煤矿机械设备的使用维修和故障诊断

煤矿机械设备的使用维修和故障诊断

尤炳麟

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摘要：近年来，我国科技不断发展。工业的发展离不开资源的运用。作为不可再生资源，煤炭资源开采工作的效率和质量成为关注的重点问题。煤炭开采为我国创造了巨大的经济效益，也提高了人民的生活水平。近年来，在人口的增长和经济的增长下，对能源的需求增加。同时，煤炭开采过程中的效率问题也逐渐引起人们的关注。因此，煤矿开采中必须认识到机械设备对采矿效率和安全管理的重要性，加强设备管理，对设备的使用过程可能出现的故障充分了解，找到原因，做好维修工作，从而提高采矿、加工等工作的效率，确保煤炭开采及生产的顺利运行。

关键词：煤矿机械设备；维修；故障诊断

引言

大部分矿用机械设备都属于大功率设备，其结构复杂，运行环境恶劣，在重载荷、高转速的长期运转过程中，矿用机械设备的轴承、齿轮箱等关键部件的接触承载区在固有退化过程中和时变运行条件下可能会由于腐蚀、磨损、疲劳以及塑性变形等原因发生裂纹、剥落、划痕等故障。故障诊断技术已经成为煤炭开采中不可或缺的一项重要技术，以确保设备的安全运行。采用先进的监控系统能够快速、精确地检测机械设备的运行状态，从而及早发现和解决问题，这也正是故障诊断技术的核心任务。此外，预测机械设备的故障，也将是未来发展的一个重要方向。

1故障诊断技术在煤矿机械设备应用中的重要性

将故障诊断技术运用于工业设备的检测与诊断，能够在早期发现事故隐患，进而改变工业装置设计和工艺流程，从而减少事故隐患，防止人员伤亡、设备损伤或者其他重大的问题带来的损害。故障诊断技术是对机械设备的故障进行预测和判断。传统的设备使用中，在设备运行的时候，出现故障没有办法立即停止。加入故障诊断技术，可以提前对故障进行预测和分析，并做出有针对性的维修，这就是故障诊断技术的主要作用。由定期维修转为预防式维修更具有有效性和针对性，不但节约了大量维修成本，也大大提高了机械设备工作时间的合理性，从而极大地提高了生产质量。同时，通过降低了不合理的维修费用，为企业的成本优化提供了助力。通过加强故障诊断技术的使用，增加了煤矿机械的合理工作时间，减少了故障产生的可能性。就煤炭开采而言，故障诊断技术是工业生产活动中不可分割的关键环节。故此判断，故障诊断技术工艺在煤炭开采中的运用具有重大价值。

2煤矿机械设备故障诊断

2.1故障诊断的目的

对露天矿进行开采时，需要使用各种类型的机械设备。这些设备长时间运行后，不可避免会出现一些问题，如磨损、老化，从而导致其性能下降，甚至引发安全事故。因此，为了保障生产过程中的安全性和高效性，必须及时发现并排除机械设备存在的隐患或故障。针对不同类型的机械设备可能发生的故障及其原因，制定相应的检测方法及措施十分必要：（1）通过分析机械设备产生故障的原因以及表现形式，确定故障范围；（2）判断故障是否严重影响设备正常运转，如是否造成停机停产、降低产能或者增加维护成本等；（3）预测未来一段时间内可能出现的故障，提前采取预防措施；（4）对于较为复杂的故障，可采用多种手段相结合起来综合分析判断，以提高故障诊断的准确率。总之，正确有效地开展露天煤矿机械设备故障诊断工作，能够帮助企业减少因机械故障带来的经济损失和人员伤亡风险，同时也有助于提高矿山的生产效率和管理水平。

