煤矿机械的故障诊断和维修

煤矿机械的故障诊断和维修

于世勇

煤科集团沈阳研究院有限公司辽宁省抚顺市113122

摘要：煤炭在中国的建设发展中具有独一无二的地位，它是我国最重要的能源之一，也是影响整个国民经济发展的重要因素。为了保障煤炭资源的安全有效开采，煤矿机械的日常维护就显得尤为重要。本文先简要介绍了煤矿机械设备的主要特点，简单列举了煤矿机械设备的日常维护和维修种类，然后详细说明了煤矿机械的故障诊断技术和提高设备维修的措施。

关键词：煤矿机械；故障诊断；维修

煤炭资源的开发直接关系到我国经济的发展进程，因此煤矿机械的性能必须要加以保证。煤矿机械设备的作业时间一般比较长，再加上工作环境比较恶劣，非常容易出现故障，影响生产的进程，因此必须要对煤矿机械的故障诊断与维修技术要点加以探讨。

一、煤矿机械设备的主要特点

我国的露天煤矿只占煤矿总量的10%，大部分的煤矿开采都是采取井下施工作业的形式，为煤矿机械设备的日常养护、维修造成了困难。与传统的农工业中的机械设备相比，煤矿机械具有显著特点：

1.1井下作业环境差

由于冀中能源峰峰集团的煤矿在地下，于是煤矿机械就必须深入矿井中进行作业。在幽深的地下，自然光线根本照射不到井中，矿灯的光线范围有限，井下照明条件相当差。对于井下情况来说机械设备的检修和维护困难较大，不仅如此，矿井内还充斥着煤灰等粉尘杂质，有时还会出现对人体有害的气体或液体，工作环境极其恶劣。在这种恶劣的环境下，工人和机械设备都需要得到养护，否则工人会出现健康问题，机械设备会出现机械故障。

1.2工况条件严苛

矿井中对煤炭的挖掘工作是不分昼夜的，工人可以休息，但是机械设备几乎是在高速、重载、振动、冲击、摩擦等极端工况下昼夜不停歇地运转着。高强度且缺乏日常维护保养的机械设备极容易出现故障。

二、机械设备维修的分类

2.1预防性维修

预防性维修是指为了防止机械设备的性能与精度降低，以减少机械设备的故障发生率，而按照计划定时对机械设备进行检查与保养的维修活动，分为状态维修与定期维修。预防性维修是针对故障发生以后机械设备所存在的缺点进行的维修，以保障机械设备可以恢复工作，避免因零件问题而产生故障。

2.2预知性维修

预知性维修是在设备处于工作过程时对设备进行的维修，并依据检修的结果判断设备是否正常工作，主要针对机械设备因功能降低额产生的失效故障。如果检测时发现设备出现故障，维修人员不仅要准确判断故障产生原因，而且还要及时进行维修排除。

2.3主动预防性维修

主动预防性维修与预知性维修虽然都是在设备运行时进行的维修，但是二者的监控对象不同，主动预防性维修侧重于检测设备的运转温度和油液理化性等可能对设备磨损或者影响设备功能的参数，从而保障设备零件的性能。

三、煤矿机械的故障诊断和维修技术

3.1振动检测诊断技术

其主要是根据机械设备在运行过程中，由于相对应的变化而发出的振动信号，并以此来判断机械设备的运行状态并进行故障诊断，它能够实时且直接的对故障进行排除。现如今，震动检测诊断技术是在对煤矿机械故障进行诊断时技术人员的首选检测手段，之所以会出现这样的情况主要有以下两点原因：第一，多维性以及广泛性是机械设备震动参数的主要特点，对故障诊断的精准程度有着比较高的要求；第二，对震动检测诊断技术进行应用，并不需要专门停机检测，可以在机械运行过程当中进行故障诊断，这也能够使得诊断的结果更加直观。震动检测诊断技术的优点是能够在无损的情况下对机械进行内、外部检测，这也使其成为了一种十分常用的机械故障诊断技术。这种技术能够利用超声波、磁粉等技术来实现对机械表面的故障检测，而利用中子检测、微波等技术则能够实现对机械内部故障的诊断以及检测。

