煤礦機(jī)械設(shè)備的故障診斷探討

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摘要：確保煤礦生產(chǎn)的安全是當(dāng)前中國采煤工作中的重中之重，而煤礦機(jī)械設(shè)備一旦發(fā)生故障，不僅會(huì)影響采煤工作的開展，還會(huì)威脅相關(guān)工作人員的人身及財(cái)產(chǎn)安全。主要論述了煤礦機(jī)械設(shè)備現(xiàn)狀、故障診斷及維修技術(shù)等，以提升煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，最終提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)械設(shè)備；故障診斷；維修技術(shù)

0引言

煤炭是中國的主要能源之一，煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與中國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)。中國露天煤礦少，開采時(shí)需多借助煤礦機(jī)械設(shè)備，而由于煤礦機(jī)械設(shè)備長時(shí)間在井下運(yùn)作，發(fā)生故障的概率較高，嚴(yán)重影響到煤礦開采的進(jìn)程。因此，加強(qiáng)對煤礦機(jī)械設(shè)備故障的診斷及維護(hù)尤為關(guān)鍵。

1煤礦機(jī)械設(shè)備的概述

1.1煤礦機(jī)械設(shè)備構(gòu)成

煤礦機(jī)械設(shè)備主要分為兩類，一類是露天煤礦機(jī)械設(shè)備，包括機(jī)械式挖掘機(jī)、連續(xù)挖掘機(jī)、大型皮帶運(yùn)輸機(jī)、大型煤炭破碎機(jī)等；另一類是井下煤礦機(jī)械設(shè)備。

1.2煤礦機(jī)械設(shè)備工作特征

中國露天煤礦較少，多為井下煤礦，因此，煤礦機(jī)械設(shè)備在運(yùn)作期間具有以下三方面的特征：a)具備長時(shí)間連續(xù)運(yùn)作能力。煤礦生產(chǎn)工作多是24h不間斷進(jìn)行的，留給機(jī)械設(shè)備維修與保養(yǎng)的時(shí)間不多；b)煤礦開采人員工作環(huán)境較為惡劣。開采期間會(huì)產(chǎn)生很多粉塵，這些粉塵不僅會(huì)影響到機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)作，還會(huì)威脅開采人員的生命安全；c)對煤礦機(jī)械設(shè)備質(zhì)量的要求較高。煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行期間會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、摩擦，甚至還會(huì)出現(xiàn)重載等情況，而地下開采空間有限，這就要求煤礦機(jī)械設(shè)備具有較高的質(zhì)量，方能實(shí)現(xiàn)煤炭的高效開采和輸送等[1]。

1.3煤礦機(jī)械設(shè)備現(xiàn)狀

a)設(shè)備參差不齊。部分煤礦企業(yè)使用的仍是建礦時(shí)的機(jī)械設(shè)備，而這些設(shè)備的工作效率已無法滿足中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)壯大和發(fā)展的需求；還有部分企業(yè)雖引進(jìn)了一些先進(jìn)的綜合采礦設(shè)備，但生產(chǎn)觀念比較落后，致使機(jī)械設(shè)備無法發(fā)揮其真正的作用；僅有小部分企業(yè)的煤礦機(jī)械設(shè)備先進(jìn)，且現(xiàn)代化程度較高；b)中國近幾年來致力于研究和開發(fā)更為先進(jìn)的煤礦機(jī)械設(shè)備，使得中國煤礦機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力得以改善；部分設(shè)備還實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測和監(jiān)控等功能，大大提升了機(jī)械設(shè)備的功能性和安全性。

2煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷及維修的多種技術(shù)

受工作特征的影響，煤礦機(jī)械設(shè)備的故障種類、原因較多，而選擇科學(xué)有效的故障診斷技術(shù)，不僅有利于提升診斷的正確率，還能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)管理，進(jìn)而減少維修成本，確保煤礦機(jī)械設(shè)備的高效運(yùn)行。

2.1煤礦機(jī)械設(shè)備的故障診斷技術(shù)

2.1.1振動(dòng)檢測診斷

振動(dòng)檢測診斷技術(shù)主要是將機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中的振動(dòng)特征及變化作為診斷依據(jù)，進(jìn)而分析得出機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。此種技術(shù)是煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷最常用的一種技術(shù)，其優(yōu)勢在于：a)具有多維性和廣泛性等特征；b)不會(huì)對設(shè)備本身造成影響，且無需關(guān)停設(shè)備；c)實(shí)用性較強(qiáng)，且操作比較簡單，深受煤礦企業(yè)的青睞；d)診斷的正確率較高，能更為直觀地判斷出設(shè)備故障問題。

2.1.2無損檢測診斷

無損檢測診斷技術(shù)也稱“非破壞性檢測診斷技術(shù)”，能夠在不損壞待測設(shè)備的前提下對設(shè)備內(nèi)外部故障進(jìn)行檢測和診斷。在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)首先分析機(jī)械設(shè)備材質(zhì)、可能出現(xiàn)的故障等，以便選擇最佳的檢測診斷方式。

