矿山机械电气设备故障分析与检修

高丽新，刘金钊，孙宝庆

（新城金矿，山东 济南 250000）

1 做好矿山机械设备维修管理工作的重要性

根据有关调查结果，如采用较适宜的养护方法，矿山企业必须严格做好机械设备的管理工作，从而保障所有的机械设备处于良好的运行状态，有效延长机械设备的使用寿命。同时，通过日常检修可以及时发现机械设备的存在的问题，并采取有效的措施进行解决，避免由于机械设备故障引起安全事故。此外，机械设备的日常维护与管理可以在一定程度上同样能节约维修费用，延长机械设备的使用寿命，这对矿业企业的健康发展起到了积极的促进作用。矿机设备的使用价值主要体现在采矿作业中，采矿作业负荷较重，采矿作业规模也相当大。此外，如果矿山机械设备在实际工作过程中，常常需要连续工作很长的时间，由于某些特殊原因而发生故障，使得工作难度增加。无论矿井机械设备的哪个部位发生故障，都会对设备内部产生工作影响，对设备的正常运行造成干扰。

2 诊断技术在矿山机械电气设备维修中的应用

（1）各类油液监测方法。在操作过程中，许多机械设备需要用油，如新城金矿目前使用的DD331凿岩台车润滑机油、液压支架液压油和设备动力油等，油质直接影响机械设备的正常操作。为确保机械设备的正常运行，目前多采用油液监测传感器来监测油液的粘度、浓度及油品等参数。监控过程中，根据油品功能的不同，需要使用不同类型的油液传感器，主要监控油品中金属含量的变化，水分的变化，粘度的变化等，从而及时对油品进行更换，保证机械设备运转正常。

润滑油是机械设备运转必不可少的，能够有效缓解齿轮之间的摩擦，避免由于摩擦力过大引起的齿轮损耗。通常情况下，需要检验润滑油中的金属含量以及润滑油的黏度。通过对润滑油的检验，可以及时发现发动机运转存在的问题，同时，有效降低更换机油产生的费用。例如，有些机械设备中的机油要求使用240小时，但是经过严格的维护与检验可以有效延长至340小时。这样一来，可以有效的延长机油使用的时间，降低机油使用的成本。此外，采用线检测技术，不会对发动机造成任何影响，减少换油产生的成本。

液压系统对油液的要求比较高，因此，在使用过程中必须保证油液的质量符合质量标准。液压系统是一个封闭式系统，是由多种不同的部分组成的，这样一来就会增加液压系统故障排查的难度。技术人员通过液压油质量的检测，从而及时发现液压系统中存在的问题。液压系统运转过程中放液压油的黏度不足时就会导致液压系统无法正常运转，机械设备故障出现的可能性就会增加。此外，当液压油中的金属含量超标时，液压系统中的管道及容易出现堵塞的问题。因此，技术人员必须及时采取科学合理的措施及时排查出液压系统中的故障。

（2）无损检验检验技术。矿山机械设备中的杆件零件多，在长期使用过程中内部会产生损伤，造成设备在使用过程中存在重大安全隐患。用传统的方法难以识别这些杆件内部的损伤，需要用一种新的方法来检测这些杆件是否损坏。无损伤探伤是目前使用较多的一种机械设备损伤检测方法，其主要优点是能够在不损坏机械设备的情况下，检测设备内部的损伤，提高检测效率的同时还能够降低检测的成本，对某些大型设备的支承、焊缝裂纹检测效果非常明显。

超声波检测技术在实际生产中应用较多，主要用于检测金属内部缺陷。对表面裂纹比较容易发现，对内部缺陷则通过探伤仪进行智能检测。如液压设备杆件、电机轴承等，在其内部存在缺陷时，极易造成杆件或轴承断裂，从而引发矿山机电安全事故。另外，超声波探伤对电铲铲杆、重要传动轴、传动齿轮、提升缸等部件的维修也有很好的效果，为保证矿井设备维修质量提供了技术保障。

（3）监测振动的技术。我矿重点机械设备如MQY-50＊64球磨机在运行中因受动力作用会产生一些机械振动，对于正常机械振动对设备影响不大，但振动异常则说明机械设备出现故障。矿井机械设备是由齿轮、轴承等部件组成的，一旦振动超过这些部件所能承受的极限，就容易引发严重的机械安全事故。

通常情况下，这些部件多位于某些内部，难以用肉眼观察其异常运动状态。对关键部件的工作状态进行判断时，可在关键部件上安装振动传感器，通过传感器测得部件的振幅，对设备的工作状态进行检测。在振动状态变化的基础上，合理确定设备维修和检修的时机，有利于防止机械故障，确保生产安全。该方法可以从根本上监控故障的发生，使故障能够提前发现，减轻故障带来的后果，这种故障检测方法具有广阔的应用前景。

