故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的应用何晓--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的应用何晓

发表时间：2021/7/27 来源：《基层建设》2021年第12期作者：何晓

[导读] 故障诊断技术是利用设备发生故障时的异常声、电、热进行故障诊断。另外，故障诊断技术更有利于设备的维护，大大延长了设备的使用寿命，提高了煤矿的经济效益

        国家能源集团宁夏煤业有限责任公司汝箕沟无烟煤分公司宁夏石嘴山 753003
        摘要：故障诊断技术是利用设备发生故障时的异常声、电、热进行故障诊断。另外，故障诊断技术更有利于设备的维护，大大延长了设备的使用寿命，提高了煤矿的经济效益。
        关键词：故障诊断技术；煤矿机电；设备维修；应用

1故障诊断技术的原理及优势
在以往的机电设备故障诊断中，多采用人工经验法。所谓“人工经验法”，就是根据以往的机电设备维修经验来判断机电设备出现故障的原因以及部位。这种方法对维修工人的工作经验有较高的要求，而且诊断效率不高，主要是不能实现设备故障的快速判断。为了进一步提升煤矿机电设备故障诊断效率，在维修机电设备时采用了故障诊断技术。故障诊断技术是随着信息化技术的发展而衍生的一种诊断决策技术，其主要是根据设备运行过程中的一些参数来判断机电设备故障的原因以及位置。故障诊断技术的实现包括信息采集、特征提取、状态识别和诊断决策4个过程，如图1所示。

