摘要：在科学技术高速发展的今天，矿山机电设备技术也获得了很好的发展，其自动化水平也不断提升。为我国工业的发展注入力强大的动力。而矿山机电设备在使用过程中，常常会存在各种故障，这些故障的发生，给矿山机电设备的正常使用造成很大的影响。因此，加强其故障诊断维修技术的研究具有非常重要的意义，是确保其功能发挥的关键。如果企业在使用机电设备的过程中发生故障问题，直接影响企业的工作的正常开展，同时对其经济效益也会产生巨大的影响，更甚者导致人员伤亡问题的出现。严重影响企业的健康发展。
关键词：故障诊断；矿山设备；机械维修；应用
1 引言
随着我国煤炭行业的快速发展,矿山机械设备的使用范围也越来越广泛,已经深入到了铁矿生产的各个层面。在这种情况下,机械设备在工作中发生故障是在所难免的。那么迅速找出故障的原因,确定故障的位置,尽快恢复正常的生产工作,是工矿企业所面临的一个长期性的问题。因此,故障诊断技术在矿上机械设备中的应用具有重要的现实意义。本文讨论了机械设备故障诊断技术中的一些原理和方法,希望能够对生产中的工矿企业有所帮助。当然,各个工矿企业在生产中还要充分结合自身的实际情况,科学地运用故障诊断技术,这样才能更好地提高机械设备的使用效率。
2 简析故障诊断技术
2.1 信号采集
故障诊断技术的核心是通过检测设备运行中的信号进行处理。对于特定的设备而言，设备在运行发生故障时会出现某个参数异常。根据这一特性，我们才可以确定机械设备是否存在故障。因此，信号的采集对于故障诊断技术十分重要。信号的采集一般情况下是通过某些传感器来完成的，然而传递到信息存储器中。为了保证诊断的实时性，必须对设备的运行状态信号进行实时采集。
2.2 特征提取
通过传感器提取来的数据信号并不能直接用来进行故障诊断，还应该对信号进行处理。由于对于同一种设备，不可能只有一种故障。如何确定机械设备发生故障的类型，这是十分重要的。对于每种故障，设备发出的信号可能不同。为了能准确的识别某种故障，需要提取出信号的某些关键特征用来进行故障诊断，例如机械设备的电流、温度等状况。
2.3 状态识别
提取到信号的特征后，就可以判断故障的类型。这个过程是通过与建立的设备故障库对比完成的。识别只能识别以前曾经发生过的故障，而对于未发生的故障缺乏必要的判断性。因此需要不断的更新故障库，这样才能提高故障识别的准确性，防止出现机械设备故障的误判。
3 故障诊断技术的应用
3.1 油液监测技术
在铁矿生产中，油液是很多机械设备的原料和动力，通过对油液的状态进行监测可以很轻松的了解矿山机械设备的运行状态。油液监测的实现多是采用传感器分析仪，常用的主要有油料分析仪、黏度分析仪、旋转分析仪、微量滴定仪等。根据设备的功能的不同，监测的内容也不同，主要是监测使用油中的金属含量、水分、黏度等情况，并以此来判定机械设备的运行状态。
第一，铁矿中发动机机油的监测。发动机是铁矿生产中许多机械设备重要的动力装置，在监测时主要通过对其机油进行监测。一方面，对发动机的异常现象时的机油进行检测分析，查看发动机故障的原因以及故障程度，并实施有针对的维修和保养。其次，对发动机运行过程中的机油进行检测，最大程度的能及早的发现发动机故障和降低维护的成本。在过去设备厂家要求每运行250小时需要进行更换机油，而通过检测发现在设备运行330小时更换机油是合理的。这样把机油更换时间从250h提升到330h，每年可以节省的机油费用多达120万元，这是十分有必要的。当发动机有异常故障时，对机油的污染加重，通过监测可以做到既不提前更换造成浪费，又不滞后更换损坏设备。