3 矿山机械设备的故障维修

（1）矿井机械设备的维护措施。矿山机械设备润滑管理工作的首要任务是润滑，因此，在矿山机械设备的管理中，应严格规范润滑措施，把整个矿山机械设备的润滑工作放在重要位置，并在管理层面上给予高度重视。机器设备在加润滑剂或加润滑油时，应严格按照机器设备管理规范操作。在机械设备润滑工作中不断完善，可在添加润滑剂的过程中加入一定的辅助物质，从而达到提高润滑效果的目的。润滑油的选择应根据一定的标准，做好润滑油的质量检测，不能随意添加或添加质量不佳的机械设备润滑油，保证机械设备运转的正常。为了更好地生产设备，必须保证润滑油符合要求并达到高标准，这样才能减少机械设备的磨损，从而降低机械设备在运行中的能耗。加强矿山机械设备的管理，才能降低整个生产过程中的事故发生率，并不断提高生产效率，保证企业的经济效益不受影响。机器设备的润滑工作要做好工作记录，对加润滑剂的机器设备质量要定期检查，在现有的管理方案的基础上进行合理的调整与改进。与此同时，整个机械设备的润滑工作都要落实到员工身上，如果出现某些问题可以进行责任追查，这样可以保证促使企业员工更好的进行润滑管理。

（2）预期故障修理。预知故障维修是指矿山机械设备在发生故障前，定期对机械设备进行检查和性能分析，以防止机械设备发生故障而采取的相应预防措施。预知故障维修是为了不断提高矿山机械设备的生产效率，延长其使用寿命，使其经济效益最大化。对于机械设备的故障维修，也要根据机械设备对矿山企业生产的影响程度，采取相应的维修措施。对在矿山企业生产中作用较小的机械设备，可采用事后修理的方法进行修理。针对矿山企业生产条件影响较大的机械设备，采取预防性维修的方法进行维修。

矿山机械设备定期维修的优点有很多，除了能及时发现机械设备是否超负荷之外，还能使机械设备运行人员在此基础上调整运行模式，防止机械设备发生故障。

（3）提高设备维修人员的专业素质。为有效地提高矿山企业机械设备的维修质量，必须加强对设备维修人员的安全教育和技术培训，提高整个队伍的安全意识和专业技术水平。管理人员必须对员工进行技术培训，要做到技术性、针对性，定期进行技术考核。对专业技术不合格的员工采取相应的激励措施，以促进其技术水平的提高，保证能够更好地完成本职工作。另外，在实际管理过程中要严格操作人员的准入关，坚决做到持证上岗，落实上岗前的安全教育和培训。

（4）重视设备的维修。矿山企业的有关管理人员必须认识到机械设备的维修工作的重要性，不但要减少设备的磨损，延长使用寿命，而且要及时消除安全隐患，避免发生各类重大安全事故，给企业造成严重的经济损失。一般而言，机械设备的可靠度随着使用年限的增长而下降，可靠性降低，设备发生故障的机率越大，维修费用也必然越大。目前，矿山企业所使用的各种现代化机械设备均属资金密集型设备，其投资和使用成本较高，应加强设备管理，以降低投资和使用成本，提高企业的经济效益。

（5）探测。检测方法主要是用辅助工具判断机械和电气设备故障的检修方法。辅助器包括以上所述的振动分析仪和相关仪器仪表，综合应用了电阻法、电压法和电流法。采用检修法进行故障检修时，若发生互感二次回路故障，首先要仔细检查互感器的保险丝，确定互感器电源的来源并加以核实，再结合备用保险丝的箱体和线路，接到地上，对其电压进行测试，在临时电气二次回路与互感器之间设置一个实体开关，观察实际的电气二次回路在接通电流后的工作情况，看是否能满足习作的实际需要。若一切正常，则可确定修复工作已完成；若修复过程中出现问题，应随时进行调整。

（6）通电。本发明主要是将安培计串联在电流中，在通电时能准确地读出读数。读数的大小可以反映电路的工作状态。断路器故障时电气二次回路中交流电极易发生的一种故障情况，一般指在电流运行过程中，发出各种电气二次回路断路器信号，整个仪表显示其中电流为零值，即无电流通过。电流互感器发出很大的响声，在具体接触导线处可能会有火花。

4 结论

为有效地分析和诊断矿山机械和电力设备的故障，本文采用改进的MSER算法对矿山机械和电力设备的故障进行聚类提取。机电设备故障分析与检修是保证机电设备工作效率和工作质量的重要手段，针对机电设备的故障诊断，提出了经验法、检测器法和电流法三种检修方法，可大大提高机电设备的故障诊断水平。在下一步的工作中，我们可以加大对改进MSER算法的研究力度，努力实现参数的自适应调整。但是本论文唯一的不足之处就是没有对机械电气设备的故障诊断进行更深入的研究，未来的研究中这项内容将作为该领域的一个研究重点，为矿山机械设备能够稳定运行提供可靠的保障。