究電氣設(shè)備故障的實(shí)際部位，進(jìn)而奠定電氣設(shè)備維修的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，在煤礦企業(yè)發(fā)展過程中，煤礦機(jī)電設(shè)備有著十分重要的作用，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障則可能使企業(yè)面臨停產(chǎn)。因此強(qiáng)化機(jī)電設(shè)備維修與管理至關(guān)重要，通過故障診斷技術(shù)能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備故障，使相關(guān)技術(shù)維修人員能夠在第一時(shí)間做出處理，確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。