矿井提升机故障诊断技术探讨

547205 广西华锡集团有限公司铜坑矿 广西 河池 |沈宏平



矿井提升机故障诊断技术探讨

547205 广西华锡集团有限公司铜坑矿 广西 河池 |沈宏平

矿山的开采是为了更好的满足经济发展中对能源的需求，在矿山开采过程中使用大量的机械设备是非常必要的。矿山开采中提升机的工作原理是由电动机带动机械设备，以带动钢丝绳从而带动容器在井筒中升降，完成提升矿石、下放材料、升降人员和设备等任务。掌握矿井提升机的运行特点，及时发现矿井提升机中存在的故障，不断地提升故障判断技术方，只有这样才能更好的解决出现的问题，同时也能更好的保证矿井的安全生产。关键词：矿井提升机；故障诊断；技术现状

随着矿井深度和产量的加大，钢丝绳的长度和直径相应增加，随之而来的故障问题也逐渐增多，产生这些故障的原因也各不相同，需要我们在使用矿井提升机前对其进行全面的检查。由于矿井提升机的工作性质直接关系着参与矿井生产所有人的生命财产安全，因此做好矿井提升机故障诊断和安全保障措施极为重要。本文就矿井提升机的故障类型、产生原因、解决方法等方面对矿井故障诊断技术进行阐述，希望能对矿及提升机的故障诊断起到参考作用。

矿井提升机故障诊断技术研究现状

目前对于工业生产中矿井提升机故障诊断技术研究和应用虽然己有三十多年的发展历史，但是故障诊断学作为一门综合性的新学科，则是近些年发展起来的，经过大量的研究，它得到了极大的丰富和发展。矿山提升机故障诊断技术既注重理论，又注重实际应用，是矿山设备自动化发展过程中的重要课题之一，国内外科技工作者进行了大量的研究工作，目前国内外针矿井提升机故障诊断技术方面的研究同样可以分为基于解析模型的方法、基于信号处理的方法和基于知识的方法三大类。

分析矿井提升机对矿井生产的影响

矿井提升机的组成部分有电动机、减速器、卷筒（或摩擦轮）、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统等，采用交流或直流电机驱动。在矿山行业中，矿井提升机对我国的经济发展和生产技术起着重要作用。随着科学技术的进步和矿井生产现代化要求的不断提高，人们对提升机工作特性的认识进一步深化，提升设备及拖动控制系统也逐步趋于完善，各种新技术、新工艺逐步应用于矿井提升设备中。作为矿井生产过程中的关键环节，提升设备的主要任务是将矿井产物提至地面，并帮助作业人员及生产资料往返于地面和井下之间。提升机的运行状态对整个作业过程都具有极其重要的影响，一旦其发生故障，极有可能导致重大的经济损失和安全事故。因此，必须对矿井提升机的工作状态进行严格的控制和管理，全面掌握设备的运行规律，对常见的故障类型及其原因进行分析，并运用先进技定期对矿井提升机进行检修，节约非必要的停机成本。

矿井提升机常见的故障及原因

a闸瓦（制动块）磨损严重，制动盘发热严重。凿井期间下放重物较多，比如下放混凝土、伞钻等设备，尤其是井深度达到一定程度，刹车时间长会造成提升机满负荷或接近满负荷。

b金属电阻发热、电阻片之间打火、个别连线发热：电阻发热是因为电阻配置不合适、长时间慢速开车、通风不好；接触不良会引起电阻片之间打火；三相电阻不平衡、电缆截面不够会造成个别连线发热。

