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煤矿机电设备故障诊断及维修对策探析

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：贺鹏鹏

[导读] 摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，带来的能源消耗也变得更多，因此国家对于煤炭资源的需求量也随之不断增加。

        神木县隆德矿业有限责任公司陕西神木 719300
        摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，带来的能源消耗也变得更多，因此国家对于煤炭资源的需求量也随之不断增加。在进行煤矿开采时，大部分矿井已然达成了开采设备的现代化与机械化，有了先进的设备才可以提升矿产开采的实际效率。然而机电设备经过长时间的运行，势必会由于部分原因造成其部件有磨损、侵蚀与变形这些情况，进而导致设备产生各种故障，同时影响到资源开发的进度。
        关键词：机电设备，故障诊断；维修对策
        引言
        我国煤矿事业近年来的不断发展，煤矿机电化水平得以持续提升，各式各样的机电设备在煤矿中的应用越来越广泛。任何事物均有两面性，煤矿机电设备的广泛应用一方面使得煤矿生产效率得以大幅提升，另一方面则使得煤矿机电设备维修工作面临的压力进一步增大。与此同时，因为煤矿环境的特殊性，煤矿机电设备处在恶劣的环境中高负荷工作，内部零件老化速度必然加快，故障自然在所难免。为有效保障煤矿生产效率，加强煤矿机电设备故障诊断及维修势在必行。
        1煤矿机电设备维修的重要性概述
        (1)延长机电设备使用年限煤矿机电设备故障发生前后，都需要做好及时维修工作，目的在于及时消除机电设备的故障，延长机电设备的使用年限，并保证机电设备安全运行。机电设备故障诊断中应用故障诊断技术，可以及时发现机械设备潜在安全隐患，便于及时采取应对之策，即可规避或者降低机电设备出现故障发生几率，这对机电设备安全运行具有深远影响。(2)提高煤矿设备生产效率利益最大化是企业经营发展的最终目标，对于煤矿企业而言亦是如此。近些年来，煤矿企业发展迅速，机电设备应用广泛，如何对机电设备进行故障诊断，明确故障发生原因，并对煤矿机电设备进行定期的故障检测，是当下煤矿企业故障维修人员的重要工作任务。因此，维修人员利用故障诊断技术诊断煤矿机电设备故障，便于及时处理机电设备的故障，一方面可以规避因机电设备故障而引起的损失；另一方面可以保证煤矿机电设备持续安全运行，从而有助于提高煤矿设备生产效率。
        2煤矿机电设备故障诊断及维修对策
        2.1建立信息化设备管理系统加强维护
        在煤矿生产过程中，很多设备故障的发生并不是偶然的，而是设备使用过程中必然会出现的。一般来说，机电设备的故障不仅与设备的生产质量和使用时间有关，还与设备的使用环境和人员操作有关。为了更好地快速维修设备故障，应该建立完善的机电设备信息化管理系统。与纸质化的维修记录相比，机电设备的信息化管理系统更加方便，无论是对于设备管理人员还是对于机电设备的维修人员。经过统计可以发现，很多设备故障发生多是由操作不当以及井下生产环境恶劣引起的。对于这种故障，只能是在设备发生故障后才能进行维修。
        2.2借助检测的参数值实施诊断
        在进行煤矿开采时，对于设备重要部位的每项参数都应该展开实时的监控，还要与之前的历史数据实施比对，以便于体现出设备当下的真实状态。比如，在进行煤矿的开采时，对于矿井中的温度要做好监控与辨别，这是因为煤矿机电设备常常在使用时由于温度的原因出现异常情况，所有需要下井作业的员工将每个设备在使用期间出现的非正常情况进行检测与记录。随后，机电设备在使用期间出现非正常情况时，要根据可能会出现的故障情况及时将其上报给维修人员，进而做好相应的修复工作，确保机电设备能够正常的运行使用。
        2.3故障信号特征的提取方法
        由于煤矿机电设备的复杂性和工作环境的特殊性，在运行中会产生一定的噪音，进而对人们掌握设备运行情况和故障信息造成了一定的影响和干扰。

