煤矿机械设备的运行维护与故障诊断技术

煤矿机械设备的运行维护与故障诊断技术

隋晓亮

扎赉诺尔煤业有限责任公司机电总厂    内蒙古呼伦贝尔市  021410

摘要：近年来，我国科学技术得到快速发展，推动我国各行业的快速发展，加速我国提前进入现代化发展阶段。目前，煤矿机械设备呈现出结构复杂化、部件精密化趋势，在显著提升设备使用性能、强化环境适应能力的同时，也对设备运行管理水平提出了更高要求。根据实际管理情况来看，传统运行维护模式与故障诊断技术缺乏适用性，应对运行维护与故障诊断技术进行优化改进，真正保证实际开采的进度和最终成本。

关键词：煤矿机械设备;运行维护;故障诊断技术

引言

随着我国整体经济建设的快速发展，我国加大对于矿产资源的开发利用，为我国基础建设的不断完善贡献力量。如今我国的机械制造水平得到了显著的提升，让煤矿生产与作业的效率大大提升，不过，受到自然环境与操作因素影响，导致机械设备在使用中出现问题，不仅导致生产效率下降，还威胁着作业人员的安全，所以加强煤矿机械设备的运行维护与故障诊断技术，进而保证生产。

1煤矿机械设备出现故障的种类及其故障原因分析

1.煤矿机械出现故障的种类，煤矿机械在使用中，易受外界环境、人为因素等的影响，导致机械老化、零件老化、零件脱落、零件磨损等故障。一些矿井机械由于操作不当或其它质量问题，会产生功能失效或性能下降的问题，主要是由于机器的损坏，工作部件会发热，性能下降，有些矿山机械甚至会出现主部件容易开裂、断裂的现象，部分出现局部发热、点蚀、烧蚀、变形、开裂等现象，而最常见的故障是是部件松动随后脱落等。2.煤矿机械出现故障原因的分析，在对矿井机械故障进行分析时，应从其发生的原因出发，寻找其原因。在矿井机械故障中，由于受到现场环境的制约，所观测到的故障有可能是系统性的，有可能是单一的，因此，要根据矿井机械产品的不同等级，对其失效原因进行深入的研究和分析。

2煤矿机械设备的运行维护与故障诊断技术

2.1构建现代化的煤矿机械设备管理模式

煤矿企业想要提高产业的生产效率和生产质量，就要在传统的煤矿机械设备管理模式上进行改革和创新。在矿山的机械管理技术应用中，可以利用其对煤矿机械设备现代化的人工智能管理模式，来监督煤矿机械设备的日常工作运行情况，以提高煤矿产业的产出效率和产出质量。如通过智能化物联网系统传感器对相关机电设备数据进行采集和整合，以大数据技术进行相关数据的分析，进而对煤矿相关机械设备的数据进行优化、预测和分析，实现对机械设备运行情况的全面的监测，对设备达到预防性维护，还能够对机械设备使用行为进行分析，预测机械设备所需的耗材，从而保障设备运行的效率。另外，一旦工作中的机械设备发生异常，设备管理工作人员便会第一时间掌握情况，并及时进行设备的检修工作，降低安全事故发生的概率，加强了煤矿产业的安全保障。

2.2预防性维修

为降低故障出现率，增强机械设备运行稳定性，管理人员需要组织开展预防性维修工作，根据机械设备使用情况、台账信息确定维修周期。维护人员定期对机械设备进行全面维修，在停机状态下，把机械设备拆解为若干零部件，逐一检查部件外观质量，清理表面灰尘杂质与油污，修补裂纹、砂眼等缺陷部位，更换受损严重、不堪使用的部件。待部件维护完毕后，按照图纸把机械设备拼装成型，检查拼装质量是否达标，陆续开展多项功能性试验，验证机械设备使用性能、工况稳定性，通过试验后再将机械设备投入使用。

2.3建设评定组织

每个月进行一次的机械类评估，由专业技术人员进行实地评估，并由各个煤矿和企业进行评审。不同煤矿中的机械设备组作为副总工程师，工作职责为负责煤矿有关生产单位技术工人对煤矿中的机械设备、运输系统展开针对性的安全评价。同时机电运输科室前往现场进行相应的评价，建立设备组，如排水系统组、主提升系统和井下供电组等多个专业化程度较高的小组，并在小组中安排技术水平较高的小组长、技术工人以及主管人员。

