探讨故障诊断技术在矿山机电设备的应用

时永康　赵徇　石义习

摘 要：在矿山机电设备常规检修的基础上，提出了一种物联网技术的故障诊断技术，本文主要叙述了矿山机电设备故障产生的主要原因，对其分类并进行探讨，来说明此技术的应用过程。

关键词：故障诊断技术；矿山；机电设备

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.075

故障诊断技术就是以先进的技术和经验来代替传统的维修模式，使矿山机电设备的使用效益和矿山的整体管理水平有所提高，增加矿山的经济效益。然而，随着社会的发展，国民经济水平的提高，矿山生产任务也在逐渐加重，对能源和原料的需求也在日益增加。在这种情况下，矿山机电设备的检修和及时故障诊断显得尤其重要，在故障诊断技术方面也提出了更高的要求，具体来说，故障诊断一方面要使其正常生产的干扰降到最低，另一方面对于当前设备所存在的问题，要能够及时的发现并提出解决办法，所以说原来一般的检修技术已经不能满足矿山机电设备的故障诊断与检修问题。为了能够实现对矿山机电设备进行及时诊断并维修，所以对故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用作以探讨。

1 矿山机电设备故障产生的主要原因

（1）机电设备工作能力的损耗。机电设备的使用时间过久，其中的设备综合能力也一直在损耗，当达到一定程度时，会导致部分零件出现磨损、老化、扭曲、变形，容易出现故障。（2）配合关系发生变化。机电设备各个部位的零件损伤后，其原来的配合关系会发生改变，然后会导致机电设备出现故障。机电设备零件配合关系会发生变化主要是因为零件的原有尺寸及性能不符合要求、零件损坏或者老化比较严重。（3）机电设备的运行负荷超限。为了能够保证矿山机电设备的安全运行，在投入使用前，会对其各项输出参数设计所能达到的极限值，在机电设备的使用过程中，如果显示出的参数超过设计出极限值，设备将不能正常运行，从而出现各种问题，致使设备出现故障或者损坏[1]。

2 矿山机电设备的故障诊断技术

（1）主观诊断技术。主观诊断技术就是维修人员根据自己的工作经验从主观上考虑，然后对机电设备所出现的故障用一些简单的仪器进行诊断。这种技术主要是依靠维修工作人员的个人能力和经验，其主要的优势就是简单方便快捷，但是对于比较复杂的设备故障不能准确诊断。这种技术可以分为逻辑分析法、直觉经验法、故障分析法和堵截法等多种方法，但是这些方法的应用很普遍，主要是对于机电设备的日常保养和维护，还有可以解决机电设备运行中出现的一些小问题。

（2）仪器诊断技术。仪器诊断技术是用仪器和计算机根据机电设备内液压系统的温度、振动、压力等参数处理后显示的结果来诊断机电设备的故障。这种仪器有便捷、多功能、智能等优势，可以分为专用、通用和综合三种类型。

（3）智能诊断技术。智能诊断技术就是根据已有的诊断方案通过系统模拟人脑来获取和利用机电设备的各种数据信息，然后对机电设备故障进行诊断。这种诊断技术主要针对一些比较复杂的故障利用智能化的方法进行诊断，可以分为灰色诊断法、模糊诊断法、专家诊断法和神经网络诊断法等多种方法。技术的优

3 矿山机电设备故障诊断技术的应用

3.1 矿井提升机检测及故障诊断

在矿山生产过程中，矿井提升机是必不可少的一种设备。但是为了避免矿井提升机出现故障，在基于物联网状态检修技术的提高，对矿井提升机的故障排查也有了很大的提高，这样不仅不会影响矿山生产，而且还会提高矿山生产的经济效益[2]。

提升机的故障主要分为两种：硬故障和软故障。硬故障出现的原因是由于设备的参数超过原定的设计值，解决此类故障的方法主要是靠保护装置；软故障主要是软件的问题，它包含的变量比较多。这两种故障都可以检测提升机当前的负载情况、运行速度、工作电和电流等，它就是通过在提升机以及提升机运行的工作站上安装传感器，在条件允许的情况下，也可以采用中国矿业大学研发的KJ46型矿井提升机状态监护系统以及ASCC型全数字提升机控制系统等对提升机的运行情况进行实时检测，然后将提升机的实际运行状况与正常运行的状况作比较，利用无线通信节点实时传递相关数据，，通过专家分析得出结论，如果比较结果的差异较大，则需要根据显示的数据准确的分析故障出现的原因，并加以维修。

3.2 矿用高压异步电动机检测及故障诊断

例如，在煤矿生产中，其中一个6kV高压异步电动机要同时满足水泵、提升机、压风机以及排风扇等设备的拖动，矿山的生产能否持续下去、生产的安全是否能够得到保证主要取决于高压异步电动机的工作状况。在物联网的状态检修技术的基础上，在其供电部分安装电压传感器、电流传感器、谐波传感器以及放电传感器，然后利用在矿用高压异步电动机周边安装温度传感器，来获取矿用高压异步电动机的工作状态，然后经过一系列的计算机处理后，对高压异步电动机的正常工作参数与其出现故障时的特征对比，然后得出结论看其是否出现故障，若存在故障，则对高压异步电动机的供电通过继电保护以及其它的安全保护装置进行切断并检修；若不存在故障，则进行正常工作[3]。

4 结束语

提高矿山生产效率和保证安全生产的重要途径就是对矿山机电设备进行科学的维护管理。机电设备的保养与维护在矿山机电设备故障诊断技术中发挥了重要的作用，对保障矿山能够稳定持续的发展有着重大的意义。所以，在矿山机电设备的故障诊断和维修方面应不断加强。矿山维修人员要对机电设备运用科学、先进的故障诊断技术进行实时的监测，对设备可能会出现的故障作出预测，然后提出合理有效的建议，使这些故障能够尽早排除，最终达到机电设备安全、稳定、可靠地运行。

参考文献：

[1]薄秀英.矿山机电设备故障诊断技术分析探讨[J].煤炭科学技术，2013（S1）：138-139.

[2]仇金刚.故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用探讨[J]. 机电信息，2015（06）：97-98.

[3]刘锦.故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用[J].科协论坛（下半月），2012（03）：57-58.