故障诊断技术的煤矿机械设备应用

摘要：煤矿机械设备在使用过程中，不可避免会出现一些故障，对于这些故障采取有效的故障诊断技术进行识别、维修和处理，能够确保煤矿机械设备的正常有序运作，提升煤矿机械设备工作效率，保证煤矿开采进度。因此将故障诊断技术应用于煤矿机械设备中，具有十分重要的现实意义。本文分析了煤矿机械设备的特点以及故障诊断技术的构成，并探究故障诊断技术在煤矿机械设备中的具体应用。

关键词：故障诊断技术；煤矿；机械设备

1煤矿机械设备的特点

我国的煤矿资源主要是分布在较深的地下结构中，这决定了煤矿相关机械设备的工作大多是处于矿井之中。在煤矿矿井环境中，煤炭机械设备需要克服较差的环境条件，在昏暗的照明特点下，克服噪音、粉尘以及有害气体等的不利因素［1］。矿井中地质结构比较复杂，煤矿机械设备需要经历长期摩擦、高速运转、震动、冲击等工作过程，机械工作强度大，时间长，这就造成煤矿机械设备容易磨损，产生过多的热量，且煤矿机械设备还需要满足高负荷工作条件，在实际的机械设备使用中，常常会出现一些故障，对于这些故障及时有效识别、处理和解决是煤矿开采工作稳步进行的必然要求。

2故障诊断技术的构成

根据故障诊断技术的故障处理过程先后次序，可以将其划分为信号检测、信号处理、状态识别、预测和决策等。

2．1信号检测

煤矿机械设备的信号状态与其运行情况有直接的关联，针对煤矿机械设备的信号状态要进行有效识别，将最具代表性的机械设备信号状态作为检测设备故障的主要环节，把握煤矿机械设备特点，提升机械设备故障诊断效率。

2．2信号处理

机械设备的信号处理是通过将设备中最能反映其状态的信号识别出来，并对这些突出的信号进行分析和精细化处理，实现对于设备故障诊断的准确性和灵敏度。

2．3状态识别

根据机械设备状态特征进行分析和对比，对其中异常的设备状态信号进行重点分析，识别故障原因和设备状态，识别故障位置，判断故障原因并判断故障的严重程度，进而实现准确的故障排查和处理。

2．4预测和决策

预测和决策是故障诊断技术使用的最后两个环节。1）预测是根据现有的故障判断情况和严重性情况等，判断设备可能出现的后续故障问题和出现故障的范围，以便做好相关的预防措施［2］；2）决策是根据已经得出的故障诊断结论，对于故障部位和故障问题进行分析，给出故障解决的技术方案和措施，实现对于故障维修、设备养护和煤矿机械设备的有效运行。

3故障诊断技术在煤矿机械设备中的具体应用

3．1在煤矿提升机设备中的应用

煤矿提升机是矿井井下和地面的工作机械，这是一种大型绞车。用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。矿井提升机在煤炭开采中的运用十分普遍，关系着整个开采运输进度的效率。一旦提升机发生故障，就会造成很多工作必须停止，因此，必须加强煤矿提升机的有效故障诊断［3］。要注重提升机的信号检测，如绳索发生松动现象，对此，可以根据提升机设备中的报警信号保护和处理及时检查绳索，调整吊运设备的运转速度，减少因为绳索松动造成的不利影响。

3．2在高压异步电动机设备中的使用

在煤矿机械设备中，高压异步电动机设备常常发生的故障有机械损伤，绝缘老化等，目前，针对高压异步电动机设备的故障诊断，大多采取部分放电的方法实现诊断。高压异步电动机设备的接头会随着故障发生时增加放电现象，放电现象的增加和电机绝缘的声誉寿命有一定的关系。故障一旦出现，能提醒相关工作人员，要关注高压异步电动机设备绝缘剩余寿命，以便及时更换绝缘装置，进行有效的维护和保养。

3．3在煤矿挖掘机中的应用

故障诊断技术在煤矿挖掘机中的应用也很常见［4］。例如，在煤矿挖掘机的参数设计超越极限时，可以通过安装保护装置来预防故障发生。挖掘机常见的故障有齿轮的轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀和齿轮轴断裂等，采用故障诊断技术可以从挖掘机及相应的配件采购、齿轮润滑、油液监测等方面，提出相应的预防措施。

4结束语

煤矿开采中使用到的机械设备还有很多，任何机械设备的正常运行都是确保煤矿开采工作有效开展的保障，将故障诊断技术应用于煤矿机械设备中，能够有效提升机械运转效率，降低故障发生频率，促进机械设备正常有序运行。因此，要结合煤矿机械设备的常见故障，采取有效的故障诊断和维修措施，加强机械设备的日常维护和管理，不断提高煤矿机械设备的故障诊断和维修水平。

参考文献：

［1］李龙．探讨故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用［J］．科技风，2017（12）：164．

［2］谢金富．故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用［J］．南方农机，2018，49（2）：70．

［3］陈文龙．故障诊断技术在煤矿综掘机械设备维修中的应用与探讨［J］．中小企业管理与科技（下旬刊），2011（12）：294．

［4］员创治，陈彩萍，赵秋红．油料分析技术在煤矿机械设备状态监测和故障诊断中的应用［J］．矿山机械，1999（1）：54－55＋3－5.

作者:王艳清 单位:西安科技大学