第二，变速箱齿轮油的状态监测。在机械设备中，齿轮主要是用来调节机械设备的运转速度，使用的频率较高。为了减少齿轮的磨损，需要采用各种润滑油。对齿轮油的检测的作用是分析齿轮的磨损情况，找出故障的原因，以便对齿轮的快速维修。同时也可以确定齿轮机油的更换时间，优化运行维护的成本。
第三，液压系统供油监测。 液压系统是许多机械设备的主要动力，液压主要是通过液压油来实现的。液压系统是一个封闭系统，系统的主要组成元件造价很高，在发生故障时难以准确的判断，只能通过更换液压油来维修。液压系统一次更换的液压油量比较大，因此有必要对液压油的特性进行监测，有助于准确地找出故障点和原因。
3.2 无损探伤检测
机械设备杆件的内部损伤不仅影响设备的使用，而且存在重大的安全隐患。因此，有必要采取一种方法对设备内部的损伤程度进行探查。无损探伤是目前机械设备检测的一种常用方法，其主要是在不破坏零件结构的前提下，对零件的内部损伤进行探测的一种技术，无损检测对大型结构设备焊接检测十分有效，确认机械构件是否有缺陷对设备的安全运行、保证设备检修质量和效率是非常重要。在实际生产过程中，超声波探伤用途较为广泛，主要是探测金属内部的缺陷。对于表面的裂纹很容易发现，而对于内部的缺陷智能通过探伤仪来检测。例如，液压设备的杆件，电机的轴承等，当其内部存在缺陷时，很容易导致杆件断裂或轴承断裂，引发矿山机电安全事故。此外，超声波探伤对电铲的铲杆、重要的传动轴、传动齿轮、举升缸等部件进行检修也有非常好的效果，为确保矿山设备检修的质量奠定了技术保障基础。
3.3 振动监测技术
在矿山采掘设备中，大多是大功率的机电设备，在设备运行时会产生一定的振动。而设备的动力传输和运动的传递多采用轴、轴承、齿轮等构件来完成，一旦这些构件发生破坏，轻则影响设备的寿命，重则导致重大的安全事故。这些构件大多位于设备的内部，凭借人的主观感觉很难对其运行状态做出准确的判断。在这种情况下，可以通过振动监测技术来对机械杆件的运行状态来监控。在实施时，只需在设备的轴承、轴等相应的部位安装上振动传感器，就可以实时查看设备的运行状况。根据监测的运行状态，可以对机械设备制定合适的维护及维修方案，给设备的运行管理和维修管理带来了方便，极大的提升了设备运行的可靠性，保证了铁矿生产的安全性。这项技术有利于更早的发现机械设备的故障，防止了故障的扩大化，有着广泛的应用前景。由于机械设备种类的多样性，以及设备运行的环境存在差异性，导致这项技术依赖于设备的故障经验，需要矿井积累丰富的设备维修数据。故障诊断技术主要是程序化模式，所以需要建立机械故障的数学模型，这给其应用带了一定的困难，需要企业和设备的生产厂家共同克服。但随着科学技术的不断进步，这项技术必将得到广泛的应用。
结语：
新时期我国露天矿山开采规模的扩大,对与之相关的机械设备性能可靠性提出了更高的要求.在此背景下,为了降低露天矿山设备应用过程中的故障发生率,延长这类设备的使用寿命,则需要重视相应的机械维修作业开展,且将有效的故障诊断技术应用于矿山设备机械维修中,增加其维修过程中的技术含量,保持露天矿山设备良好的安全性能,进而提高相关生产实践活动的开展效率。笔者希望本文可以为同行提供借鉴意义。
参考文献：
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[2] 严栓柱 . 故障诊断技术在矿山机械设备维修中的应用[J]. 河南科技，2014（4）：128-129.
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作者简介：胡瑞鑫，1986–11，男，汉，河北省南皮县，内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，机械技术员，，从事露天采矿挖掘机司机。