2.4维修保养检测方法

1.振动监测诊断技术，该技术主要通过对设备振动数据的采集，并与预期参数的对比，以此判断设备是否出现故障。若相关参数在限值以上，则表明煤矿设备出现了故障。2.温度检测技术，煤矿设备运行时，内部温度通常处于一定区域内，若设备内部温度异常升高，则表明其某一部件可能出现问题，针对这一特点，可通过设备内部温度水平的变化情况的检测与分析，判断煤矿设备是否出现故障，3.红外诊断技术，该技术是向煤矿设备发射一束红外线，当红外线接触到设备后，根据设备具体情况，将反射回相应的波束，通过对该波束的分析，即可判断设备是否出现故障，并确定故障的具体原因。4.无损检测技术，无损检测技术在不改变设备状态与性能的基础上，判断设备是否出现故障的手段。根据检测方法的不同，可将其划分成多种不同类型，如涡流检测法、渗透检测法、泄漏检测法等，但各种方法的检测原理基本相同，均是以激光、光纤等现光电子器件作为基础，通过被测设备产生的光辐射，利用相应电路转换处理后，推导出设备的各项参数，以此判断出设备是否出现故障。

2.5油液磨屑分析诊断

机械设备运行期间，定期对油液和其他种类润滑剂的化学性能、物理性能进行检测分析，探测油液油位值，判断油液品质与余量是否达标，发现异常情况后立即发送报警信号，及时补注或更换油液，避免引发润滑失效、机械部件过度摩擦等连锁问题出现。此外，从液压系统与润滑系统内采集油样，通过铁谱分析、光谱分析等手段，掌握油液内磨屑的粒形、粒径、含量等信息，判断油液使用期间是否会对轴承等关键部件与机械设备整体运行工况造成影响。

2.6叶片分析诊断

风机叶片是矿井通风机的核心组件，由于井下作业的环境较为恶劣，在风机叶片转动期间承载部位会产生疲劳裂纹，不及时维修和更换会导致叶片裂纹延伸，最终出现叶片断裂，埋下诸多安全隐患。因此，煤矿企业需要在实际生产中应用无损检测技术，切实做好检修工作，要点如下：1.维修人员先彻底清洗叶片，然后记录叶片检测的内容，对损伤的缺陷记录，之后清理残留在叶片上的清洁剂；2.在应用无损检测技术的过程中，需要分析通风机叶片形状、材质合理应用磁粉检测技术或渗透检测技术，而铁磁性材料叶片首选磁粉检测技术，铝合金非铁磁性材料选用渗透检测技术。此外，在检修人员不仅对风机叶片检测，还要对叶片和轮毂连接部位加强检测。

2.7设备自身传感器故障报警模块

以综采智能化采煤机为例，采煤机电气故障提示包括主回路、分支回路加装电流传感器实现过流故障提示；电压互感器实现过电压、欠电压、缺相故障提示；漏电故障监测模块提示漏电故障；采煤机跟机电缆拖拽拉力传感器提示张力过大故障；采煤机变频器安装各类监测传感器提示变频器通讯故障或IGBT故障；液压系统油温、油位、油压、过滤器压差传感器提示液压系统故障等。采煤机自身传感器通过CAN BUS总线通信或RS485通信将故障代码通过地址方式记录在故障菜单内，并接入智慧检修系统数据库中，提示检修人员快速查找并处理故障。

结语

综上所述，为深入贯彻落实安全生产目标，应提高对设备运行管理工作的重视程度，全面推广新型故障诊断技术，以取得理想管理成效。

参考文献

[1]张帅，蔡改贫．煤矿机械设备的运行维护和故障诊断技术的分析与研究[J]．科技资讯，2022，20（17）：81-83．

[2]武徽，牛艳，白婧．基于云技术的煤矿装车系统设备维护管理平台[J]．中国管理信息化，2017，20（15）：198-203．

[3]贾振刚．煤矿机械设备电气自动化技术应用研究[J]．现代工业经济和信息化，2022，12（11）：163-164．