金属矿山机械设备状态监测及维护管理

金属矿山机械设备状态监测及维护管理

吴艳杰

赤峰山金红岭有色矿业有限责任公司 , 内蒙古赤峰市 025450

摘要：目前，在矿山建设中有一个大型设备的综合状态监测和诊断系统。但是，对于一些中小型关键操作设备(如泵、压缩机、小型风扇、小型发动机等)。)在现场，由于其工作的特殊性，仍然没有理想的在线监测方案和装置:速度慢、设备维护和更换成本低等。大多数企业仍处于离线监控设备维护或手动检查和定期维护阶段。但这些设备的运行直接关系到企业的生产，可能影响大型工厂的运行，直接影响企业的经济效益。提出了一种基于嵌入式系统和网络信息平台的分布式在线监测系统。该系统针对中小型关键机械装置的监控特性，集成了现场总线网络、以太网局域网和互联网等先进技术，创造性地利用无线现场检测模块实现分布式数据采集。本文主要分析金属矿山机械设备状态监测及维护管理。

关键词：金属机械设备；状态监测；振动监测法；维护管理

引言

金属机械设备是冶金企业管理发展的核心。状态监测可以科学地反映金属机械设备的运行状态，有助于工人及时发现设备故障和预测故障发生地点，在提高设备运行效率、节约设备维护管理成本、提高金属工程安全方面发挥关键作用。在实践中，有必要分析设备和操作环境的特点，选择适当的监测方法和维护管理策略。为了进一步确保机械设备运行的稳定性，冶金企业必须不断提高维护经理的综合素质和能力，做好设备维护的前瞻性管理，保证设备维护管理的质量，实现冶金企业经济社会效益的双赢局面。

1、状态监测类型、特点及发展趋势

当前有三种典型的设备状态监控模式:常规离线监控模式、在线监控离线分析模式和自动在线监控分析模式。脱机监视是最古老的监视方法。专业测试人员应定期访问设备位置以监控每个监控点。这种设备测试方法简单、成本效益高，已广泛应用于小型金属企业和早期设备状况监测阶段。但是，这种方法需要专业技术人员，监控是不灵活的。需要对工厂停产进行监控，影响企业的生产效率。监测过程繁琐耗时。这种监测方法很少用于机械设备状态监测。鉴于这种监测方法的不足，开发了在线监测和离线分析方法。由于机械装置的每个监控点都使用相关传感器采集设备现场信号，由专业技术人员对采集的信号进行分析诊断，从而避免了设备停机，简化了监控流程，企业正常生产活动不受影响。这种审计模式目前是主要的状态监测模式。上述两种监控方法都要求专业技术人员离线分析接收到的信号，这种分析缺乏及时性和灵活性，无法及时发现设备故障，可能导致设备“二次损坏”、重大设备故障和潜在的安全风险。随着物联网和人工智能技术的发展，在线自动监测和分析成为可能。从而可以监控和分析团队的工作状况，及时发现团队错误而无需专业技术人员。该检测方法需要建立无线传感器网络和智能诊断系统，今后将成为监测金属机械状态的重要方法。

2、矿山机械设备的状态监测与故障诊断

2.1振动监测与诊断

振动是矿山机械设备运行状况诊断中非常重要的信息和指标。采矿机械设备的不同条件具有不同的振动情况。除去这些振动信号后，我们可以从这些信号中获得非常有用的信息，这些信息可以作为矿山机械设备状况的诊断依据。振动检测诊断可分为三个部分:第一，检测和评估采矿机械设备的整体振动强度，整体振动强度的作用是诊断采矿机械设备是否正常工作，是否存在异常问题；二、频谱分析，本部分旨在对采矿机械设备的具体连接问题进行更详细的评估分析；第三，对于机械和采矿设备的轴承、齿轮和齿轮等发达零件，将，运用特殊检测技术和诊断方法进行了更深入的分析。通常，在对采矿机械设备状况进行诊断时，首先必须检测设备的整体强度，如果检测到问题，则应采取第二步和第三步。从而可以更详细地分析和诊断矿山机械设备存在的问题。

