露天煤矿机电设备常见故障及诊断维修技术方法

露天煤矿机电设备常见故障及诊断维修技术方法

谷志永

国家电投集团内蒙古白音华煤电有限公司露天矿   内蒙古 锡林郭勒盟  026200

摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采越来越多。煤碳是工业生产的重要资源，其生产过程中需要使用大量的机械设备，但是有多种因素对机电设备的稳定运行产生影响，从而影响煤矿生产效率。尤其是在露天环境下，机电设备的运行将受到严重影响，因此需要加强故障检测，降低故障率，提升生产效率。本文首先分析了矿山机电设备故障诊断原理，其次探讨了露天煤矿机电设备故障诊断技术，最后就露天煤矿机电设备故障预防策略进行研究，以供参考。

关键词： 露天煤矿；机电设备；故障诊断；维修技术

引言

在煤矿生产过程中，需要用到大量的机电设备，例如通风设备、排水设备、开采设备和运输设备等。由于煤矿井下恶劣的环境（空间狭小、粉尘浓度高及湿度高）和繁重的任务，机电设备在日常使用过程中很容易出现一些故障。这些故障的出现不仅会影响煤矿生产的效率，还会影响开采的安全性。为此，在机电设备发生故障后，应该及时对设备进行故障监测和维修。

1矿山机电设备故障诊断原理

矿山机电设备故障诊断的第一个阶段是搭建矿山机电设备数学模型。这一环节的基础在于故障检修工作者在系统正常工作时对矿山机电设备的参数记录。当矿山机电设备发生故障时，故障检修工作者通过已有的矿山机电设备数学模型对比正常参数与故障参数。当两者差异显著时，就可以迅速锁定故障，为矿山机电设备故障诊断打下了良好的基础，提高了矿山机电设备故障诊断效率。矿山机电设备故障诊断的第二个环节是采集矿山机电设备的正常运行参数。对有效信息的获取永远是各项工作的前提条件。在采集了矿山机电设备运行参数、运行状况后，还要利用信息技术将其录入计算机进行分析、判别，在现代高科技的支持下提高矿山机电设备故障判断的准确率。矿山机电设备故障诊断的最后环节是分析、识别、转化信息。利用计算机技术对矿山机电设备的运行参数、运行状态进行分析、识别，然后将机器语言转化为人类语言，以便故障检修工作者对矿山机电设备故障工作的查验，为故障检修工作者下一步排除故障奠定基础。

2露天煤矿机电设备故障诊断技术

2.1振动远程诊断方法

从目前来看，振动远程机电设备故障的诊断方法作为一种常用机电设施设备的故障诊断方法被广泛地应用在对于一些煤矿采矿机电设施设备的故障诊断中，能够更好地提升露天煤矿各类机电设施设备的生产效率。该振动检测的机电设施设备的故障诊断方法主要就是利用一些机电设施设备的性能特征标准以及在运行过程中的具体震动幅度参数进行故障问题的诊断，尤其是一些常用的机电设施设备其在运行过程中同正常无故障的震动幅度参数存在不同时，则可以进一步在诊断其他方面的性能后，确定其存在相应的故障问题。该种振动远程诊断方法与其他类型的机电设施设备的故障诊断方法相比能够最为直接和准确的对故障进行诊断和判定，能够进行多维度和广泛的故障诊断排查，拥有着较高的故障诊断精准度。

2.2无损监测识别技术

利用超声波无损检测技术或电磁无损检测技术，在不破坏结构或者无需拆开机箱的情况下，即可对结构故障点进行检测。如常见的采煤机截割部传动系统振动异常时，传统的监测手段需要首先拆开机箱，逐个查看内部齿轮的啮合情况，比较费时间。现在，可通过超声波穿透机箱直接监测传动系统，对故障点异常声响进行定位和诊断。相比于传统的监测技术，利用无损检测，可以节省时间，对故障点进行快速定位和诊断，及时处理故障。

