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故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用王建国

发表时间：2020/11/18 来源：《基层建设》2020年第22期作者：王建国王启张国磊

[导读] 摘要：随着我国居民对煤炭资源需求量的不断增多，矿产企业对机械设备的要求也与日俱增。

        内蒙古科技大学内蒙古包头市 014000
        摘要：随着我国居民对煤炭资源需求量的不断增多，矿产企业对机械设备的要求也与日俱增。但机械设备在长时间的使用过程中，极容易出现各种各样的故障问题，令开采性能大幅度降低，甚至对工作人员的生命安全造成威胁。而通过故障诊断技术，利用专业的诊断流程和处理方法，可以及时有效地发现机械设备的故障问题，并使机械设备能够尽快恢复到正常状态。为矿产资源的开采工作，奠定良好坚实的基础。笔者利用故障诊断技术的具体内容，结合煤矿机械设备的常见故障问题，浅谈一下故障诊断技术在煤矿机械设备中的具体应用。
        关键词：故障诊断技术；机械设备；矿产企业
        引言
        机械设备作为煤炭资源开采工作的重要前提，不仅能够加快开采效率，满足社会发展的日常需求。还可以降低劳务成本，为矿产行业带来更大的经济利润。但在日常开采工作中，由于人为因素和自然因素的影响，使机械设备常常出现零部件老化、振幅过大和腐蚀程度强等问题，严重阻碍了煤炭资源开采工作，令矿产企业的发展水平停滞不前。科学合理的运用故障诊断技术，成为了确保机械设备正常运行的主要手段，也是加快矿产企业发展速度的重要举措。
        一、故障诊断技术的具体内容
        （一）技术故障诊断
        故障诊断技术按照操作对象的不同，可以分为技术故障诊断和流程故障诊断两种。技术故障诊断的应用时期，通常是在机械设备的故障问题发生后。技术故障诊断是指利用温度检测仪、红外热成像仪、超声波仪器和振动监测仪等专项设备，对机械设备的具体故障问题进行深入的研究。通过对各项仪器设备检测结果的统搜集与统计，分析出故障问题的最终根源。然后利用相对应的措施手段予以处理，使机械设备尽快恢复到正常的状态。为矿产资源的开采工作，奠定良好坚实的基础[1]。
        （二）流程故障诊断
        相比于技术故障诊断，流程故障诊断更侧重于故障问题的事前预防和事中控制，以及对技术故障诊断环节的优化。流程故障诊断，主要包括机械设备的养护维修、各项数据的实时监测和线上系统的高效处理等。通过流程故障诊断，可以在机械设备出现故障隐患时，予以及时有效的管理与控制。不仅能够避免问题的进一步恶化，确保机械设备的稳定运行。还可以显著降低机械设备的运行成本，减少零部件的更换费用[2]。为矿产企业的长远有序发展，提供良好有力的帮助。
        二、煤矿机械设备的常见故障问题
        （一）零部件老化
        当机械设备使用年限较长或日常养护不到位时，极容易出现零部件老化的情况，令机械设备的运转效率显著降低。不仅会影响矿产企业的正常开采进度，导致营业利润的大幅度降低。还会显著增加开采工作中的风险系数，令相关人员的生命安全受到严重威胁。而且，高强度超负荷的运转，也会加快零部件的老化速度，令机械设备的使用年限大大缩减。当机械设备出现零部件老化问题时，工作人员若未能够及时有效的处理，会导致老化问题的进一步加剧[3]。最终使机械设备彻底瘫痪，无法再为开采工作提供任何帮助。
        （二）部件磨损严重
        在机械设备的使用过程中，难免会出现零部件磨损的情况，令机械设备的整体性能受到严重的影响。由于煤矿机械设备的零部件较多，一旦出现此类故障问题，会对排查工作造成巨大的挑战。不仅增加了维修人员的工作量，也会大幅度提升故障问题的处理时长，令维修成本居高不下。而造成零部件磨损问题的主要原因，有安装不合理和使用方法不正确两个方面导致。