2.2红外测温诊断

一般来说，温度可以准确反映采矿机械和设备的运行情况。由于无法直接确定设备温度，因此需要间接捕获一些与材料温度变化相关的物理特性。例如，红外测温诊断技术可用于测量矿车车轮轴承的温度。红外测温仪器放置在矿物原料国内运输轨道的两侧。车轮通过轨道时，红外测温仪可以分别扫描设备轴的所有轴承，同时记录这些脉冲信号。如果脉冲信号较高，则设备轴轴承温度过高。从脉冲信号的记录位置出发，可以准确地诊断出哪些轴轴承出现故障，同时采取及时措施有效地预防事故。与传统的测温方法相比，红外测温诊断方法比较先进，能有效改善检验人员的体检，缩短车辆停留时间，有效防止车轴燃烧事件的发生。

2.3润滑油诊断方式

机械操作过程中润滑油处于循环流动状态，包含各种零件运行状态信息，故障可以通过机器中损坏的零件类型和部件的组合来判断和监控。当前，常用的润滑油样品分析方法包括多种类型，即石油样品光谱分析方法和石油样品层析分析方法。其中，第二种方法性能极高，其应用范围和发展趋势也很出色。工作原理是根据规定的工作流程稀释玻璃试剂玻璃或玻璃中的油样，不同尺寸的磨削颗粒间距也不同。对所获油料样品中磨料颗粒沉淀后的部件损伤程度进行了评估和分析，用电子显微镜对残馀物进行了评估，并用磨料颗粒的颜色对其组成进行了评估。铁车间分析包括适用于磨粒应用的磨粒的数量、形状和组成等四个方面的信息。磁锅发电识别方法比较简单合理。该方法将磁性干塞引入润滑系统的管道中，将磨料颗粒收集到油中，并使用肉眼。认识到磨粒的具体数量和形状以及对零件损坏的评估，在检验磨粒大于50 μm的油样时宜采用这种方法。因为机器零件磨损后磨料颗粒的大小非常大。因此，有关部门非常重视这一点。

3、选择正确的监测参数

监测参数是否适当直接影响采矿机械设备安全监测方法的效果和质量。根据其他不变条件，一旦选定的监测参数满足要求，数据的准确性肯定会提高。反之，如果选定的监控参数不合理，监控质量和效果肯定会受到影响，增加了设备故障的可能性，并构成更大的潜在安全风险。因此，在矿山机械设备安全监测方法的应用中，应将相关参数视为监测方法的监测指标。本文根据机械设备的实际工作状态，以起重工具为例，以起重工具的运行熟悉度和钢丝绳的移动量为监测依据。作为保证设备安全运行的基本参数，可以从角速度传感器测量起重机械的运行速度，并将所得角速度转换为线性速度。但是，由于矿井生产期使用的起重机械是多股摩擦，有必要以钢件的滑动量为监测指标，提前校准允许范围内钢件的滑动量。设备远远超出规定值后，报警装置必须立即作出反应，以避免起重机械的正常检测速度不正确。此外，还可以以主风机为例说明制动系统是保证主通气管稳定运行的关键，相应的参数涉及制动盘的挠度和制动油温等。得出的数据可以反映呼吸机不同部位的损伤现象和工作状态。

4、监测环节

首先，故障诊断、矿山机械设备安全监测方法应与上述故障诊断方法相结合，这是监测预警的前提条件。在机械制造运行过程中，在异常情况下，需要及时准确地掌握故障的性质、地点和原因，以便给出相应的指导措施。二是系统监控，由于采矿机械设备需要长期稳定的可操作性，有必要对机械设备进行长期检查。当机器和设备运行时，该系统应为各种监测指标提供实时准确的监测功能。此外，该系统应具有显示图像的功能。当系统监控机械设备的运行时，应实时显示受监控的数据信息，并应在系统显示中以图像的形式直观显示。同时还应显示警报信息，方便管理者监控。

结束语

在矿山机械设备工作条件管理过程中，由于设备的位置和实时运行状态不清楚，经营往往效率低下。由于无法实时记录采矿机械设备的工作条件和分析运营成本数据，企业无法实施精益管理。机械系统状态监测和故障诊断在工业生产中起着重要作用。测试条件越来越复杂，工业生产高度自动化，迫切需要新一代测试设备，其功能更强大，成本更低，系统更灵活。

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作者简介：吴艳杰，性别：男，籍贯：内蒙古赤峰市翁牛特旗，民族：汉，学历：大学本科，职称：助理工程师，研究方向：选矿机械设备管理。