2.1.3油液磨屑分析診斷

煤礦企業(yè)機(jī)械設(shè)備檢驗(yàn)診斷中應(yīng)用最為廣泛的診斷技術(shù)之一便是油液磨屑分析診斷技術(shù)，此種技術(shù)主要是通過提取機(jī)械設(shè)備中的油液作為樣本，并采用鐵譜、光譜等分析油樣，檢查、診斷機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的情況、磨損的部分及程度等[2]。

2.1.4紅外測溫診斷

機(jī)械設(shè)備的溫度也是診斷、檢驗(yàn)其故障的一個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)，若設(shè)備某個(gè)部位發(fā)生磨損或燒壞等故障，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的溫度上升，甚至無法發(fā)揮其正常功能。而紅外測溫診斷技術(shù)就是根據(jù)測量機(jī)械設(shè)備不同部位的溫度來判斷機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以便及時(shí)對故障部分進(jìn)行維修，進(jìn)而保障設(shè)備的正常運(yùn)作。其中，對于電流制熱型設(shè)備而言，采用紅外測溫診斷技術(shù)時(shí)。

2.2煤礦機(jī)械設(shè)備維修技術(shù)

a)事后維修技術(shù)。此種維修技術(shù)主要是在故障發(fā)生后對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修，目的性較強(qiáng)，且能夠根據(jù)實(shí)際的故障擬定出合理的維修方案；較為被動(dòng)，會(huì)對煤礦生產(chǎn)造成影響；b)周期性維修技術(shù)。此種維修技術(shù)需維修人員分析煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行特征，確定維修的周期及程度；具有一定的預(yù)防性，在極大程度上降低了故障發(fā)生的概率，確保煤礦的正常運(yùn)作[3]；c)預(yù)知性維修技術(shù)。此種維修技術(shù)主要是通過監(jiān)測煤礦機(jī)械設(shè)備來判斷其有無故障，一旦確定故障部位，及時(shí)維修，以免造成更大故障而影響煤礦的生產(chǎn)。

3提升煤礦機(jī)械設(shè)備維修技術(shù)的措施

3.1進(jìn)一步簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)與產(chǎn)品的使用效率密切相關(guān)，隨著中國科學(xué)技術(shù)水平的提高，機(jī)械設(shè)備研發(fā)部門應(yīng)加大對煤礦機(jī)械設(shè)備的研究力度，進(jìn)一步更新設(shè)計(jì)方案，簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，從而提升設(shè)備質(zhì)量。此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)針對每一個(gè)部位進(jìn)行區(qū)域化設(shè)計(jì)，從而提高故障診斷和維修效率，并降低維修成本。

3.2提高設(shè)備可靠性

a)材料是確保煤礦機(jī)械設(shè)備可靠性和安全性的關(guān)鍵因素，因此，在制造設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡可能選擇優(yōu)質(zhì)的材料，進(jìn)而提升設(shè)備的強(qiáng)度和耐磨損度；b)煤礦企業(yè)應(yīng)使用現(xiàn)代潤滑技術(shù)，有效降低煤礦機(jī)械設(shè)備零部件的磨損程度；c)煤礦企業(yè)應(yīng)落實(shí)設(shè)備管理機(jī)制，加大監(jiān)管力度，從而減少設(shè)備運(yùn)行中的安全隱患[4]。

3.3加強(qiáng)對相關(guān)人員的培訓(xùn)

人員素質(zhì)高低、操作規(guī)范與否等與煤礦機(jī)械設(shè)備的安全與否密切相關(guān)。煤礦生產(chǎn)過程中，機(jī)械設(shè)備運(yùn)行任務(wù)重，相關(guān)工作人員需頻繁操作，而這些操作具有重復(fù)性、機(jī)械性等特征，極易導(dǎo)致工作人員精神疲勞、注意力不集中，最終引發(fā)事故。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)定期對維修及操作人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)及考核，確保相關(guān)人員持證上崗。此外，在培訓(xùn)期間，煤礦企業(yè)還應(yīng)進(jìn)一步培養(yǎng)相關(guān)工作人員的責(zé)任感及工作態(tài)度，進(jìn)而避免因操作失誤而引發(fā)安全事故[5]。

4結(jié)語

中國是煤礦開采和生產(chǎn)大國，且隨著中國社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，煤礦的年產(chǎn)量也在不斷增加。做好煤礦機(jī)械設(shè)備的故障診斷及維護(hù)，不僅能夠保障相關(guān)工作人員的生命安全，還能夠促進(jìn)中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。此外，加強(qiáng)對煤礦機(jī)械設(shè)備的診斷和維護(hù)，還有利于確保機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)作，降低維修費(fèi)用，進(jìn)一步促進(jìn)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］武暾.煤礦機(jī)械的故障診斷與維修［J］.機(jī)械管理開發(fā)，2017(10)：40-41.

［2］龍?jiān)诜€(wěn).煤礦機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)管理的現(xiàn)狀與對策分析［J］.收藏與投資，2018(2)：176.

作者：牛金星 單位：山西辰誠建設(shè)工程有限公司