2.3智能诊断技术

智能诊断技术基于已有的矿山机电设备故障特征信息库，通过模拟人脑功能，并借助于传感器技术，应用智能分析方式以及智能检测方式对比故障特征信息数据库与运行参数，对矿山机电设备进行故障判别与分析，为矿山机电设备故障排除奠定基础。智能诊断技术的顺利应用依赖于矿山机电设备故障特征信息库的建立，并且信息库中矿山机电设备故障特征越多，智能诊断技术的准确度越高。智能诊断技术的面世加快了矿山机电设备故障诊断的智能化与自动化步伐，智能诊断技术有着巨大的发展潜力。

2.4红外测温故障检测方法

在露天煤矿机电设备的故障检测技术中，相应的红外测温故障的检测方法可谓是应用最为广泛且最为直接的一种机电设备的故障诊断方法。在具体的故障检测过程中，其主要通过红外感应的方式去预测相应的机电设备的运行温度是否正常，进而对机电设施设备的受损程度进行判断，并能够精准地通过红外感应的方式去明确预期或者已经发生设备故障问题的具体位置。一些机电设施设备由于受到露天煤矿工作环境的相关限制影响，在长时间的超负荷运行过程中，非常容易造成机电设施设备内部的温度升高，使相应的机电设备部件愈发加剧磨损的同时，对于其相应的机电设备性能也造成极大的损害，易引发一些故障问题。

3露天煤矿机电设备故障预防策略

3.1仪器诊断技术和变频器通信模块

在利用仪器诊断技术进行矿山机电设备故障诊断时，变频器通信模块在故障诊断系统中有着重要地位。故障诊断系统通过变频器模块采集系统运行参数，并将搜集到的数据传送至通信模块显示屏中，以便故障检修工作者获取机器运行参数、运行电流参数以及变频器电压等信息，从而判别出机器的运行状态。变频通信模块机器过流保护、过载保护以及过压保护等优良功能，可准确探知机器故障区域，为故障检修工作者判别故障地点、分析故障原因、排除故障问题提供数据支持。

3.2多手段结合监测技术

传统的机电设备故障诊断方式是多样的，主要是通过感观获取信息，并使用检测仪器设备作为辅助诊断，受工人工作经验以及工种熟练程度的影响较大。所以必须要采用多样化的监测手段才能够得到准确的故障诊断结果，尤其是对于某些重载机电设备，如采煤机、机载锚杆钻机以及锚杆转载机组等，采用单一的监测手段往往难以得到准确的故障诊断结果。为此，对煤矿机电设备故障诊断采取多手段结合的监测技术和方法，减少外部干扰，将外界因素的影响降到最低，提高监测的准确性和结果的可信度。如对机电设备温度控制的监测中，除了采集当前的运行温度数据外，还收集设备在其它状态下的温度数据，结合折线图等进行对比分析，有利于尽快发现故障点并进行处理。

3.3对机电设备故障进行全面的监测

a) 检查机电设备一些关键部件的磨损情况。由于磨损程度很难通过故障诊断技术来予以合理的判断，只能通过人工方法进行检验，结合人的一些经验及使用时间，合理地确定磨损程度是否在规定范围以内。b) 检查机电设备运行过程中一些关键参数的记录数据，查看其异常情况，对传感器所在部位的故障情况进行全面检查。c) 检查机电设备输电线路的损坏情况。考虑到一些机电设备发生故障时可能会对输电线路造成一定的损坏，例如发生短路时会烧断输电线路，不利于整个机电设备的后续使用；机电设备发生过载时，线缆的绝缘皮发生变形，线缆裸露。

结语

实时掌握矿业机电设备运行情况、及时发现矿业机电设备故障原因并及时排除故障，可以有效规避矿山机电设备事故的产生。有理由相信，在矿山机电设备故障检修工作者以及科研人员的努力下，矿山机电设备故障诊断工作将会向系统化、规范化迈进。

参考文献

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