煤矿机电设备机械故障检测诊断探讨

煤矿机电设备机械故障检测诊断探讨

王光前

国家能源集团神东煤炭有限责任公司开拓准备中心陕西省神木市719300

摘要：煤矿企业在开展各种生产工作的过程中，需要积极地应用各种机电设备，此类机电设备的安全稳定运作是保障整个煤矿企业安全且稳定工作的基础支撑，如果机电设备在实际运作的过程中出现故障，势必会导致整个生产活动受到影响，甚至会引发严重的安全事故问题。故障检测诊断技术的运用可以帮助相关工作者迅速明确机电设备的运作情况和故障的实际状况，进而实现科学合理的维修管控，保障煤矿企业可以安全稳定地开展生产工作。基于此，本篇文章对煤矿机电设备机械故障检测诊断技术进行研究，以供参考。

关键词：煤矿；机电设备；机械故障；检测诊断技术

现代化煤矿机电设备的管理是煤矿企业管理的重要组成部分，机电设备的安全稳定运行关系着煤矿企业的安全生产，所以说做好煤矿机电设备的保养和维修工作至关重要。当前煤矿机电设备管理现状并不乐观，机械故障时有发生，这就给煤矿机电设备的稳定运行带来了很多的不利因素，因此说只有保证煤矿机电设备顺利运行和使用，才能推动现代化煤矿事业蓬勃发展。

一、煤矿机电设备常见故障

1.1粉尘累积

煤矿机电设备最常见的故障原因之一是粉尘累积，煤炭开采时，大量粉尘在重力作用下落入机电设备内部，如不能及时清理，很可能导致各类故障。如，综采设备的切割部分，由于切割机与煤层距离最近，可能在工作中吸入大量粉尘，粉尘的持续累积会导致切割机在工作中被不断摩擦，降低工作效率、出现较大噪音，甚至影响切割机的使用寿命。

1.2齿轮故障

齿轮故障在国内机电设备中较为多见，由于设备的价格相对较低，因此部分煤矿选择国产设备。国产机电设备的不足之一是齿轮无法实现精确啮合，由于齿轮转速快，长期工作会导致啮合度进一步下降，如不能及时校正、更换，设备的工作性能会明显下降，耗电量和机械故障发生率则会增加，甚至出现设备局部损坏的情况。

1.3传动故障

传动故障即传动系统故障，往往与设备的使用时长、工作强度、老化程度相关。一般，机电设备的传动杆在工作中会不断与其他结构出现接触，并少量损耗，这种损耗随着工作时间的增加而加剧，也随着工作强度的加强而增加，如果设备本身存在老化问题，损耗的程度会更高。一般机电设备在使用500h～1000h后需进行维修，如果在维修过程中未能察觉处理传动系统的问题，可能导致传动系统工作效率低下甚至传动杆破损、折断，造成严重的机械故障。

1.4老化故障

老化故障是一系列故障的总称，包括构件疲劳、磨损、长期高负荷工作等。以割煤机为例，常见割煤机一般需要连续工作1h～2h后关闭一次，10min后重新启动工作，部分煤矿为提升产量，割煤机持续工作4h甚至6h以上，机械磨损问题突出，长期的高负荷工作加大了磨损率和构件消耗率，机械故障也因此多发。

二、煤矿机电设备机械故障检测诊断技术的基本特征

机械故障是煤矿机电设备在实际使用中无法避免的一个问题，为实现对其正常运行的保障，必须在结合实际情况的基础上借助先进的科学技术开展机械故障诊断以及维修工作。故障寻找以及定位工作是故障诊断技术的主要工作内容之一，然后可对其进行合理的维修，注意实际与诊断结果的有机结合，煤矿机电设备的正常运行可在此得到有效保障。在实际对煤矿机电设备进行使用时会有多种表现特征，主要将其总结为以下几点进行分析。

2.1因时而异

因时而异是机械故障维修技术主要采用的模式，因此在实际进行故障处理与分析工作时必须促使其与实际情况实现有机结合。将理论知识作为前提与基础对机械故障检测诊断的效率进行最大限度提高。

