煤礦機械的故障診斷及維修方式

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摘要：隨著社會的進步和科技的發展，煤礦開采中應用的先進設備越來越多，推動了煤礦行業的大力發展，但是在實際中往往會出現很多的設備故障，嚴重滯后了煤礦開采的進程。本文對幾種常見的煤礦機械故障診斷技術進行了分析，并提出了提高煤礦機械設備可維修性的有效對策。

關鍵詞：煤礦；機械；故障診斷；維修對策

煤炭是我國的主要能源，煤炭行業的發展關系到國民經濟的穩定發展。我國煤礦開采的主要方式是電子機械開采，我國露天的煤炭礦較少，在開采時常常要深入地下進行工作。但是在實際的開采過程中，煤炭電子機械故障是影響開采進程的主要問題，是煤炭行業的一大難題。隨著社會的發展，我國對煤炭的需求量逐年增長，煤炭供不應求，因此，需要有效提高煤炭開采的效率，正確開展煤礦機械的故障診斷與維修。

1煤礦機械設備的工作特點

我國的露天煤礦所占比例較少，煤礦開采主要是在地下進行，工作環境惡劣，對煤礦機械設備性能的要求較高。第一，煤礦機械需要有長時間的連續運作能力。煤礦企業的生產工作大多都是24小時連續進行的，煤礦工作的工作時間和安排通常都是三班倒，煤礦機械需要長時間不間斷的工作，平時對于煤礦機械的保養和維修時間是很少的，因此機械設備需要有較高的質量。第二，煤礦工人的工作環境非常惡劣。在開采工作中，會產生大量的粉塵物質，這些物質不僅對工人的生命健康造成了威脅，也影響了機械設備的正常運行。第三，煤礦機械的質量要高。機械設備的運行伴隨著一系列的摩擦、重載、震動等，對機械設備的質量有著較高的要求。同時，地下開采空間有限，為了實現煤礦的高效輸送，對機械設備的尺寸設計也有這較高的要求。由于煤礦機械的高強度運作和工作環境的惡劣，煤礦機械容易發生各種各樣的故障，且故障的維修也比較困難。這就要求技術人員在平時的工作中注重對機械的保養，提高機械故障診斷技術水平。

2現代化煤礦機械設備故障診斷技術的研究

2.1紅外測溫診斷技術

近年來，紅外檢測技術在煤礦機械故障檢測中的應用越來越廣，有效解決了煤礦運輸過程中的安全生產保護裝置。在煤礦機械設備的運作中，磨損和電器結點破損等都會造成設備溫度的升高，對設備的強度、硬度等性能造成不利的影響。紅外測溫診斷技術的原理是通過對物體發射出來的紅外線來檢測物體的溫度.通過這一過程，能夠檢測機械的溫度變化，掌握機械設備的運作情況，及時的進行故障處理。例如電流制熱型設備的紅外測溫診斷依據.

2.2振動監測診斷技術

機械在運轉過程中會出現在平衡位置周圍的反復小幅運動。振動監測診斷技術通過對煤礦機械設備工作過程中的震動情況的檢測，從而實現對于不穩定因素的控制。不同的機械設備在結構和參數方面都是不同的，所以，設備的振動狀態也各不相同，但是對同一種設備來說，其振動是有相同的規律的。振動檢測診斷技術主要描述位移、速度和加速度三個參數。從設備振動的加速度來看，造成其變化的主要因素不外乎軸承或者齒輪的問題，加速度的不穩定會導致沖擊力的異常變化。振動診斷技術往往需要精準的診斷設備和專業的分析儀器，還要借助計算機的輔助以及人工智能系統的判斷，從而實現對設備故障位置和類型的準確診斷，并針對具體情況采取相應的處理措施。振動診斷技術在故障診斷方面的精準度較高，但是花費的時間較長，所以主要用于通過簡單的診斷技術無法處理時使用。

