浅析煤矿机电设备维修中故障检测诊断技术的应用

发表时间:2019/3/5   来源:《知识-力量》2019年6月上   作者:许东岳
[导读] 目前,在煤矿产业发展中,机电设备机械故障监测技术已经发展成为一项不可或缺的专业技术。现阶段,故障检测诊断技术是以计算机为基础

(淮南矿业集团物资供销分公司,232001)
摘要:目前,在煤矿产业发展中,机电设备机械故障监测技术已经发展成为一项不可或缺的专业技术。现阶段,故障检测诊断技术是以计算机为基础,通过采用传感器技术、信号处理技术等方式方法来实现监测的一门综合性技术。现该技术已经广泛应用在矿山机电设备维修设备中。故障检测诊断技术对延长设备使用寿命、减少设备维修成本、提高设备使用效率、保证安全生产都起到非常重要的作用。本文结合煤矿机电设备的应用,在对故障检测诊断技术的定义和特点进行探讨分析,以期为煤矿的安全作业和发展提供参考和借鉴。
关键词:矿山;机电设备管理;故障检测;诊断技术

 
        1、引言
        在煤矿机电设备管理过程中,设备器材的整车运行是煤矿开采进行的有效保证,也是煤矿机电设备保养和维修主要关注点。因此,为了确保机电设备的正常运行,确保煤矿企业的发展的有序进行,煤矿机电设备机械故障监测技术的已经成为现阶段重点工作。然而,现阶段我国煤矿企业实行的仍然是计划经济体制下的管理和维修制度 ,与国外相比,管理水平上存在较大差距,倘若应用机械故障检测诊断技术有助于各个煤矿企业吸收先进的机械故障检测诊断经验和技术,提高自身的煤矿机电设备管理水平,进而为我国煤矿事业的发展提供保障。
        2、故障检测诊断技术概述
        2.1、故障检测诊断技术定义
        故障是机械设备运行的障碍,一般我们常指因机械设备的缺陷或瑕疵的发展,而使设备的性能逐渐丧失,且无法继续正常工作的情况。对此,应运而生的故障检测诊断技术通常是指以计算机为基础,通过传感器技术、信号分析处理技术等手段,开展综合性监测的一门技术。故障检测诊断技术是通过仪器设备对机器本身的状态进行检测、并针对故障进行诊断定量,从而掌握机电设备运行工况参数,对机电设备的安全可靠性和工怍性能作出预测,并对机器异常部位及危害程度等进行识别和评价,最后确定采取的对策的一种专业技术。
        2.2、故障检测诊断技术的特点
        故障检测诊断技术在现代维修理论、工艺理论、检查技术等技术理论的发展基础上不断完善。通过归纳总结,故障检测诊断技术主要有三个特征:
        首先,故障检测诊断技术的复合型。故障检测诊断技术是一门综合性学科,涉及摩擦学、动力学、物理学等多种学科领域;包括机械制造、液压、自动化技术等相关专业及机构学多方面知识。因此他是一个综合学科的行业,要求知识面广,经验丰富。
        其次,故障检测诊断技术具有较强的目的性。故障检测诊断技术主要目的是为了保障机器的整车运行。故障检测诊断技术运用相关的技术,对故障准确的定位、分析,并在此基础上制定相应的维修方案,确保安全生产。
        最后,故障检测诊断技术具有理论与实践的转化。一切诊断方法和维修技术都是不断变化的,在进行诊断时要因时而定。
        3、故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用
        3.1、矿用高压异步电动机的诊断和检测
        在煤矿生产中的水泵、局扇、提升机、压风机等均采用6kv高压异步电动机拖动,在其运行过程中,由于绝缘老化、机械损伤等原因,使电动机长期带“病”工作,致使电动机频繁烧坏,这不但会给煤矿带来很大的经济损失,而且也影响正常的煤炭生产。常见的故障特征提取方法包括信号处理、模式识别和参数辩识。现代信号处理技术的发展为故障诊断提供了强有力的工具.人工智能技术的应用大大提高了诊断的精度和范围。模糊逻辑、人工神经网络、专家系统等人工智能技术都被应用于异步电动机的故障诊断,取得了较好的效果。目前,异步电动机故障常见的检测与诊断方法有局部放电检测、电流高次谐波检测以及磁通检测等。



