浅谈煤矿机械故障诊断技术和维修措施

王建祥

：科技发展使我国不断进步，在煤矿产业领域，机械设备是重要产能工具。目前机械化时代越来越普遍，各领域对机械设备要求都非常高，煤矿机械也不例外。因为煤矿机械大部分在地下，其环境非常恶劣，导致机械长时间使用经常会出现一些问题。这些问题的出现非常致命，不仅威胁着人们的生命，还影响着企业的经济发展。所以，我们要对机械设备不断改革、更新、维护、保养，保证机械设备在投入使用时正常运行。

加强对煤矿机械设备的故障诊断，有利于开展安全高效生产，对于促进煤矿企业发展，具有不可磨灭的现实意义和历史意义。强化故障诊断技术有利于体高井下恶劣环境下对机械设备的操作和管理，机械设备的故障诊断和状态预测是加强设备管理、提高设备管理水平的重要组成部分，对煤矿企业的运行发展起到关键作用。只有不断加强对井下设备的故障诊断和管理，随时发现问题并及时解决，才能确保井下生产运行的安全和高效。强化故障诊断技术有利于加强井下装备的可靠性和维修性，井下生产条件存在着许多不确定性因素，故障随时有可能发生，因此加强对井下设备的故障诊断十分必要。通过对故障的不断深入研究、试验、调查、分析，研究每处故障发生的全部过程，直到消灭故障，增强井下装备的可靠性，延长使用寿命，提高设备利用率，达到提高设备整体效能。强化故障诊断技术可有效避免井下重大安全事故，减少事故危害性。科学合理的进行井下装备的状态监测和故障整段，及时解决生产经营中出现的设备事故，严格把控细节尽可能避免井下安全事故发生，尽量减少安全事故的损失和危害。故障诊断技术的应用降低设备寿命周期费用，最大化发展生产效率，从而提升煤矿企业的经济效益和投资效益。

由于煤矿机械设备的结构非常复杂，而且类型非常多，在运行环境方面差异很大。因此，煤矿设备的故障类型也不同。在煤矿设备加工和制造的环节中，由于结构设计不合理，会导致机械设备出现问题，如果包装不合理，操作人员进行不合理的操作，也会导致煤矿设备出现故障。煤矿设备的制造、设计等人为因素都是导致机械设备发生故障的因素，要提升煤矿机械设备使用中的安全性和可靠性，就要提升加工质量，确保设计的合理。如果设备在设计阶段就非常不合理，那么其功能就不能正常发挥，容易产生故障。在煤矿机械设备应用中，应该合理的采用各类故障诊断技术，对煤矿机械设备容易出现故障的环节进行监测，从而提前发现故障，对故障进行有效的预防。

1、振动检测诊断技术。机械设备在正常工作时会产生振动，通过振动采集的信息，对机械设备进行机器检测，并判断是否出现故障，从而采取相应的办法进行维护、保养。目前，这种振动检测诊断技术广泛应用于煤矿开采中，也是工作人员常用的维修方法。之所以使用这种方法有以下两个原因：（1）井下多种因素的发生，以及振动是机械设备考核的主要特征。同时诊断故障的准确度要求比较高;（2）使用这种振动检测技术，在检测过程中不需要让设备停止工作，可以在设备正常运行过程中检测故障，而且这种检测技术显得更加直观。振动检测诊断技术的特点就是在不损坏机械设备的情况下，对设备进行实时检测，保证机械设备正常运行，所以工作人员经常会使用这种检测技术。这种技术可以通过超声波对机械设备进行表面检测，再利用微波等技术检测机械设备内部出现的故障，并对其进行及时处理，保障机械设备的正常运行。

2、温度监测诊断技术。在煤矿机械设备运行环节中，如果温度过高，说明设备存在故障。在煤矿机械设备运行中，轴承、齿轮等通过摩擦都会产生热量，这些位置安装温度传感器后，都能对相关的零部件温度进行监测，及时发现温度过高的部位，尽早的对故障进行识别。采煤机在应用环节中，轴承的磨损会导致摩擦，使温度骤升，如果温度已经超出了正常的范围，那么应该对采煤机的工作状态及时分析。

3、红外热成像诊断技术。很多物体在自然界中都会发出红外线，在煤矿机械设备诊断中，设备会产生高温现象，通过红外热成像技术的方式，可以对设备内部和外部的温度进行诊断。红外热像仪是常见的诊断仪器，可以将接受到的红外辐射转换成标准的视频信号。在煤矿机械设备运行环节中，采用红外热像仪对设备表面的红外热能进行收集，然后分析其成像，可以找出温度异常的部位，以及设备的故障点。红外热成像技术可以采用非接触的方式诊断故障，为故障诊断提供了便捷。

4、无损检测技术。这种检测技术是最受技术人员使用的方法，因为这种维修技术可以做到不损坏机械设备的情况下将设备进行维修保养。这种办法利用材料内部结构的不同，体现在把设备发生的热量、声音、磁力等反应的变化，用物理或化学方法，用现代化科技和先进器材对机械设备进行检测。

1、采煤机故障诊断。由于采煤机液压系统构成包括低压系统与高压系统两部分，当液压系统运行时，一旦出现压力与负载比例异常的情况，应当立即采取相应的安全防范措施，譬如出现负载提升而高压降低的现象应立即停机。当低压显著下降时，则表明采煤机补油处或采煤机系统存在故障;当高压降低而低压上升时，则表明需检查系统安全阀，确定是否存在窜液现象;当液压系统油温异常时，应判定牵引部油箱油位是否存在上升的情况，同时抽查油样，如果存在油水分离现象则应及时换油;当设备牵引部发出异响时，应检查过滤装置的堵塞情况，看其是否存在油管漏气现象。此外，当有杂质混入液压油而导致过滤装置被堵塞时，应及时全面清洗、定期养护过滤装置。针对采煤机液压系统的机械故障进行检测诊断必须借助完善的监测装置，其主要包括传感装置、传输接口、主机和分站等。监测设备时，传感装置会定期收集设备运行信息，并将相关数据通过无线传输系统传递至数据中心，经过汇总分析后确定故障类型，进而制订相应的故障防治方案。

2、提升设备故障诊断分析。在矿井生产提升作业中，提升设备一直占据着不可替代的关键性作用，它担负着人员运输、煤炭提升、材料下运等多项生产任务。由此可见，提升设备运行质量对矿井生产作业效率和井下作业人员安全均有直接影响。鉴于矿井井下作业环境的恶劣性，对各生产设备的使用运行有较高的要求，特别是提升设备必须具备良好的整体性能。因此，对提升设备的机械故障诊断多使用专用的传感监测装置，借助频谱分析技术获得相应的监测结果。图1即为传感装置布设示意图。

引进先进的煤矿机械設备诊断技术，建立故障系统，强化员工专业培训，结合现代智能化技术，强化煤矿机械设备中故障诊断和运行管理。只有将故障诊断技术的理论和实际情况结合，才能将故障检测技术发挥到极致，只有不断发展故障检测技术，将其智能化、科学化、才能更高的完成机械设备检测工作，进而强化煤矿开采事业的安全性，维护社会稳定发展。

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