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一旦零部件磨损过于严重，会出现机械设备在运转过程中噪声过大的情况，严重时还会导致机械设备无法正常运转，令煤炭资源的开采进度停滞不前[4]。
        （三）零部件腐蚀
        当机械设备出现零部件腐蚀的故障问题时，工作人员应高度重视此类情况，并及时找出导致腐蚀问题的根本原因，采取有效的措施手段予以处理，使机械设备的整体性能保持稳定。因为零部件出现腐蚀情况，多半是由于机械设备周围环境和运行环境所导致。当机械设备周围环境过于潮湿时，空气中的水分会与机械设备中的金属部分发生化学反应，从而出现了腐蚀的现象。而运行速度过快时，会导致机械设备的零部件温度急剧上升[5]。不仅容易造成零部件的磨损情况，更易加快机械设备的腐蚀程度，令机械设备的使用年限显著降低。
        三、故障诊断技术在煤矿机械设备中的具体应用
        （一）技术故障诊断
        在煤矿机械设备的运转过程中，工作人员可以从设备发出的信号，对故障问题进行初步的判断。并结合机械设备运转时的振动幅度、噪音大小和温度变化，对故障问题加以明确。然后利用维修或更换的方式，对相关的零部件进行及时处理，使机械设备的整体性能恢复正常状态。当发现机械设备振幅过大时，工作人员可以利用振动监测技术，对机械设备的振动幅度和相关频率进行数据搜集。并结合超声波无损故障诊断技术，对机械设备的内部组件进行无损检测，全面完整的了解零部件的使用状况，同时找清具体损坏或老化的零部件，为维修工作的开展奠定良好基础。振动监测技术和超声波无损故障诊断技术的应用，不仅能够减少对机械设备的损害，还可以提升故障诊断的准确性，使故障诊断水平显著提高。而机械设备出现温度过高的情况时，工作人员可以利用温度检测技术或红外热成像技术，对机械设备的运行温度进行检测，快速寻找导致温度急剧上升的主要原因。并通过及时有效的措施予以解决，使煤炭资源开采工作得以顺利有序地进行。相比于温度检测技术，红外热成像技术的操作流程较为简便，检测结果的精准度也远超前者，被广泛应用于煤矿机械设备维修工作中。
        （二）流程故障诊断
        通过在机械设备内部安装各类数据监测系统，能够对机械设备运转时的振动幅度和温度变化，进行全面完整的实时监测。既能够在故障问题发生前，进行及时有效的控制与处理。还可以优化和调整具体的开采流程，增强矿产资源的开采效率。将监测系统与软件平台相结合，能够对监测数据实现高效精准的分析，使故障诊断技术的智能化水平显著提高。除此之外，利用定期检修和维护工作的开展，也能够及时发现机械设备的故障隐患。并通过具体的措施手段，降低机械设备运行时的各项风险，确保矿产资源开采工作的顺利有序进行。
        结语
        通过对故障诊断技术的深入了解，可以发现利用温度检测仪、红外热成像仪、超声波仪器和振动监测仪，能够对零部件老化、磨损和腐蚀等故障问题的具体根源予以检测。并采取相对应的措施手段，使机械设备尽快恢复的正常使用状况。同时结合监测系统和软件平台，对机械设备的运行状态，实现全方面的实时监测。为矿产资源的开采工作，提供良好有力的保障。
        参考文献：
        [1]张仲凯.化工机械设备安全特性及故障诊断技术分析探讨[J].化工管理，2020（5）：66-67.
        [2]刘仪.故障诊断在机电设备管理与维修中的应用分析[J].造纸装备及材料，2020（1）：26-26.
        [3]王鹏凯.煤矿提升机运行监测及故障诊断方法的研究[J].机电工程技术，2020（1）：174-176.
        [4]张亮亮.煤矿提升机故障分析及诊断系统方案设计[J].能源与环保，2020（1）：137-140.
        [5]范庆玺.矿井提升机减速器故障诊断与应用分析[J].科技创新与应用，2020（2）：171-172.