2.2设备故障诊断的步骤

（1）收集数据。在故障诊断之前，应收集和整理所需的数据，以便后续工作的开展。数据包括但不限于以下内容：设备型号、生产厂家、使用年份、运行状态、故障发生时间等。同时还要注意数据来源的准确性和可靠性，避免因数据错误而导致诊断结果出现偏差或失误。（2）确定分析方法。针对不同类型的机械设备可能采用不同的故障诊断分析方法，如振动信号分析法、油液光谱分析法、红外热像技术等。应结合实际情况选择合适的分析方法并加以应用。（3）特征提取。通过处理和分析采集的数据，可以得到一些有用的特征信息。这些特征信息通常包含设备运行过程中的重要信息，如转速、温度、压力等。因此，在故障诊断时，需要充分利用这些特征信息，为后续的判断提供依据。

3对煤矿机械设备进行故障诊断的技术分析

3.1多个零部件相互耦合时故障诊断研究

现有研究大都集中于单一零部件，如矿用机械设备的轴承、齿轮箱等。但矿用机械设备在长时间、大载荷运行时，其多个零部件可能会同时出现不同的故障，这些故障可能同时出现，有时由于故障表现信号相似，甚至无法分辨故障发生位置，从而造成漏检或误判。由于各个零部件之间相互影响，共同决定设备的运行状况，所以研究多个零部件相互耦合时的故障诊断技术是十分必要的。近年来已有许多研究人员针对矿山设备如提升机、主通风机等开展对于高维数据的研究，同时对多个零部件运行产生的多种信号形成的高维大数据进行降维，提取其中的故障信号和性能退化指标，建立煤矿设备整体的故障预测模型。

3.2使用适当的添加剂

由于不同品牌的产品所具备的功能有所不同，所以在使用时应该根据实际需求来选择合适的添加剂。通常情况下，为了提高机组的效率及减少摩擦阻力，可适当加入极压剂、抗氧剂以及防锈剂等。为了提高设备的耐磨性，延长使用寿命。可以在润滑油内加入适当量的添加剂。一般情况下，可以选用二硫化钼作为抗磨添加剂。这种物质能够有效改善金属表面的摩擦状态，进而提高设备的耐磨性和寿命。此外还可选用石墨粉、白土等作为抗磨添加剂，这些材料能够有效地减少摩擦阻力并且防止表面磨损现象的发生。但要注意的是，在使用抗磨添加剂之前一定要先确定该物质的类型。因为有的物质会与某些油脂发生反应导致油脂变质。因此，在选择前一定要先了解清楚。

3.3振动监测与诊断技术

煤矿机械在运行过程中，由于工作环境的影响，可能会发生多次振动。一旦设备失去平衡，就会在运行时出现异常震动。振动监测技术能够检查机器在工作时的各种震动频率，检测不安定原因。尽管不同的装置有着不同的构造和性能参数，但装置的震动情况却有所不同。振动测量方法用于描述和计算位置、频率和加速度等的参数。因此，由加速度变化引起的加速度改变大多与轴承和齿轮的振动密切相关。在加速度不平衡下，会引起冲击力产生巨大波动。通过振动检测方法，借助精密的检测装置和分析仪器、人工智能系统等，能够确定机械设备异常震动发生的具体位置和形式，进而找出相应的解决办法。震动测试方法准确度高，但测试周期长，检测成本高。

3.4提高技术人员的专业水平

随着时代的发展，煤炭企业职工间的分工更加细化，这大大提高了公司的效率，更好地履行其职责。但是，掌握技术单一也影响着有关部门的工作。例如，带式输送机的操作者仅需掌握带式输送机的正常运行，而不需掌握其他知识。身为带式运输机的操作者，也必须熟悉其他机械设备的基本原理。所以，公司应该加大对有关作业人员的设备保养意识的培养与提升，使责任人员可以在设备出现问题前诊断并采取相应保护措施。

结语

矿用机械设备的故障诊断研究是保障矿用机械设备正常运行、减少非计划性维护和保障煤炭生产安全的关键环节，对矿用机械设备开展故障诊断研究符合我国煤炭领域逐步向智能化发展的趋势，对进一步建设智能化矿井具有重要意义。因此，企业应该重视矿山机械的故障诊断和维修。先进的技术和专业人才有利于提高煤炭企业的工作效率，保证工作质量和正常生产，使企业获得最大的经济效益和价值。

参考文献

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