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要想实现故障的精准诊断，对信号进行精准识别是非常关键的步骤。在故障诊断过程中，技术人员可以借助提升小波分解法及特征匹配准则，清楚的收到设备中轴承或者齿轮等零件的受损信号。并且还能利用初始双正交滤波组器，对小波基函数进行二次构建，在预测和更新设备的帮助下，实现原始信号的快速预测和更新。利用这种方法获取故障高低频的信息，进而有效的增强小波分解算法的自适应性。
        2.4事后维修
        相较于预防维修，事后维修具有更强的针对性。当煤矿机电设备发生故障后，针对故障类型进行系统的分析，并针对引发故障的原因进行深入的分析，根据这些原因制定针对性的维修方案，尽可能减少再次发生同类故障的几率。事后维修本身缺乏预见性，其能够有效控制维修成本。然而，部分煤矿机电设备发生的故障类型相对较为严重，维修时间较为紧急，且需要较长的维修时间，往往会对生产效率造成影响，情况严重的故障甚至会导致煤矿停工，导致整个煤矿的效益受到影响。
        2.5故障诊断技术在煤矿提升机中的应用
        提升机作为煤矿生产中的重要设备，若发生故障必然会影响煤矿生产效率，且不利于保障煤矿开采人员生命财产安全。通常而言，煤矿提升机常见故障主要有两类，第一是软故障；第二是硬故障。提升机检修过程中，要科学采取合理的故障诊断技术，全面检测煤矿提升机的软故障，以此实时明确煤矿提升机的运行状况，并参照提升机正常运行参数，对比评估煤矿提升机的综合性能，通过这种方式可以及时解决问题，有效规避提升机硬故障，确保提升机安全持续运行，为提高煤矿生产效益提供保障。以常见的双筒提升机松绳故障为例，维修工作人员在实践的诊断工作中，在提升机的每一个天轮上安装小磁钢，并在合适的位置植入霍尔传感器，以此检测两个天轮的转速、输出脉冲是否一致，从而确定提升机是否存在故障。以智能故障检测技术为例，在煤矿提升机当中应用，需分析提升机故障分类与编码，然后进行故障树设计，进一步考虑到能够对故障信息根据发生时间顺序进行详细、准确记录，可采取队列方式对故障代码进行存储。基于PLC当中将一部分地址用来对故障代码进行存储，根据对提升机系统故障的分析，提升机可能发生的故障大约为60多种；因此，需设计分配80个字节地址对故障代码进行存储，地址范围设置为DBW2-DBW82。基于存在故障的情况下，故障信息的上升沿为触发信号对此队列写入，然后进行1个地址指针的设置，每写入1个故障代码，则该地址指征“＋1”，然后等待下1个故障代码的存储，这样便能够实现故障代码按照发生的时间顺序详细、准确存储在队列当中。
        2.6机电设备维修
        由于煤矿机电设备的种类、型号和数量非常多，完成精准维修任务的难度是比较大的，需要借助多种方法和技术的帮助来完成诊断和维修。需要做到预防性维修，在实现有效诊断和监测的前提下，以故障预兆做信号进行相关的维修。其次需要按照诊断结果来判断设备的实际运行状态，并明确检修的时间和次数，实现故障的早发现、早解决。同时借助先进的诊断技术来分析设备出现故障的原因、具体位置和故障类型，得到故障率，制定针对性的维修计划，在保证设备工作效率的同时排除潜在的安全隐患。
        结语
        综上所述，煤矿机电设备故障诊断及维修是一项系统、复杂的工程，其需要基于煤矿机电设备实际情况，综合参考各方面因素，才能够有效保障煤矿机电设备故障诊断与维修的科学性。近年来，煤矿机电化水平的持续提升，煤矿中应用的机电设备越来越多，这就需要广大维修人员引起高度重视，针对煤矿机电设备常见故障进行深入的分析，严格按照诊断维修流程，同时针对故障进行积累，基于自身经验及故障原因的分析，科学合理的选择维修方案，以此来保障维修的科学性、规范性，为煤矿机电设备的稳定运行奠定扎实的基础。
        参考文献
        [1]丁豹.煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断技术的应用[J].时代农机，2018，45(11):212.
        [2]赵芹.基于蓝光GIS的机电设备可视化监测与故障诊断系统应用[J].煤矿现代化，2019(1):138-140.