故障診斷技術在礦山機電設備維修中的應用

杜俊杰

摘 要：根據礦山機電設備的特點及使用情況，對現代故障診斷技術在礦山機電設備維修中的應用做了進一步的探討，尤其是對其中的智能故障診斷技術進行了重點研究，希望借此可以為礦山機電設備的維修提供參考。

關鍵詞：故障診斷；機電維修；智能診斷

在現代礦山生產過程中，高技術含量的機電設備在煤礦生產一線獲得了廣泛的應用，但是因為受到工作環境等方面因素的影響，機電設備在運行過程中會出現故障，給煤礦安全、穩定生產帶來了隱患。利用故障診斷技術能夠深入地了解機電設備運行過程的典型狀態，還能夠檢測出設備運行過程中存在的潛在隱患，及時發現設備存在的主要問題，為故障預測和處理提供可靠依據。因此，找到礦山機電設備故障產生的主要原因，并利用故障診斷技術對原因進行及時準確的診斷分析，對保證機電設備的正常穩定運行以及礦山的生產安全都是非常重要的。

一、礦山機電設備產生故障的原因

（一）機械零部件配合關系變化。導致礦山機電設備出現故障的原因主要是設備的機械零部件關系變化或者零部件自身損傷而造成的。其中，零部件損傷有設備運行過程中相關零件之間的相互影響的因素，這種影響使零部件自身在形態、尺寸、功能等方面發生了變化，不能夠充分發揮其應有的性能。

（二）設備長期超負荷運行。在實際的使用過程中，若一臺設備的實際運行情況超出了其極限應用范圍，則該設備會在很大程度上因為超負荷而出現故障。

（三）設備自身性能損耗。機電設備在運行過程中會因為內部和外部因素的影響而使其運行能力持續消耗，包括設備機械零部件的磨損、電子設備的老化等，這些因素使得設備的綜合能力開始下降，最終出現各種類型的生產故障。

二、礦山機電設備的故障診斷

（一）設備故障診斷的方法。在通常情況下，設備故障診斷屬于一種防護措施，是在不影響基本生產流程的情況下判斷該設備各個部分的參數是否處于最佳的應用狀態中。在診斷中，通過使用精密設備獲得被檢測機電設備的運行數據，確定其是否適合運行，是否發揮其正常的功能，是否存在出現損壞的因素等。若發現異常，則分析導致該異常的主要原因、損壞程度有多大、是否能夠繼續使用，并根據其實際受損程度判斷其繼續使用的時間。

（二）設備故障診斷的原理。所謂設備故障主要是指設備因為零部件受損或者在使用過程中因為不同因素的影響。這時，一旦出現故障，這些參數的變化將直接作用于設備的零部件，使得其發生物理變化，導致零部件的性能也隨之出現變化，這種變化就是所謂的特征因子。這些特征因子可以精確的反映機械系統的實際故障狀態，因此也被稱作為故障敏感因子，只有這些故障敏感因子處于正常的閾值范圍內時，設備才不會出現故障。故障診斷技術就是監測這些敏感因子，一旦礦山設備的故障敏感因子超出了閾值范圍，就要發出告警。

三、故障診斷技術在礦山機電設備維修中的具體應用

（一）故障歷史記錄診斷方法的應用。當機電設備出現故障時，應該及時的分析導致該設備出現故障的相關原因，分析哪些是造成故障的主要因素。這是基于礦山機電設備組成原理而采取的一種典型故障診斷方法。當設備出現故障時，必須分析造成故障的因素，檢查設備運行過程，獲得最終的分析結果，并將這些結果進行歸納總結，形成一個該類型設備的故障診斷手冊。在設備的后續運行過程中，當設備再次出現故障使，就可以根據典型的故障類型判斷導致故障的原因，對故障進行針對性的處理、維修。

（二）溫度、壓力監測診斷方法的應用。礦山機電設備中大量使用摩擦副、軸承和齒輪傳動箱等機械設備，在這些部位設置溫度、壓力傳感器可以實現對這些關鍵零部件運行狀態的在線監測。通過連續對這些部位進行監測、記錄相關數據的歷史變化情況，可以快速、直觀、準確的反應出機電設備的實際運行狀態，還能夠預測其運行狀態變化趨勢，從而為設備的維修提供可靠依據。溫度、壓力是礦山機電設備需要檢測的典型參數，能夠正確、精確的反映設備的真實工作狀態。

（三）智能診斷方法的應用。智能診斷方法就是通過系統控制的方式，模擬人腦特征，能夠快速的獲得機電設備的故障信息，并及時的進行傳遞、處理、再生及應用，通過與系統配合還能夠實現設備運行狀態的實時監測和預測，為機電設備及系統的運行、維修提供可靠的數據參考。

智能診斷方法包括模糊診斷法、灰色系統診斷法、專家系統、神經網絡診斷方法等。當前，智能故障診斷領域中最為活躍的方法是專家系統和神經網絡方法，這兩種方法在礦山機電設備故障診斷中具有較大的應用潛力。這主要是因為礦山機電設備的故障一般具有較強的復雜性和隱蔽性，使用傳統的故障診斷方法難以精確、快速的對故障進行定位和分析，而通過應用專家系統或者神經網絡，能夠模擬人腦思維方式，根據反饋的故障信息快速的進行分析和求解，獲得可靠的分析結果。

參考文獻：

[1] 張瑞景. 運用故障診斷技術進行礦山機電設備維修[J]. 房地產導刊， 2014（18）.