2.2复合性较高

复合性较高是煤矿机电设备机械故障检测诊断技术的显著特征，可在动力学以及物理学的基础上实现对自动化技术的不断加强。为促使机械故障诊断工作得以顺利进行，还可在结合实际情况的基础上对液压机械以及机械制造操作进行科学利用。

2.3目的性较强

目的性较强是机械故障诊断检测工作的又一特征，这需要实现与相关技术特点的结合，机械设备的定位以及分析的准确性可得到充分的保障，这对机电设备的正常运行有较大的促进作用。

三、煤矿机电设备机械故障检测诊断技术的应用

3.1在矿用高压异步电动机故障维修中的应用

目前，随着人工智能技术以及现代信号处理技术的应用，高压异步电动机的故障检测和诊断工作效率有了显著的提升，而且检测效果比较明显。常见的矿用高压异步电动机的故障检测诊断技术主要有磁通检测、电流高次谐波检测以及局部放电检测等，其中，磁通检测能够有效地检测高压电器故障，但是，对于弱信号的检测效果不是很好。局部放电检测能够准确地检测出高压电器的故障，但是对于一些低压机电设备的故障检测不理想。电流高次谐波检测不受机电设备电压高低的影响，但是要求技术人员以及维修人员具备较高的专业检测知识，还要能够熟练地操作复杂的步骤。

3.2在采煤机故障维修中的应用

和国外先进的采煤机相比较，我国国产的采煤机在技术水平以及设备的精度等方面还不是很完善，在其运行的过程中无法实现对采煤机相关参数的有效检测，检测功能缺乏整体性。近年来，随着我国社会经济和科学技术水平的不断发展，很多煤矿企业在矿区内多采用电牵引的方式来进行采煤机的故障检测工作，实现对采煤机工况故障的及时检测，并且做好对故障诊断以及变频通信设备的实时检测工作，尽可能地提高采煤机的故障检测诊断质量，对采煤机的设备运行情况进行优化，提高采煤机的工作效率。

3.3在矿井提升机故障维修中的应用

矿井提升机在煤矿生产和运输过程中是一种非常重要的机械设备，它是矿井正常运转的基础设备。在煤矿的生产活动中，矿井提升机的主要工作是负责煤矿中日常矸石以及原煤的运输，此外，还要承担对于井下工作人员的升降以及材料的下放等任务。可以说，矿井提升机的运行情况直接影响着整个煤矿的生产活动。目前，在矿井提升机设备运行过程中最常见的故障问题就是由于提升机超负荷运载而导致的设备故障问题，在进行矿井提升机的这类故障的维修时，需要加强对矿井提升机保护装置的检测，例如，如果提升机在运行过程中出现了松绳故障，那么设备维修人员在维修时会在提升机的两个天轮处安装小提钢以及相关的传感器设备，来预测提升机的天轮转速，当天轮转速不一致的时候，传感器就会发出警报，这时候需要立即停止提升机的工作，然后由设备维修人员对矿井提升机进行维修和处理，尽可能避免安全事故的发生。

3.4在通风机故障维修中的应用

通风机故障的检测过程，主要是对矿井主风机进行在线故障检测，在检测仪以及通风机集中监测仪的应用过程中，不仅要做好多功能接口的检测，同时要结合监视定时器和中断源以及高速输入输出接口的控制，做好指令系统的高效性控制，做好中央处理器的集中处理和诊断，在通风机故障检测过程中，这种故障不常见。

结束语：

在煤矿企业发展过程中，煤矿机电设备扮演着十分重要的角色，一旦设备出现故障，就会使企业面临着停产的危机，甚至还会危及工作人员的生命安全。强化机电设备维修与管理至关重要，通过故障诊断技术的实践应用，能够在第一时间发现煤矿机电设备故障，同时也最大限度提高了企业的生产效率和经济效益。

参考文献：

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