煤礦機(jī)械的故障診斷及維修方式

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摘要：隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，煤礦開(kāi)采中應(yīng)用的先進(jìn)設(shè)備越來(lái)越多，推動(dòng)了煤礦行業(yè)的大力發(fā)展，但是在實(shí)際中往往會(huì)出現(xiàn)很多的設(shè)備故障，嚴(yán)重滯后了煤礦開(kāi)采的進(jìn)程。本文對(duì)幾種常見(jiàn)的煤礦機(jī)械故障診斷技術(shù)進(jìn)行了分析，并提出了提高煤礦機(jī)械設(shè)備可維修性的有效對(duì)策。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)械；故障診斷；維修對(duì)策

煤炭是我國(guó)的主要能源，煤炭行業(yè)的發(fā)展關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。我國(guó)煤礦開(kāi)采的主要方式是電子機(jī)械開(kāi)采，我國(guó)露天的煤炭礦較少，在開(kāi)采時(shí)常常要深入地下進(jìn)行工作。但是在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中，煤炭電子機(jī)械故障是影響開(kāi)采進(jìn)程的主要問(wèn)題，是煤炭行業(yè)的一大難題。隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)煤炭的需求量逐年增長(zhǎng)，煤炭供不應(yīng)求，因此，需要有效提高煤炭開(kāi)采的效率，正確開(kāi)展煤礦機(jī)械的故障診斷與維修。

1煤礦機(jī)械設(shè)備的工作特點(diǎn)

我國(guó)的露天煤礦所占比例較少，煤礦開(kāi)采主要是在地下進(jìn)行，工作環(huán)境惡劣，對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備性能的要求較高。第一，煤礦機(jī)械需要有長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)作能力。煤礦企業(yè)的生產(chǎn)工作大多都是24小時(shí)連續(xù)進(jìn)行的，煤礦工作的工作時(shí)間和安排通常都是三班倒，煤礦機(jī)械需要長(zhǎng)時(shí)間不間斷的工作，平時(shí)對(duì)于煤礦機(jī)械的保養(yǎng)和維修時(shí)間是很少的，因此機(jī)械設(shè)備需要有較高的質(zhì)量。第二，煤礦工人的工作環(huán)境非常惡劣。在開(kāi)采工作中，會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵物質(zhì)，這些物質(zhì)不僅對(duì)工人的生命健康造成了威脅，也影響了機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。第三，煤礦機(jī)械的質(zhì)量要高。機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行伴隨著一系列的摩擦、重載、震動(dòng)等，對(duì)機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量有著較高的要求。同時(shí)，地下開(kāi)采空間有限，為了實(shí)現(xiàn)煤礦的高效輸送，對(duì)機(jī)械設(shè)備的尺寸設(shè)計(jì)也有這較高的要求。由于煤礦機(jī)械的高強(qiáng)度運(yùn)作和工作環(huán)境的惡劣，煤礦機(jī)械容易發(fā)生各種各樣的故障，且故障的維修也比較困難。這就要求技術(shù)人員在平時(shí)的工作中注重對(duì)機(jī)械的保養(yǎng)，提高機(jī)械故障診斷技術(shù)水平。

2現(xiàn)代化煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究

2.1紅外測(cè)溫診斷技術(shù)

近年來(lái)，紅外檢測(cè)技術(shù)在煤礦機(jī)械故障檢測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣，有效解決了煤礦運(yùn)輸過(guò)程中的安全生產(chǎn)保護(hù)裝置。在煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作中，磨損和電器結(jié)點(diǎn)破損等都會(huì)造成設(shè)備溫度的升高，對(duì)設(shè)備的強(qiáng)度、硬度等性能造成不利的影響。紅外測(cè)溫診斷技術(shù)的原理是通過(guò)對(duì)物體發(fā)射出來(lái)的紅外線來(lái)檢測(cè)物體的溫度.通過(guò)這一過(guò)程，能夠檢測(cè)機(jī)械的溫度變化，掌握機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作情況，及時(shí)的進(jìn)行故障處理。例如電流制熱型設(shè)備的紅外測(cè)溫診斷依據(jù).

2.2振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)

機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)在平衡位置周?chē)姆磸?fù)小幅運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)通過(guò)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備工作過(guò)程中的震動(dòng)情況的檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于不穩(wěn)定因素的控制。不同的機(jī)械設(shè)備在結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面都是不同的，所以，設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)也各不相同，但是對(duì)同一種設(shè)備來(lái)說(shuō)，其振動(dòng)是有相同的規(guī)律的。振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)主要描述位移、速度和加速度三個(gè)參數(shù)。從設(shè)備振動(dòng)的加速度來(lái)看，造成其變化的主要因素不外乎軸承或者齒輪的問(wèn)題，加速度的不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致沖擊力的異常變化。振動(dòng)診斷技術(shù)往往需要精準(zhǔn)的診斷設(shè)備和專(zhuān)業(yè)的分析儀器，還要借助計(jì)算機(jī)的輔助以及人工智能系統(tǒng)的判斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障位置和類(lèi)型的準(zhǔn)確診斷，并針對(duì)具體情況采取相應(yīng)的處理措施。振動(dòng)診斷技術(shù)在故障診斷方面的精準(zhǔn)度較高，但是花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，所以主要用于通過(guò)簡(jiǎn)單的診斷技術(shù)無(wú)法處理時(shí)使用。

