煤礦機械設備故障診斷技術應用

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摘要：本文以煤礦作為研究主題，選取與其相關的機械設備作為研究對象，重點探討故障診斷技術的相關應用問題。先對煤礦機械設備存在的問題進行一般性說明，然后按照其應用需求，對故障診斷方法進行分類說明，最后從應用視角分析其具體應用。

關鍵詞：故障診斷；煤礦；機械設備；應用

進入第四次工業革命后，繼德國工業4.0、美國人工智能之后，中國提出了與自身發展相一致的“中國制造2025”戰略。隨著這一戰略的持續性推進，我國的煤礦產業正在向著升級優化的方向全面發展。尤其是在煤礦工業的機械設備中，各項技術的應用范圍越來越廣，對技術水平的要求也越來越高。下面就以上述背景作為探討前提，對主題展開具體闡述。

1煤礦機械設備使用狀況

煤礦工業中的作業環境，大部分在礦井下實現，煤礦機械設備的使用場景與環境條件限定，使其顯示了應用的一般狀況，比如使用空間狹小、通透性能較差、環境影響較大。在這種應用狀況下，機械設備的功能效應往往很難達到最佳程度。機械設備的故障發生率相對較高，高比率的故障發生率要求在檢查與維修過程中，滿足及時性、精準性、自適性等基本的故障診斷性能，在以上限定條件下，要實現對煤礦機械設備故障的有效診斷，需要明晰故障診斷技術的類型，在應用中發揮其應用功能[1]。

2故障診斷類型分析

當前我國煤礦工業中對機械設備故障診斷采用的故障診斷技術一般可以劃分為兩大類型，一類針對具體的技術故障診斷，另一類針對具體的流程故障診斷。簡單的講，就是技術診斷與管理診斷。從技術診斷的角度分析，當前的故障診斷技術包括溫度檢測診斷技術、紅外熱成像診斷技術、超聲波診斷技術、振動監測診斷技術等。從管理診斷的角度分析，主要包括故障診斷流程的設置、機械設備故障系統管理、技術操作應用管理、設備養護維修管理等。

3應用分析

3.1以技術診斷類型為例

在煤礦機械設備使用中，會發生不同種類的故障問題，在實際的應用中，要求針對不同問題采用不同的診斷方法。舉例如下：比如，當機械設備發生組件老化、零件磨損等問題時，就可以選擇超聲波無損故障診斷技術，利用其中的“光、熱、電反應原理”，對受損或磨損的組件及零件進行無損檢測，能夠從外部明確損壞程度與磨損狀況，既避免了進一步的設備損害，也能夠提升故障診斷的精準性，針對此類故障可以做到精準定位、即時更換、及時有效。再如，機械設備最易發生振動問題，這種振動頻率異常也會給設備造成實際上的各類安全風險，需要采用與之對應的振動監測技術，對有規律的振動頻率進行監測，這樣就能夠對異常情況進行及時排查，并且快速提出診斷報告，提高機械設備振動易發生各類故障的診斷效果[2]。另外，煤礦機械設備使用頻率較高，又受限定條件制約，當其運行時，必然會發生溫度過高、發動機運轉異常、設備零部件燒壞等風險。在這種情況下，就可以借助故障診斷技術中的溫度檢測技術，針對容易產生高熱量的設備進行檢測，反過來，當此類設備及零部件發生故障時，也可以由果及因去尋找發熱部位，進行故障排查，從預防與原因追溯兩方面起到較好的診斷效果。同樣的狀況也可以采用紅外熱成像故障診斷技術進行解決。需要注意的是，兩種故障診斷技術之間存在一定的應用差別。比如，與溫度檢測技術相比，在應用中，紅外熱成像技術避免了溫度傳感器布線，降低線路排布難度，具有非接觸的比較優勢，更適用于當前設備的溫度故障診斷。

3.2以管理診斷類型為例

技術診斷是硬性標準，管理診斷則屬于軟性標準，在故障診斷中合理采用，可以有效提高管理效率。比如，在煤礦設備的故障診斷中，診斷流程容易發生混亂，這種情況下會導致一系列潛在的安全風險，需要從管理診斷的角度提出較為科學的診斷流程，并使其得到應用。一般經驗表明，當故障未發生時，需要對其進行預防性診斷，包括日常養護與故障排查，當故障發生后，要求先進行故障排查，再根據初步診斷評估結果，做進一步的技術性診斷，增強故障診斷流程管理，減少故障診斷時的潛在風險，也能提高診斷的精準性。當前的故障診斷處于智能化的發展階段，各類故障診斷軟件的應用為管理提供了線上系統。在實際的故障診斷方面，要求對系統平臺進行實時動態化的管理，并提供技術維護，包括硬件設備的維護與軟件平臺的日常維護，以及必要的更新管理。另外，故障診斷技術離不開診斷主體，加強技術培訓與人力資源管理，更有利于保障兩大故障診斷技術類型下的診斷效果[3]。

4結束語

在現代工業發展過程中，煤礦工業的發展離不開機械設備的智能化以及與其相匹配的故障診斷技術的信息化，這一發展趨勢要求在現階段，盡可能地做好故障診斷技術在煤礦機械設備應用中的數據采集、圖譜繪制、經驗積累。構建以煤礦機械設備為主的故障診斷技術信息數據庫，加強煤礦機械設備的專業化與高效化。

參考文獻：

[1]秦強,董玉革,蔣克榮.煤礦設備安全系數的探討[J].礦山工程,2020,8(01):17.

[2]楊帆.煤礦采礦工藝及技術探析[J].價值工程,2020,39(01):129-130.

[3]賀文斌.煤礦機電自動化技術發展及應用分析[J].價值工程,2019,38(36):245.

作者：李東 陳飛舟 張銀學 張忠安 王翠香 單位：臨沂礦業集團菏澤煤電有限公司