煤矿机电设备故障诊断技术分析与研究

煤矿机电设备故障诊断技术分析与研究

赵鹏昊

黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司东海煤矿 黑龙江 158175

摘要：煤矿机电设备故障诊断技术的发展在提高矿山安全和生产效率方面起着关键作用。该技术通过运用先进的传感器、数据采集和处理技术，能够实时监测设备状态，识别潜在故障，并提供精确的故障诊断和修复建议。其中，包括振动分析、红外热像仪、无损检测等技术被广泛应用。同时，结合人工智能和大数据分析，还能实现故障预测和智能维修。这些技术的应用不仅提升了设备故障诊断的准确性和可靠性，还有效降低了故障带来的停机时间和维修成本，对煤矿行业的发展具有重要意义。

关键词：煤矿；机电设备；故障诊断技术

煤矿机电设备故障对矿山生产和工人安全带来了严重影响，因此，有效的故障诊断技术对于提高煤矿生产效率和降低事故风险至关重要。随着科学技术的不断发展，煤矿机电设备故障诊断技术也取得了显著的进步。通过采用高精度传感器、智能监测系统等先进技术，结合数据分析和人工智能算法的应用，可以实时监测和分析设备运行状态，准确判断故障原因，并提供相应维修方案。

1.煤矿机电设备故障诊断技术

1.1切割故障的诊断

通过对切割设备传感器数据进行实时监测和分析，结合预设的故障模式和规则，进行故障的检测和诊断。对切割设备产生的信号进行采集和处理，比如利用频谱分析、小波变换等方法提取特征信号，通过对比正常和异常状态下的信号特征，进行切割故障的诊断。

1.2提升机的故障诊断：

通过对提升机运行过程中的振动信号进行监测和分析，提取振动特征参数，比如振动幅值、频率谱等，识别出异常振动模式，从而判断提升机是否存在故障。对提升机的相关电气信号进行监测和分析，比如电流、电压、功率等参数，结合预设的故障特征，进行故障的检测和诊断[1]。

2.煤矿机电设备故障诊断方法

2.1振动检测方法

通过安装振动传感器来监测煤矿机电设备的振动信号。不同的故障类型会产生不同频率和幅值的振动信号。通过对振动信号进行实时监测和分析，可以判断出故障的类型和程度，并及时采取维修措施，从而避免故障进一步恶化。

2.2温度条件

煤矿机电设备的部分故障会导致温度异常升高或过低。通过安装温度传感器，对煤矿机电设备进行实时温度监测，可以发现温度异常情况，并进一步判断出可能存在的故障类型。例如，电机绕组过热可能表示绝缘损坏，油箱温度异常升高可能表示润滑系统故障等。

2.3铁光谱测量方法

煤矿机电设备的摩擦表面会产生金属颗粒，这些颗粒可以通过铁光谱仪进行监测。不同故障类型会产生不同形状和浓度的金属颗粒。通过对采集到的机械油和润滑油样本进行铁光谱分析，可以判断出可能存在的故障类型，并及时进行维修保养[2]。

3.煤矿机电设备故障诊断改进措施

3.1加强机电设备的日常保养

建立每台机电设备的详细档案，包括设备型号、参数、检修记录等信息。及时记录设备的运行情况、故障情况以及维修记录，为故障诊断提供重要依据，并能为日常保养提供参考。设立专门的巡检制度，定期对机电设备进行综合检查，特别是对易受损部位、重要传动装置、润滑系统等进行重点检测。同时，做好设备的润滑工作，定期更换润滑油、清洗过滤器等，确保设备正常运转。

在设备运行正常的情况下，根据设备生命周期和使用情况，进行预防性维护工作。例如定期更换易损件、调整传动装置、紧固螺栓等，避免在设备运行中出现潜在故障。利用先进的故障诊断技术，如振动监测、红外热像仪等，对机电设备进行实时监测和分析。根据设备故障模式和特征，进行故障预警和诊断，及时采取措施解决问题，以减少设备故障造成的损失。