2.3無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

無(wú)損監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)是當(dāng)年在煤礦機(jī)械中應(yīng)用較廣的故障診斷和維修技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)是不會(huì)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備造成任何的結(jié)構(gòu)損壞，在無(wú)損情況下進(jìn)行設(shè)備故障的診斷分析。作為一種先進(jìn)的、全面性的診斷技術(shù)，無(wú)損診斷將物理理論和化學(xué)理論作為診斷依據(jù)，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備和工程材料實(shí)現(xiàn)全面的檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)在煤礦機(jī)械設(shè)備的診斷和分析中起到了重要的作用，還能對(duì)設(shè)備的使用壽命進(jìn)行評(píng)估，有效的避免了意外事故的發(fā)生，提高了煤礦開(kāi)采工作的安全性。近年來(lái)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于鋼絲繩無(wú)損檢測(cè)、圍巖支護(hù)、主軸無(wú)損檢測(cè)等關(guān)鍵部位的零部件的檢測(cè)。

2.4油液磨屑分析診斷技術(shù)

在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作過(guò)程中，設(shè)備磨損是主要的機(jī)械故障，約占總故障的80%，潤(rùn)滑劑和磨損劑的性質(zhì)是導(dǎo)致設(shè)備磨損的主要原因。隨著設(shè)備的不斷磨損，運(yùn)動(dòng)副的表面會(huì)隨之產(chǎn)生磨損的小顆粒，會(huì)與其他物質(zhì)殘留在設(shè)備的潤(rùn)滑系統(tǒng)中，而這些物質(zhì)會(huì)將設(shè)備的故障信息隱藏掉，技術(shù)人員可以通過(guò)對(duì)磨損顆粒的的分析來(lái)判斷顆粒的位置來(lái)源，從而判斷故障發(fā)生的位置。根據(jù)狀態(tài)的不同可以將磨損顆粒分為正常磨粒、球形磨粒、疲勞磨粒和切削磨粒，不同磨粒的形態(tài)特征均不相同，通過(guò)對(duì)磨粒的分析可以判斷產(chǎn)生磨粒的位置是正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還是疲勞運(yùn)轉(zhuǎn)或者其他異常狀態(tài)造成的。當(dāng)前常見(jiàn)的磨粒分析方法有磁塞法、鐵譜分析法和光譜分析法等。以光譜分析法為例，首先是對(duì)油液進(jìn)行抽樣稀釋?zhuān)瑖娚涞交鹧嫔虾笞優(yōu)樵诱羝?，再?jīng)過(guò)波長(zhǎng)選擇器的篩選，只讓具有檢測(cè)元素特征的長(zhǎng)光線通過(guò)，再通過(guò)光電探測(cè)器，將光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)，最后輸入讀出裝置.

3提高煤礦機(jī)械設(shè)備可維修性措施

3.1機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)

第一，在安裝煤礦機(jī)械設(shè)備時(shí)要進(jìn)行全面的性能分析，確保每個(gè)設(shè)備都能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，還要保證設(shè)備在后期的維修便捷，也就是能夠在同樣的生命周期內(nèi)減少維修的工作量，保證維修方便，提高機(jī)械設(shè)備維修的效率。第二，機(jī)械設(shè)備實(shí)施維修工作的基礎(chǔ)條件是設(shè)備的可達(dá)性設(shè)計(jì)，包括了兩個(gè)方面，即內(nèi)部可達(dá)性和外部可達(dá)性，確保在機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，技術(shù)人員能夠有著便捷的、足夠的維修空間，還要確保機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部可達(dá)性和外部可達(dá)性均符合人機(jī)工程學(xué)原理，提高維修的便捷性。第三，機(jī)械部件內(nèi)部的設(shè)計(jì)要標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，在對(duì)壞掉的零件換新以后設(shè)備能繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，縮短維修所用的時(shí)間，提高設(shè)備零部件的使用率，減少維修的花費(fèi)。機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度較高時(shí)，還需要配合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)工具來(lái)進(jìn)行維修和保養(yǎng)，提高維修的規(guī)范性。第四，提高設(shè)備的易識(shí)別性，不同類(lèi)型的零部件使用不同的標(biāo)記，能夠讓維修人員在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分辨，提高維修效率。

3.2采用先進(jìn)的潤(rùn)滑技術(shù)

要將先進(jìn)的潤(rùn)滑技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)當(dāng)中，注重平時(shí)的潤(rùn)滑保養(yǎng)，不斷尋求新的潤(rùn)滑技術(shù)，減少機(jī)械設(shè)備之間的磨損，從而降低機(jī)械設(shè)備故障的發(fā)生率。當(dāng)前機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)主要包括潤(rùn)滑檢測(cè)技術(shù)和新型潤(rùn)滑劑使用兩方面。

3.3采用先進(jìn)的故障診斷和維修技術(shù)

要不斷吸取之前機(jī)械維修保養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，探索新型維修技術(shù)和保養(yǎng)方法，同時(shí)要注意保養(yǎng)和維修的成本問(wèn)題，盡量減少成本。根據(jù)機(jī)械設(shè)備工作的規(guī)律來(lái)確定維修和保養(yǎng)方式，找到科學(xué)的診斷周期，提高維修和保養(yǎng)的效率。

4結(jié)語(yǔ)

加強(qiáng)煤礦開(kāi)采中的機(jī)械設(shè)備故障診斷和分析，有效的排除安全隱患，保證煤礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)煤礦工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙彬.煤礦機(jī)械的故障診斷技術(shù)和維修方式的探討[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2016，31(12)：44-45+97.

[2]王臻.煤礦綜掘機(jī)械設(shè)備維修中的故障診斷技術(shù)分析[J].煤礦現(xiàn)代化，2015(03)：114-116.

作者:仵振華 單位:國(guó)家能源投資集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司大柳塔煤礦