2.3無損檢測技術

無損監測診斷技術是當年在煤礦機械中應用較廣的故障診斷和維修技術，其優勢是不會對煤礦機械設備造成任何的結構損壞，在無損情況下進行設備故障的診斷分析。作為一種先進的、全面性的診斷技術，無損診斷將物理理論和化學理論作為診斷依據，能夠對機械設備和工程材料實現全面的檢測。無損檢測在煤礦機械設備的診斷和分析中起到了重要的作用，還能對設備的使用壽命進行評估，有效的避免了意外事故的發生，提高了煤礦開采工作的安全性。近年來，無損檢測技術主要應用于鋼絲繩無損檢測、圍巖支護、主軸無損檢測等關鍵部位的零部件的檢測。

2.4油液磨屑分析診斷技術

在機械設備的運作過程中，設備磨損是主要的機械故障，約占總故障的80%，潤滑劑和磨損劑的性質是導致設備磨損的主要原因。隨著設備的不斷磨損，運動副的表面會隨之產生磨損的小顆粒，會與其他物質殘留在設備的潤滑系統中，而這些物質會將設備的故障信息隱藏掉，技術人員可以通過對磨損顆粒的的分析來判斷顆粒的位置來源，從而判斷故障發生的位置。根據狀態的不同可以將磨損顆粒分為正常磨粒、球形磨粒、疲勞磨粒和切削磨粒，不同磨粒的形態特征均不相同，通過對磨粒的分析可以判斷產生磨粒的位置是正常運轉，還是疲勞運轉或者其他異常狀態造成的。當前常見的磨粒分析方法有磁塞法、鐵譜分析法和光譜分析法等。以光譜分析法為例，首先是對油液進行抽樣稀釋，噴射到火焰上后變為原子蒸汽，再經過波長選擇器的篩選，只讓具有檢測元素特征的長光線通過，再通過光電探測器，將光信號變為電信號，最后輸入讀出裝置.

3提高煤礦機械設備可維修性措施

3.1機械設備設計

第一，在安裝煤礦機械設備時要進行全面的性能分析，確保每個設備都能正常運轉。同時，還要保證設備在后期的維修便捷，也就是能夠在同樣的生命周期內減少維修的工作量，保證維修方便，提高機械設備維修的效率。第二，機械設備實施維修工作的基礎條件是設備的可達性設計，包括了兩個方面，即內部可達性和外部可達性，確保在機械設備發生故障時，技術人員能夠有著便捷的、足夠的維修空間，還要確保機械設備的內部可達性和外部可達性均符合人機工程學原理，提高維修的便捷性。第三，機械部件內部的設計要標準化、模塊化，在對壞掉的零件換新以后設備能繼續正常運轉，縮短維修所用的時間，提高設備零部件的使用率，減少維修的花費。機械設備設計標準化程度較高時，還需要配合相應的標準工具來進行維修和保養，提高維修的規范性。第四，提高設備的易識別性，不同類型的零部件使用不同的標記，能夠讓維修人員在短時間內進行分辨，提高維修效率。

3.2采用先進的潤滑技術

要將先進的潤滑技術應用到機械設備的保養當中，注重平時的潤滑保養，不斷尋求新的潤滑技術，減少機械設備之間的磨損，從而降低機械設備故障的發生率。當前機械設備潤滑技術主要包括潤滑檢測技術和新型潤滑劑使用兩方面。

3.3采用先進的故障診斷和維修技術

要不斷吸取之前機械維修保養的經驗和教訓，探索新型維修技術和保養方法，同時要注意保養和維修的成本問題，盡量減少成本。根據機械設備工作的規律來確定維修和保養方式，找到科學的診斷周期，提高維修和保養的效率。

4結語

加強煤礦開采中的機械設備故障診斷和分析，有效的排除安全隱患，保證煤礦開采工作的順利進行，進一步促進我國煤礦工業的發展。

參考文獻：

[1]趙彬.煤礦機械的故障診斷技術和維修方式的探討[J].機械管理開發，2016，31(12)：44-45+97.

[2]王臻.煤礦綜掘機械設備維修中的故障診斷技術分析[J].煤礦現代化，2015(03)：114-116.

作者:仵振華 單位:國家能源投資集團神東煤炭集團有限責任公司大柳塔煤礦