3.2结合不同类型的故障问题做好维修

3.2.1电气故障

检查电源供应情况，确保电压稳定；检查电缆和连接器是否损坏，修复或更换有问题的部件；检查电路中的保险丝和断路器，确保其正常工作；使用合适的测试工具检测电气元件的工作状态，如绝缘电阻、接触不良等；根据故障表现和测试结果，修复或更换受损的电气元件。

3.2.2机械故障

检查机械零部件是否磨损或松动，进行调整或更换；检查润滑系统是否正常运行，添加或更换润滑油；检查传动系统的紧固程度和对中情况；使用振动监测和红外热像仪等设备，对机械部件进行实时监测和分析，识别异常状况；根据故障现象和检测结果，进行修复或更换受损的机械部件。

3.2.3控制系统故障

检查控制系统的软硬件是否正常工作，确保传感器、执行器和控制器等元件的连接和通信正常；检查控制参数设置是否合理，调整参数以确保系统的稳定性；使用故障诊断工具，如PLC编程软件等，对故障现象进行分析，并根据结果进行系统调试或替换故障组件；对于复杂的控制系统故障，可以寻求专业维修团队的帮助，通过协作解决问题。

3.2.4安全设备故障

检查安全设备的工作情况，确保其可靠性；定期检查安全设备的触发机制和连接线路，修复或更换损坏的部件；提供必要的员工培训和安全意识教育，确保操作人员正确使用安全设备。

3.3

加强信息技术在煤矿电气维修中的应用

利用传感器和监测设备实时采集机电设备的工作参数、状态和运行数据，包括电流、温度、振动等指标。通过数据分析和监测，可以实现对设备运行状况的实时监控，及早发现异常情况。利用大数据分析和人工智能技术，构建机电设备故障预警和诊断模型。通过分析历史数据、设备模型和专家经验，可以进行故障预测、异常检测和故障定位，提高故障诊断的准确性和效率。

通过网络和通信技术，实现对煤矿机电设备的远程监控和远程操作。运维人员可以通过远程访问设备，获取实时数据、进行故障诊断，并进行远程操作和维修，减少维修时间和维修人员的风险。将设备故障案例、解决方案和维修经验等整理建立成数据库和知识库。运维人员可以在故障诊断过程中，参考和查询相关的故障案例和解决方案，提高故障处理的速度和质量。加强运维人员的培训和技能提升，使其熟悉煤矿机电设备的信息化技术应用，并学会使用相关的故障诊断和维修工具。

3.4提高机电人员的维修技能

制定全面的培训计划，包括设备维修基础知识、故障诊断方法、设备维修技术以及安全操作规程等方面的培训内容。根据不同职位和层级的需要，定期组织相关培训和学习，提高机电人员的专业素质。邀请具有丰富经验和专业知识的外部专家进行培训，分享最新的维修技术和实践经验。通过与外部专家的互动交流，使机电人员得到更全面、系统的培训，提高维修技能水平。

组织机电人员参与实际设备的维修和故障排除工作，在实际操作中学习和应用维修技能。通过实践培训，加深对设备的认识，培养解决问题的能力和经验。开展技能竞赛和评价活动，设置维修技能的考核标准，激发机电人员的学习和进步动力。通过竞赛和评价活动，选拔和表彰优秀维修人员，提高整体的维修技能水平。营造积极的学习氛围，鼓励机电人员之间的知识分享和团队合作[3]。

结语

煤矿机电设备故障诊断技术的发展对于煤矿生产具有重要意义。通过采用先进的数据采集和分析技术，结合专业算法和人工智能的应用，可以快速准确地判断设备故障，并提供相应的维修措施，大大提高了故障诊断的效率和准确性。这不仅可以降低因设备故障造成的安全事故风险，还可以减少因停机维修带来的经济损失。随着科技的不断进步和应用的不断推广，煤矿机电设备故障诊断技术将在煤矿行业得到更广泛的应用，为煤矿生产的安全与高效发挥着越来越重要的作用。

参考文献

[1]张少华.煤矿机电设备实时监测故障诊断技术应用研究[J].设备管理与维修,2023,(24):161-163.

[2]高强.故障诊断技术在煤矿机电设备中的应用[J].矿业装备,2023,(07):140-142.

[3]陈祖奎.智能煤矿机电设备故障检测诊断技术的应用分析[J].中国机械,2023,(16):95-98.