        图1故障诊断技术的原理图
        信息采集是故障诊断技术的基础，主要是通过机电设备上安装的传感器来实现的。通常采集的信息有温度、转速、电流和电压等设备运行状态信号。若设备发生异常，则这些状态信号会异常。在采集完信号后，还需要提取一些有用的信息。设备由正常状态到故障状态，一些状态量会发生变化，例如设备的转速突然升高、电流突然增加到额定值的几倍等。为此，需要提取这些量的变化特征，以此来判断故障原因。在提取故障状态特征后，就可以识别故障的原因。故障原因和部位的识别需要通过与故障数据库中的故障类型匹配完成，其对数据库的完整性有一定的要求。数据库中包含的故障类型越多越详细，识别的故障类型和原因也就越准确。在故障识别后，为了能快速维修，还需要给出相应的维修方案，这就需要用到一些决策算法。
        2煤矿机电设备故障诊断技术研究
        2.1煤矿机电设备温度诊断法
        在煤矿生产中，如果相关机械设备出现使用问题，往往会伴随着温度的改变，温度还发生骤升的变化。常见的温度变化是机械设备发生局部的温度变化，所以可以明确知道设备出现故障的具体位置，根据温度变化的时间快慢可以分为明显温升和小温升。如果在实际应用中出现可明显察觉的温度变化就属于明显温升，无法进行观察判断的就是小温升。由于小温升不易察觉，要合理使用测温设备，测温设备在实际应用中会被采用，使用方法也较为简单，但因为使用深度具有一定的局限性，所以在实际应用中，温度诊断法常与其他方法一起使用。
        2.2煤矿机电设备振动诊断法
        振动检测在实际应用中可以按照检测形式分为诊断仪和诊断系统两种，两种在应用过程中具有一定的局限性，但是振动检测的使用范围和使用功能更广，不仅可以对机械设备的故障进行检测，还可以对一些预计故障进行处理。振动仪的应用原理是利用诊断仪自身的振动传感器所发出的信号频率，将振动信号的频率加大，以便在机械设备中得以显示，进而可以了解机械设备的实际情况。诊断仪和振动系统相比，后者不仅适用范围更广，而且应用效果更为显著。振动系统的应用原理是把所有的振动信号进行收集管理，进而对信号进行统一的研究分析，以找出机械设备出现故障的原因，然后根据原因制定应对措施。
        2.3煤矿机电设备铁谱诊断法
        随着科学技术的不断发展，煤矿机电设备故障诊断技术也得到了更新，铁谱诊断法就是一种新兴的机电设备故障诊断技术，由于铁谱诊断法在应用中具备极高的工作效果，可以保证故障诊断工作的科学性和精准性，所以得到了煤矿产业的认可和应用。铁谱诊断法在应用上具有一定的局限性，只适合对设备所产生的轻微磨损进行诊断工作。铁谱诊断法的工作原理是通过机械设备所具有的铁磁碎片所发出的磁场进行诊断，根据磁场的强弱分析出设备磨损的实际情况。
        3煤矿机电设备故障维修技术
        3.1采煤机维修中的应用
        采煤机是煤矿开采作业中不可或缺的重要设备之一，其运行效率的高低直接影响着企业煤矿生产的经济效益。由于采煤机主要应用于恶劣的工作环境中，其在运行过程中受到的巨大冲击力，不但增加了采煤机被污染和磨损问题发生的概率，而且缩短了采煤机的使用寿命。所以，在加强采煤机故障诊断技术研究和应用的力度，合理运用先进的故障诊断技术发现和排除故障隐患，确保采煤机安全稳定运行的前提下，促进煤矿开采生产效率的有效提升。
        3.2煤矿提升机中的应用
        提升机是煤矿开采作业中的重要设备之一，如果提升机发生故障不但会影响到煤矿开采的效率，而且威胁到了煤矿开采人员的生命安全。目前，煤矿开采作业中，常见的提升机故障主要有软故障和硬故障两种。维修人员在开展提升机故障维修工作时，必须运用科学合理的故障诊断技术，全面的检测提升机可能存在的软故障，在分析提升机运行状态的基础上，根据提升机正常运行的参数，评估提升机的综合性能，并以此为基础解决提升机运行过程中可能存在的各种故障问题，避免因为故障处理不及时导致硬故障的发生，促进煤矿生产效率的稳步提升。比如，维修人员在进行双筒提升机松绳故障的维修时，维修人员应该在故障诊断过程中，通过在提升机上安装小磁钢以及植入传感器的方式，检测提升机天轮的转速、输出脉冲是否一致，从而准确的判断出提升机是否出现故障。维修人员在运用智能故障检测技术开展煤矿提升机的故障检测时，应该先分享提升机的故障分类和编码，然后根据故障发生的特点，采取队列方式存储故障代码，为后续故障诊断和分析提供数据依据。这种以PLC为依托存储故障代码，然后根据提升机系统故障分析的结果，准确的判断出提升机运行过程中出现的故障问题。如果提升机存在故障隐患的话，此时故障信息的上升沿就会触发信号写入此队列，然后设置其中一个地址指征，写入故障代码，随着故障代码数量的增加，那么该地址指征也是随之增加，并等待下一个故障代码的存储，经过这样的过程，不但实现了按照故障发生时间顺序详细、准确存储故障代码的目的，而且为后续提升机故障的维修工作奠定了良好的基础。
        3.3煤矿高压异步机电动机中的应用
        与其他类型的电动机相比，煤矿开采作业中使用的高压异步电动机因为自身工作效率较高，被广泛应用于煤矿开采生产中，促进了煤矿开采生产效率的大幅度提升。所以加强煤矿高压异步电动机故障诊断技术研究应用的力度，对于煤矿开采作业生产效率的提升有着极为重要的意义。目前，常见的高压异步电动机故障诊断处理，主要是利用信息采集技术与智能诊断技术相结合的诊断方式，这种融合诊断技术的应用，不仅有助于维修人员快速准确的找出高压异步电动机故障发生的部位和类型，而且为后续设备故障的维修奠定了坚实的基础。比如，维修人员在开展高压异步电动机的故障诊断时，可以使用磁通检测与局部放电检测的故障诊断方法，或者使用电流谐波故障诊断方法。不管采用哪种故障诊断方法，维修人员都必须根据高压异步电动机运行的实际情况，选择科学合理的故障诊断方法，才能保证故障诊断结果的科学性与可靠性。
        结束语
        煤矿开采依赖机电设备，机电设备在运行过程中会发生各种故障，因此，煤矿机电设备故障的快速维修一直是煤矿关注的热点问题。为了提高故障维修效率，需要在机电设备维修时采用故障诊断技术。与传统的人工经验法相比，故障诊断技术的优势在于发现设备故障更早，可以避免机电安全事故的发生；诊断更加灵敏，提高了故障诊断的客观性，降低了对机电设备维修人员的要求，有助于实现故障的快速维修。
        参考文献：
        ［1］潘琰.故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的运用探讨［J］.化工管理，2020(30)：127-128.
        ［2］李波.故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的应用研究［J］.当代化工研究，2020(14)：78-79.