c滤油器或电液调压阀被杂物堵塞、输入电流不稳、油泵不上油、管路漏油等因素都会造成液压站油压不稳、没有油压。

d活动卷筒内部有响声是因为卷筒内的铜瓦磨损严重，引起游动卷筒偏摆超限造成的。

e自整角机输出电压不稳、线路的滤波电容坏，会造成电液调压阀电流不稳。

f加速回路接点松动或线圈坏可能是启动后不能正常加速引起的。

g减速器齿轮撞击声大是因为减速器齿轮间隙大或不均匀。

h提升机安装不合格，或设计原因会导致钢丝绳跑偏、咬绳。

i电动机发热、振动原因是定子、转子间隙不均匀，安装水平度不够，定子与底座的绝缘板损坏等因素造成的。

j电动机扫膛。原因是安装时定子、转子间隙调整不合格，减速器三轴瓦间隙大导致电动机轴瓦间隙大。

k制动盘出现划痕：闸板材料不合格，或调入铁屑。

l安全回路送不上电：安全回路有接点断开，检查每一个接点是否可靠。

在诊断矿井提升机故障时存在的问题

目前关于提升机故障诊断研究还相对较少，现有的提升机故障诊断系统也存在一些不足和缺陷。比如，当提升机控制系统中的传感器或执行器发生故障问题， 将会严重影响提升机系统的安全可靠运行；对矿井提升机系统中的工矿参数和数据信息处理准确度不高，提升机设备智能化程度相对较低，也是目前矿井提升机故障诊断中存在的问题；对于以开发的矿井提升机智能故障诊断系统还存在自适应能力弱，实时性不强等缺点。

矿井提升机故障诊断方法

基于人工智能的矿井提升机故障诊断方法能够有效的提高提升机故障诊断的执行效率，适应诊断过程中出现的不确定因素，准确地建立矿井提升机的故障诊断系统，快速地判断矿井提升机的故障。

基于小波变换的矿井提升机故障诊断方法是通过小波的平移伸缩运算对信号进行多尺度细化，从而达到信号频率由低到高的细分，观察到信号特性细节。不仅能检测正常信号中夹带的瞬态反常现象，还能反应反常信号的成分，小波变化检测是一种强有力的分析手段。

基于神经网络的矿井提升机故障诊断方法具有容错能力、自适应能力及并行处理信息能力等特点，目前对这种方法的研究越来越多，会在不久的将来成为诊断方法的主流。

矿井提升机故障诊断的发展趋势

矿井故障诊断技术研究目的是为了提高故障诊断的精度、降低误报率和漏报率、准确确定故障产生的原因，并估计出故障发展趋势。

a多种故障知识描述方法的融合

在一个实际的故障诊断系统中，往往需要多种系统及其故障描述方式的组合才能清楚地表达故障知识，需要通过多种故障描述之间的知识传递、知识转换和知识组织的维护与理解等工作。所以将多种故障知识描述方法进行融合，促进交流，提高故障诊断的效率是今后研究的重点。

b自适应故障知识更新方法

实际矿井提升机故障诊断研究中，由于故障知识获取的不完善，导致所构建的故障诊断知识库不完备，诊断过程中容易受到外界干扰，容易发生漏诊或误诊，严重影响诊断结果的可靠性。从矿井故障诊断技术的发展来看，故障诊断知识库如果具有一定的自适应知识更新能力，自身能够不断学习和完善，就能有效地适应求解环境和问题特征的动态变化。

c交互式故障诊断策略研究

现有的矿井故障诊断技术还没有真正实现专家知识的交互式模式。如何针对不同故障诊断策略的特点，采用多种故障诊断知识描述方法，研究出能够更好模拟现场专家诊断思维的交互式故障诊断策略，对实现智能故障诊断系统的深入发展是非常关键的。同时针对故障诊断知识系统存在冲突和矛盾的问题，在进行交互式智能故障诊断策略过程中，需要充分考虑诊断过程中的冲突检测问题。

d基于互联网的远程矿井故障诊断技术研究

随着互联网技术的发展和广泛应用，使得基于互联网的远程应用系统成为可能。将矿井提升机故障诊断系统与互联网技术相结合不但能够获取大量的故障案例与诊断经验，同时能够共享故障知识诊断资源，实现专家异地会诊，提高故障诊断水平。

结语

随着现代科技的不断发展，越来越多的新型智能诊断理论会应用于矿井提升机的故障诊断中去，将故障树引入系统，会在保证诊断知识完整性的前提下，很好地解决存在的问题。开展矿井提升机故障诊断技术的研究，会提高提升机的安全性能，避免没必要的事故发生，为矿井提升机提供经济的、高效得、安全的技术支持。

参考：

［1］张立君，伦杰慧，孙宏亮.论矿山机电的设备故障诊断及其维修对策［J］.黑龙江科技信息.2013年11期

［2］陈贵荣.矿山机电设备的矿井故障诊断技术研究［J］.电子世界.2013年08期

［3］杨亚涛.矿井提升机监测与故障诊断系统研究［D］.西安科技大学.2013年

［4］张曙光.矿山机电设备的矿井故障诊断技术与管理［J］.硅谷.2013年21期

［5］王秋彦，鞠建波，宋振宇.矿井故障诊断技术研究现状及发展趋势［J］.电子测量技术. 2009（04）