        3.2、矿井提升机检测与故障诊断
        提升机是矿井生产、运输的主要设备之一。它担负着提升原煤、矸石、下放材料、升降人员和运送设备的任务。提升机运行的安全可靠性状况不仅直接影响煤矿的生产,还影响到煤矿生产人员的生命、财产安全。提升机的故障可分为“硬故障”和“软故障”两类。硬故障是指由一些特定的参数超限表现的故障,该类故障应由保护装置来解决;而“软故障”需要许多工况参数的测量,并经过一定的数据处理才能诊断出来。由于软故障牵涉变量多,导致故障诊断的准确率较低。但“软故障”往往是“硬故障”的前兆,因此对“软故障”的及时诊断和预报极为重要。为了确保提升机的安全运行,许多科技人员开展了大量的研究工作,取得了一些成果。开发出了不少提升机的检测诊断装置,如中国矿业大学研制的KJ46型矿井提升机状态监护系统、ASCC型全数字提升机控制系统等都包含了对提升机运行参数的检测和故障诊断功能,具有制动失灵保护、过卷保护、超速保护功能,取得了比较好的效果。
        3.3、通风机的检测诊断技术
        目前用于主风机故障检测诊断的产品还不多,比较典型装置是江西煤炭工业研究所研制的KFCA 型通风机集中检测仪、煤炭科学总院重庆分院研制的FJZ型矿井主风机在线监测与故障诊断仪。FJZ型矿井主风机在线监测与故障诊断仪是一个以8098单片机为核心的通风机在线检测与故障诊断系统,它将主风机在线监测与机械故障诊断一体化。8098单片机系统是目前面向控制应用领域性能价格比最高的单片微型计算机系统。该系统主要主要功能有实时检测、报警、打印、加速度时域和频谱分析及智能诊断等。
        4、煤矿机电设备机械故障检测诊断技术的未来发展趋势
        从我国经济的快速发展以及煤矿机电设备的发展状况来看,我国矿用机电设备与发达国家矿用机电设备还是存在一定的差距,国外矿用机电设备多位智能化,而我国还处于自动化初期阶段。但从煤矿机电设备故障检测诊断技术的发展来看,我国煤矿机电设备机械故障检测诊断技术的发展趋势主要有:
        第一,朝着远程诊断方向发展。传统煤矿的故障检测与诊断必须要人亲自参与其中,在过 去,为了检测出煤矿设备故障的原因及找到有效方法,很多煤矿界的精英都牺牲了。随着时代的进步,科学技术的不断发展,煤矿故障的检测与诊断技术也在不断改进。进入经济科技发展的新时期,由于计算机数据库和电子信息的飞速发展,煤矿故障的检测与诊断正逐步 向 远程诊断的方向发展。
        第二、朝着智能化方向发展。从现在到未来很长一段时间内,煤矿故障的检测与诊断技术将朝着专家与计算机相结合的人工智能化的方向发展。这种人工智能化,不仅有权威专家的经验技术,而且还融合了计算机数据库强大的信息处理能力。使计算机可以模拟出人脑的基本功能,有助于客观的进行煤矿故障的检测和诊断。
        第三、朝着向综合性方向发展。在过去,煤矿机电设备一发生故障,人们几乎下意识的只从发生故障的仪器设备上找原因。进入现代社会,随着煤矿产业的发展,人们对煤矿机电设备的认识不断加深,同时,在进行煤矿机电设备的故障检测和诊断的过程中逐步的从不同的角度分析可能引发故障的原因,检测方法更加科学化。
        5、结束语
        综上所述,各个煤矿企业在煤矿机电设备管理中,还应不断加强对机械故障检测诊断人员在电工、机工等相 关领域的培训,从而提高其应急能力和安全生产意识。为不断满足扩大再生产的需要,煤矿企业应不断完善机械故障检测诊断责任制,保证责任落实到人,不断完善和建立煤矿机电设备管理制度,为机械故障的检测和诊断提供制度基础,并注重技术的改造和革新。
参考文献
[1]郭年琴,王庆,吴陆恒.矿山机电设备维修CAD系统[J].矿山机械,2000,(1).

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