矿山机电设备故障诊断技术分析探讨

袁凯

【摘 要】我国的矿山开采对经济发展起到了较大的作用，让社会的诸多行业都有了资源支撑。对于矿山机电设备而言，故障诊断技术可以对其运行的状态进行了解和掌握，并判断整体设备或者局部部件是否存在异常，找出故障与产生故障的原因，而且可以对故障发展的趋势进行预测。随着经济的发展，矿山开采活动日益频繁，大量的机电设备投入运行。在开采作业中，这些机电设备有很大机率发生故障，为了能够及时地诊断并进行维修矿山机电设备的故障，应用故障诊断技术己成为大势所趋。

【关键词】矿山；机电设备；故障诊断

就目前来看，受机电设备使用过程中设备故障的影响，使得我国矿山企业的经济损失与职员伤亡情况变得愈发严重。因此，在开展矿山项目过程中确保机电设备使用的稳定性与安全性，便成为了现阶段我国矿山企业在建设发展过程中函待解决的一项问题。对故障诊断技术分析后发现，故障技术的存在主要是为了解决机电设备的运行和使用故障，提升矿山项目的生产效率和矿山企业的经济效益，促进我国矿山行业快速发展。

1矿山机电设备发生故障的原因

1.1零件之间配合作业出现故障

当矿山设机电设备出现问题时，其中最常见的原因就是零件间配合作业出现不协调。经过大量实践证明，最常见的是零件损伤和磨损造成零件之间配合不协调。零件损伤主要是指长时间使用或外力损坏，使原零件本身形状或技能发生变化，与本来的设计出现偏差，这种偏差常常导致零件在使用过程中无法发挥原本设计的作用。零件损伤是矿山机电设备最常见的损伤之一，同时也是矿山机电设备故障检测中最经常需要检测的故障之一。

1.2矿山机电设备运转超负荷

每一台自动化设备都具有工作期限和工作强度限制，超过这个强度机电设备就容易出现故障，这种故障往往会对机器的工作能力和使用寿命产生负面影响。为了不影响设备的正常运行，应该对设备的开机关机及作业设置的技术参数进行必要的修改，同时采取维护检修措施对机电设备进行修复，只有这样才能提高设备的承受能力，延长机电设备的使用寿命。

1.3设备更新换代较慢

设备更新换代较慢是目前矿山自动化设备中最常见的问题之一，主要是企业为了节约成本，长期对设备进行超负荷使用，但是保养工作不到位，或设备长时间工作而造成设备的不可逆损害。不可逆损害是设备本身必须经历的，对设备必须进行更新换代，保证机电设备正常作业，因为设备部件的老化和磨损一旦程度严重，就会对矿山设备的工作能力产生负面影响。

2 故障诊断技术的具体应用

2.1常用故障诊断技术的应用

现阶段，常用的诊断技术主要可以被划分为：第一，参考故障记录诊断。即诊断人员可以按照设备故障诊断记录，按照以往工作经验，在故障产生时进行诊断。这种诊断方式具有处理速度快的优势，但因为对以往诊断经验过于依赖，所以无法处理一些新出现的故障类型。第二，神经网络诊断。此种诊断技术的灵活性较强，可以通过描述过中类型的非线性系统，在诊断过程中不断的学习新经验，改造传统诊断技术，处理十分繁琐的映射关系，可以有效处理采煤机等类型机电设备故障。第三，模糊数学诊断法。因为矿山上的机电设备在实际运行过程中会受到很多因素的干擾，而模糊数学技术可以按照这些因素的类型建立起相应的数学模型，从而为诊断人员完成诊断工作提供参考，提升故障诊断工作效率，节约诊断时间。

2.2矿井提升机设备的故障诊断

作为矿山生产和资源运输期间的重要设备，提升机主要负责运输材料、设备和人员，所以，其木身使用性能的高低，将会对矿山工作人员的人身安全和矿山生产效率产生直接影响。现阶段，大部分矿山项目使用的都是双筒提升机，这种提升机在使用过程中经常会发生松绳故障，所以，诊断人员可以采用在提升机上安装松绳监测装置的方式来达到故障诊断，防止松绳问题出现的工作目标。

2.3采煤机故障诊断

我国以往矿山项目中使用的采煤机设备诊断技术水平相对不高，这使得提升其诊断技术水平，不断完善相关诊断系统已经成为了诊断采煤机设备工作提出的必然要求。现阶段，我国采煤机工作情况检测和诊断系统中已经纳人了较多的科学技术，其木身的检测诊断水平也因此得到了极大的提升。从系统内部来看，其主要包括：第一，变频器设备通信单元，该设备在使用过程中可以同时诊断二十七个采煤机的工作情况参数，拥有独立显不屏，可以将采煤机的工作速度、变频地工作电压、电极电流等参数直接显不出来。第二，工作情况检测诊断单元。该单元被安装在了Windows微型计算机之中，直接与控制中心相连接，可以在故障发生的第一时间将故障发生情况传输到诊断控制中心。

2.4高压异步电动机故障诊断

随着信息技术在现代社会的发展，我国机电设备故障诊断工作也由此获得了更多的便利性；并且，人工智能等技术的应用，也在一定程度上提升了故障诊断的准确性，使得当前我国矿山项目中使用的异步电动机运行故障得以被技术诊断出来，有效的提升了其木身的工作效率以及机电故障诊断工作整体的工作质量。

3故障诊断步骤

3.1建立数学模型

矿山机电设备在正常运行时会产生许多数据和参数，这些数据、参数能够准确反映矿山机电设备运行的状况，为机电设备的故障诊断提供了十分重要的依据。建立数学模型就是为了更好地收集这些参数数据。从本质上来说，故障诊断数学模型可以简单划分为两个层次，即定性和定量。所以，矿山机电设备应当遵循这一原则来建立故障诊断数学模型。

3.2采集、处理和分析信息

进行信息数据的采集时，将传感器针安装在矿山机电设备上，在运行过程中，机电设备发出的各种信号通过传感器针进行采集和测量，然后对这些收集的信息进行传送并储存在数据贮存器中，实现对参数数据的了解和掌握。这些数据还不可以直接作为故障诊断的依据，还必须进行相关的处理，删除没有价值的信息，对有价值得信息进行转换，使其成为能够被直接理解的数据，再进行分析和比较，将设备正常运行的参数标准当作参考的对象和依据，对矿山机电设备的运行状态进行判断，最终确定设备故障，并找出故障原因。

3.3故障的预测

对信息进行科学有效的分析后，将其作为重要的基础数据，以此来预测和评估机电设备的故障情况。对于机电设备各元件的使用情况或使用寿命，也可以用基础数据来进行预测和评估。经过预测评估，机电设备的日常保养和维修便有了科学有效的数据依据。

4 结语

机电设备故障诊断技术在矿山设备的维修中具有重要作用，它不仅大大降低了设备发生故障的概率，提高了矿山的经济效益和社会效益，而且还推动了矿山企业的快速发展。但是当前中国矿山机电设备的故障诊断技术还跟不上矿山设备更新换代的要求，为此，中国的矿山开采企业应该不断发展机电设备故障诊断技术，不断更新发展新技术，积累运营经验，对设备进行更新换代，这对矿山设备的发展有重要影响。

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（作者单位：西山煤电建筑集团矿建第一分公司）