故障诊断技术在现代矿山机电设备维护中的应用

张红梅

（中信机电制造公司科研设计院，山西 侯马 043007）

引言

矿山机电设备能够提高矿山企业的经济效益，保障机电设备的安全、稳定的运行，能够使矿山企业的持续性发展得到保障。但矿山机电设备在作业过程中难以避免的会出现故障问题，如何有效地避免或减少故障是矿山企业中重点工作之一，同时也需要保障机电设备的日常检测与维护工作。

1 矿山机电设备故障诊断技术概述

故障诊断技术是指利用科学的方法对机电设备进行测试分析和诊断，在实际工作中，故障诊断技术属于对机电设备的一种防护工作，因为故障诊断技术是在机电设备运行中通过检测仪器检测出各种参数信息，将标准参数进行对比后，如发现异常，则证明设备存有故障，在调节过后，使检测出的各种参数恢复标准状态。

故障诊断技术可以分为五大类别：第一，数字模型技术。通过事先构建出的数字模型，将设备中数据信息的变化直观地反映出。通过对正常数据信息的对比，能够掌握设备的运行状态。第二，信息采集技术。信息采集技术主要是针对各种信息进行采集，通过对采集后的信息对比，能够发现设备的故障问题，并通过信息针对故障部位进行维修。第三，信息处理技术。对采集到的信息进行筛选与处理，对参数正常的信息进行过滤，保留故障信息。第四，识别技术。在信息采集完成后，通过对信息的识别和分析对采集到的信息进行处理。第五，诊断与测算技术。在对信息识别后，对设备的故障、使用及寿命等进行诊断和测算，防止再次发生设备故障问题。

矿山机电设备的故障诊断技术分为两种：测试分析和理论诊断。对机电设备的故障出现的原因、位置和故障程度进行诊断，根据诊断结果制定维修方案，维修方案中也包括日后的维护与防范措施［1］。这种方式能够将机电设备的参数确定，并且会预测出机电设备安全范围内的工作时间和稳定性，对出现的异常现象进行评价，既能分辨出故障类型、程度，也可以预测出故障隐患问题。由于矿山机电设备的工作环境比较特殊，所发生的故障信息也有一定的特殊性。

机电设备故障诊断的步骤为：对机电设备建立模拟模型，通过传感器对其进行数据采集，然后对数据进行分析和处理，判别出故障类型和运行状态，最后制定故障诊断方案。

2 故障诊断技术在现代矿山机电设备维护中的应用

2.1 主观诊断

在机电设备中均配备相应的故障诊断仪器，通过具有多年工作经验的工作人员使用故障诊断仪器对故障进行诊断，通过对机电设备的检查、设备参数的调整、对故障的分析以及维修等工作，使机电设备的故障能够快速解决。但是这种方法对故障诊断人员的要求过高，虽然简单但是可靠性低，对诊断的结果难免存在主观意识，如果出现误判，则对机电设备的运行与维修都产生影响。

2.2 仪器诊断法

能够利用到机电设备中的故障检测监测仪器有很多种，如示波器、频谱仪等，监测仪器能够对机电设备的震动幅度、频率、位置、转速以及温度、压力等参数进行检测，并显示出结果［2］。通过软件对结果进行分析检测，来判断机电设备是否出现故障。判定方法可以将当前数据和历史数据进行对比，数值多或少都代表机电设备存在故障问题。这种方式的诊断方法，需要大量记录采集到的信息、机电设备的历史参数、对比参数等，面对复杂多变的矿山机电故障问题，此方法略显复杂。

2.3 无损坏检测技术

无损检测诊断技术是指在监测过程中并不会对机电设备造成影响，虽然监测的部位属于机电设备的主体或金属材料内部、零件之间的结合等复杂且隐蔽的部位，此种检测诊断技术通过超声波技术、射线照相技术、表面缺陷等技术并不会对机电设备造成影响［3］。但是在实际操作过程中，技术性较强，结合了计算机技术、传感器技术以及分析技术等，同时此技术的费用相较于其他检测技术费用较高，目前我国所使用的故障检测技术中鲜有人使用此种技术，但这是故障诊断技术的一个发展方向。

2.4 智能诊断技术

矿山企业中，对机电设备的信息采集、分析、处理等技术均属于智能化。智能化故障诊断技术是自动采集数据技术和处理数据技术的相结合，将人工的理论和方法输入到计算机中，通过计算机对机电设备的故障进行诊断，整个诊断过程中无需工作人员在场，完全实现智能化［4］。目前此种诊断技术已经是现代煤矿企业中对机电设备最为普遍的检测技术。

2.5 压力诊断法

现代机械中，传感器是一个重要的工具，传感器能够对机电设备中的参数（齿轮转动率、轴承承受力）等进行传输，传输过程中将参数转换为数字形式，使工作人员能够十分清楚设备的参数变化。此种诊断方法可在矿山工作环境恶劣、压力大的状况下正常运行，不仅能够检测机电设备中的参数，还能够对周围环境、机械温度、运行压力变化等情况进行检测，检测结果非常快速、准确［5］。

2.6 故障诊断专家系统

矿山机电设备的故障十分复杂，并且不易发现，针对这种特点，单纯依靠一种诊断技术达不到系统、全面的检测和维修。通过故障诊断专家系统这一先进诊断技术，可以将机电设备中的故障检测方法综合，通过经验总结、建立模型、故障分析、故障处理等方面的结合，将得到最为完整的诊断结果。

3 结语

综上所述，本文对矿山机电设备中的故障诊断技术进行了分析，故障诊断技术已经越来越发达，也逐渐全面化，这无疑对矿山机电设备的稳定运行带来了一定的保证。将故障诊断技术的作用发挥到极致，对矿山企业的经济发展具有重要意义。

［1］唐艳同.矿井提升机远程状态监测与智能故障诊断系统［D］.太原理工大学，2013.

［2］刘畅.状态监测与故障诊断技术在化工设备维护中的应用［J］.中国石油和化工标准与质量，2013（13）：20.

［3］王军号.基于物联网感知的煤矿安全监控信息处理方法研究［D］.安徽理工大学，2013.

［4］李旭东.论煤矿机电设备中故障检测与诊断技术的应用［J］.科技致富向导，2013（5）：308.

［5］王雷.基于流形学习的滚动轴承故障诊断若干方法研究［D］.大连理工大学，2013.