3.2红外测温分析诊断技术

由于材料的局部温度升高，其他方面出现新的变化，通过红外测温传感器来监测机械设备不同地方的温度，并将温度的变化作为分析依据，能够对设备的运行装填进行明确，从而有针对性的对维修手段进行提出，对机械设备的问题进行有效的改善，使得机械设备的运行状态得到保障，并延长机械设备的使用寿命。

3.3无损检测技术

无损检测技术是目前广泛应用在各个领域的一种故障检测维修技术，是指在不损害或不影响被检测对象使用性能，不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，进行检查和测试的方法。进行无损检测前首先要确定被检测对象的类型，从而选择合适的检测方法对机械设备进行更好的检测，从而提升机械设备的使用寿命。

3.4油液磨屑分析检测诊断技术

现如今，在煤矿机械故障诊断当中，油液磨屑分析检测诊断技术也是一种十分常用的技术，这种技术的基本原理是对机械的油液进行样本提取，并利用光谱分析仪对提取的样本进行分析，其主要对象为油液样本当中的铁谱以及光谱。最后，根据分析的结果进行相应的分析，能够对机械的磨损程度以及磨损的部位进行明确。

四、提高煤矿机械设备可维修性的方法

4.1从机械设备的设计着手

4.1.1结构设计尽量从简在保障设备使用性能的前提条件下，从实际出发，结合当下的科技发展水平和机械的实际使用情况，改良设计方案。必须要考虑到机械的维修便捷因素，对煤矿机械设备的结构设计进行简化，方便工人施工作业，降低维修人员的工作量，提高工作效率。

4.1.2添加可达性因素机械的可达性包含有机械组装场地的可达性和煤矿机械设备内外部分的可达性等等。机械设备在维修的时候，维修工作人员必须要有开阔的维修操作空间和充裕的维修养护时间，同时可以根据机械维修的需要在煤矿机械设备的内外部安装一些能简化人工工作程序的窗口或装置，方便维修人员的操作，节省了修理时间。

4.1.3将机械部件进行模块化设计机械中的零部件进行统一模块化设计后，可以为维修人员节约许多维修时间，提高他们的工作效率。更换下来的设备零部件还可以重复使用，避免资源浪费，节约机械维修成本。

4.1.4使机械部件易于识别煤矿机械常年在幽暗的地下矿井中作业，矿井中光线昏暗，为维修工人的工作增加了难度。于是，煤矿机械设备的可辨性要求较一般机械设备来说要求要更高一些。在机械设备的设计过程中，将同一种类型的机械部件采用统一的标记颜色等形式，可以有效地节省维修人员的工作时间，提高工作效率。

4.2采用现代润滑技术

机械的日常养护离不开润滑油，根据以往的故障机械统计资料显示，机械故障大部分情况是由磨损失效引起。因此，在煤矿机械设备的日常维修养护过程中，要时刻保证机械设备的润滑度，联系相关知识理论，结合以往的工作经验，与时俱进，采用先进的现代润滑技术，提高煤矿机械的使用寿命。

结束语

鉴于煤矿机械设备在煤矿行业的生产作业中占有非常大的比重，因此，我们要对煤矿机械的故障诊断和维修加以重视，先进的技术和专业的人员对煤矿企业工作效率的提升、工作质量的保证和正常的生产是大有裨益的，也能使得企业获得最大的经济利润和价值。希望本文能对我国煤矿机械行业的故障诊断技术和维修技术有一定的参考借鉴价值，为我国煤矿机械行业贡献出自己的绵薄之力。

参考文献：

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[2]赵新乐，李斌.论煤矿机械的故障诊断与维修[J].煤炭技术，2013（12）：41-43.

[3]吴兆宏，朱华，葛世荣.煤矿生产中的摩擦学问题[J].矿山机械，2016.

[4]李祥龙.浅析煤矿机械的故障诊断与维修[J].科技与企业，2014（21）：153.