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矿山机电设备故障检测诊断技术研究张飞宇

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：张飞宇

[导读] 摘要：目前，矿山的生产过程和环节较为复杂，因此，在管理过程中也显得较为困难，给矿山机电设备管理工作提出了很大的挑战。

        （鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯 010300）
        摘要：目前，矿山的生产过程和环节较为复杂，因此，在管理过程中也显得较为困难，给矿山机电设备管理工作提出了很大的挑战。为了有效地避免矿山机电设备故障，应当注重对故障检测诊断技术的正确灵活运用，避免各种故障的发生。
        关键词：矿山机电设备；故障；检测；诊断；技术
        1故障检测诊断技术的概述
        故障检测诊断技术，主要是在机电设备正常运行的情况下，对其运行的状态进行检测，以检测出其中存在的一些故障和问题，实时的进行反馈，并加以解决，保证矿山机电设备正常有序的运行。通过这样的检测，能够有效地避免停工停产所带来的经济损失，促进企业合理有序的运行。故障检测诊断技术的发展，是一个创新的举措。它从自身的性能条件出发，能够有针对性地对设备中所存在问题的部位进行检测，进而判断该部位是否需要维修。
        2矿山机电设备产生故障的原因分析
        2.1长时间大强度工作
        矿山机电设备本身的工作环境就会直接导致其设备需要经受长期的高强度的工作，工作持续周期长，器件的磨损会使得工作配合度降低，使得故障更易出现，而且会降低设备的运行效率。
        2.2设备公差配合的变化
        设备的装配设计必须有合理的公差配合，这样才能保证设备的高效运行。但是设备在使用的过程中由于载荷、温度以及受力零件自身的蠕变等因素，有配合关系的相邻零部件的初始形态变化及尺寸变化方向不一致会造成配合关系发生变化。零部件配合关系的变化是造成零件相互干涉及损伤的主要原因。
        2.3零件的损伤
        由于开采是一种非常耗材的事情，因此对零件的损伤也是非常大，零件本身是一种非常微小的精细工件，其尺寸规格与形态大小都是符合设备需要而的，但是由于磨损，会导致零件出现偏差，最终会直接影响到设备的使用。
        2.4设备润滑不及时
        设备在使用的过程中需要制定一个合理的润滑制度，零部件之间油膜的破坏会造成零件之间的直接摩擦，不能及时补充润滑油也是设备出现故障的一个重要因素。
        3矿山机电设备故障诊断技术的类别分析
        矿山机电设备故障诊断技术是多种多样的，根据诊断的方法进行分类，主要有以下三种。
        3.1振动监测类的矿山机电设备故障诊断技术
        振动检测技术指的是通过检测设备的振动参数以及其特征对设备的运行状态和存在的故障进行分析。机械设备的振动本身具有一定的广泛性和多维性，并且其获得的参数也具有多维性，所以，震动检测技术就目前来说是一种比较普遍的故障诊断技术。在矿山机电设备运行的过程中，其运行状况的相关信息都能够从振动中获得，对于振动的测量主要包括振动的速度、加速度和位移等情况，进而根据设备的振动频率选择测量的参数和传感器。
        3.2铁谱分析类的矿山机电设备故障诊断技术
        这类检测技术主要使用铁谱检测仪器来检测机电设备运用的情况。
        3.3温度诊断类的矿山机电设备故障诊断技术
        就当前我国矿山机电设备故障检测诊断技术的发展情况来看，振动检测是一项效果较好的故障检测技术，它可以对设备的潜在性的危险性因素进行预测，然后将相应的数据信息提供给维修人员，以便及时进行维修管理工作，预防设备故障的发生。振动检测能够发挥控制中心的作用，通过在计算机上显示相应的数据来让工作人员以数据为基础来处理故障，为检测工作人员的工作提供预警信号，对后续发展工作较为重要。

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        4故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用分析
        4.1高压异步电动机故障诊断
        矿山设备中大功率的驱动设备应用较广泛，高压异步电动机便是驱动部件的动力源，高压异步电动机工作电压一般在1000V以上，具有功率大、电流小、抗冲击的优点。如果发生故障将严重的影响产量。通过故障诊断系统检测电动机运转部分轴承温度、检测润滑部位的储油量、电流的变化情况能及时的发现电动机工作状态是否异常。主要包括局部放电检测、磁通检测以及电流高次谐波检测等方法。通过这些数据的检测及判断来保证电机的可靠运行。
        4.2矿井提升机故障诊断
        矿井提升机是矿山生产活动中非常重要的机电设备，其主要作用就是运用各种设备及材料。矿井提升机的运用状况，会对矿山的生产造成非常重要的影响，而且还会威胁到工作人员的生命安全，所以对矿井提升机的故障诊断，可以说是对矿山机电设备检测维修工作中的重中之重。矿井提升机的故障诊断技术在实际应用中，需要充分考虑实际的环境因素，如双筒矿井提升机的很容易发生松绳故障，因此，就要针对松绳问题制定专门的解决对策，一般来说，可以自制监测装置来时刻观察松绳的状态，对松绳故障做出有效的预防。
        4.3采掘设备的故障检测与诊断系统
        采掘设备是矿山生产中最重要的设备，其运行状态是否可靠不仅关乎生产安全，也决定了资源的利用效率。因此，针对其运行特点研发的检测系统软硬件已经开始应用，系统的硬件包括布设在其控制箱、摇臂以及变频器等处的传感装置、控制装置以及进行数据集中处理和实时监控的计算机与网络设备。这一系统可以对设备的核心零部件状态、各部分构件的运行工况进行动态检测，并且根据需要为管理人员提供分析报告。
        4.4输送机的故障诊断
        带式输送机是重要的运输设备，其主要故障是张力不足、皮带断裂及滚筒轴承落架等问题，因此在拉紧部位安装张力传感器可有效地检测到张力的大小，便于及时调整皮带机张力；安装输送带X射线探伤装置可在线检测皮带的损伤情况，并发出预警。另外，在滚筒的轴承座上安装PT100温度传感器，实时记录滚筒轴承温度，温度高于设定温度系统自动报警。
        4.5风机与电机等生产设备的检测
        风机和异步电机也是非常重要的矿山机电设备，前者目前有专用的检测和故障诊断仪器，能够对其状态进行快速检测分析。而异步电机则是所有矿山机电设备的动力来源，其可靠性是保证矿山日常生产安全和效率的基础。目前，针对大功率的矿山用异步电机，部分电机厂商会提供配套的检测和故障诊断系统。基于对电机漏电电流、磁通量等电气参数以及机械连接部位温度、扭矩等数据的实时监测，通过相应的软件系统完成故障的分析和预测，保证电机在高效和稳定的工况下运行。
        5结语
        总之，矿山机电设备的故障诊断技术对矿山机电设备的维护与检修以及安全可靠运行具有十分重要的意义。矿山机电设备故障诊断技术应该要随着经济的发展不断创新，提升故障诊断技术水平，提高矿山机电设备的使用性能，降低铁矿企业生产成本，从而延长机电设备的使用寿命。
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        作者简介：
        张飞宇（1995.4.16），男，内蒙古乌兰察布人，内蒙古科技大学矿山机电专科，研究方向：矿山机电设备故障检测诊断技术研究。