矿山机电设备故障诊断技术分析探讨谷新涛

矿山机电设备故障诊断技术分析探讨谷新涛

谷新涛吴治立

（洛阳栾川钼业集团股份有限公司矿山公司河南省洛阳市471542）

摘要：矿山的开发利用对于缓解我国能源和资源危机来说具有十分关键的作用和意义。在矿产开采作业过程中，为了确保开采作业的效率和质量，大量使用机电设备来替代人工进行管理和实施施工作业的各个具体程序和环节。但是机电设备出现故障问题，会直接影响施工作业的效率，还会引发安全风险和事故隐患。所以应该针对其故障问题所在，采用科学的诊断技术方法和手段来准确判断故障的性质及其成因，才能有针对性的应对策略来解决面临的问题。

关键词：矿山机电；故障诊断；维修

矿山机电设备运行质量决定了整个矿山开采效率，但在实际中由于其机电设备本身所存在的功能差异以及受内外部各方因素影响较多的特性，往往导致相应机电设备容易出现各种各样的故障，严重影响整个矿山生产，为整个矿山生产带来一定负面影响，而矿山机电设备故障诊断技术作为确保矿山机电设备良好运行的关键，对其做好实时分析总结便显得极为必要。

1矿山机电设备故障诊断技术分类

（1）数字模型技术。数字模型技术是指通过结合机电设备的特点进行数字模型的预先构建，将各种数字信息记录在案，在进行故障诊断时只要对参数进行测量，根据参数所反映的具体情况来判断机电设备的故障位置。

（2）信息采集技术。信息采集技术是一切机电诊断技术的基础与前提，一般来说，信息采集技术包括智能采集以及外部仪器诊断两种方式，无论哪种方式只要能够获得准确的机电设备信息，就可以达到相应的诊断要求。

（3）诊断与测算技术。当针对矿山机电设备的使用现状进行完整的信息采集之后，我们必须要对采集的信息进行加工、处理，并结合对比数据库以及专家诊断系统的内容，了解故障出现的原因、位置以及维修的具体情况，这属于诊断的范畴。在完成诊断工作后，维修师傅还要根据诊断现状进行分析与测算评估，对于机电设备的故障、使用寿命以及维修成本和维修价值进行评估，对机电的正常运行提出一定的意见与建议，以防止机电设备再次出现类似的故障问题。

2现代矿山机电设备维护中故障诊断方法

2.1仪器诊断法

仪器诊断法在结合主观诊断法的基础上，运用各种高科技仪器进行机电设备的诊断工作。机电设备的诊断工作的故障检测仪器主要包括了示波器、检测仪器以及频谱仪等，可以在较短的时间内对机电设备进行故障检测，侦测到故障设备的振动频率、位置以及转速现状，并通过对这些参数进行计算机分析来获得故障诊断结果。仪器诊断法具有一定的算法结构，其检测的精准度较高，遗漏项目的可能性也较低，不但能够极大地加快机电设备的检查检验效果，并且可以做到精准定位，以及根据设备的使用现状结合数据库给出维修意见。随着我国近现代信息技术的高速发展，仪器诊断法也逐渐成为一种重要的矿山机电设备的检查检验方式，但是由于其对设备的各种参数的调查内容较多，针对一些大型设备的数据调查可能会需要相当长的时间，再加上数据库当前建设的不完善，也不能够保障每个机电设备都能够做到精准检验，具有一定的局限性。

2.2无损检测技术

无损检测技术是当前矿山机电设备的检测技术中科技含量较高的一种检测技术，其对于故障位置可以进行精准定位，并且不需要对机械进行拆解就可以完成相关的检验内容。但是由于无损检测主要是采用了超声波以及射线照相技术，再结合材料的表面缺陷以及材料内部的分子结构进行分析，所以更加适合对材料集中应力分布以及机械支撑力进行判断，对于机械的本身配合与磨损没有太大的帮助，所以检测本身具有一定的局限性。除此之外，由于无损检测技术本身需要大量的高新科技支持，其主要的工作组成部分是传感器技术与计算机技术，而传感器的造价十分昂贵，所以检测成本较高，这也是当前无损检测技术在矿山机电设备的应用中最大的局限性。

3机电设备维修中故障诊断技术的应用

3.1故障历史记录诊断法

机电设备在以往施工作业中也会出现很多故障和隐患，而检修人员在修复和排除其故障时，应该留下故障类型、成因及其处理方式的相关信息数据资料，长期的数据信息积累就会逐渐形成故障历史信息，工作人员就是利用这种记录信息的方式来丰富检修工作人员的工作经验，遇到故障问题以后就可以通过查找此类型设备的故障历史信息，与其记录信息中的故障表现情况和现象进行对比，一经核实就可以迅速确认故障性质和种类，就可以按照规范的维修程序和流程来快速的排除掉故障和隐患，这无疑大大提高了故障诊断和检修修复的速度和效率。这种诊断方式不仅可以高效地解决当前面临的问题，而且可以给后续机电设备的维护和检修工作提供全面、准确的信息参考和重要依据，也有利于形成更为全面和完善的故障历史信息资料，使得继电设备的故障诊断和后续检修维修工作具备更加规范化和标准化的操作流程，帮助检修人员迅速积累其充足的工作经验。即使是在面对新的故障问题时，也能够迅速排除其他干扰因素和选项，迅速明确并制定合理的策略。

3.2温度、压力监测诊断法

通过分析诸如齿轮传动箱、轴承等部位所存在的实际压力与温度，可以对矿山机电设备相对应的部位处的压力、温度等数据，进行在线、准确监测。而对此些部位开展连续性监测，并对历史数据的变化情况进行准确记录，便可以比较直观而且快速的将采矿机械当前的实际工况及运行状态等信息，给准确的反映出来，另外，还能从所得知的工况信息中，及时发现故障，并能对隐藏性故障或可能出现的故障进行预测与感知。针对此方法而言，其乃是一种比较传统但却使用的诊断与检测方法，灵敏、便捷为其优点所在，此外，还能比较准确的反映出设备现阶段的实际工况。

3.3模糊数学

针对矿山机电设备来讲，其所出现的故障原因与具体现象之问，通常情况下，会存在一定的相互关系，其中，不仅有随机因素，还有确定性因素，因此，所出现的故障往往带有一定程度的隐蔽性，部分故障还具有渐变性的特点。针对此种非线性并且比较复杂的映射关系来讲，在确保获得最佳诊断精度的前提下，在进行采矿机械相关故障的实际诊断中，通过模糊数学的有效引入，可以根据实际需要，建立可以满足实际需要的专用型模糊诊断数学模型，并根据现场实况，开展全面、深层次的定量与定性分析，另外，还可以结合专家所给出的有益经验，将相关信息呈现在计算机上，以此来更好的为决策者高效、准确的开展采矿机械故障诊断，提供具体支撑与相关辅助。另外，通过数学模型的积极构建，需根据采矿机械运行规律与特点，全面掌握其基本故障知识特性，积极选择那些可以较好满足当前需要的知识表示方式，构建可表示各种征兆的矩阵，还可以根据故障原因，构建可以体现故障因果关系的矩阵。在矩阵中，要想明确隶属度值，需运用诸多实验测试结果与故障诊断经验，而此值则可以通过诊断中概率数据的变化与调整，而实时被刷新。

参考文献

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