煤矿机械的故障诊断及维修方式

摘要：随着社会的进步和科技的发展，煤矿开采中应用的先进设备越来越多，推动了煤矿行业的大力发展，但是在实际中往往会出现很多的设备故障，严重滞后了煤矿开采的进程。本文对几种常见的煤矿机械故障诊断技术进行了分析，并提出了提高煤矿机械设备可维修性的有效对策。

关键词：煤矿；机械；故障诊断；维修对策

煤炭是我国的主要能源，煤炭行业的发展关系到国民经济的稳定发展。我国煤矿开采的主要方式是电子机械开采，我国露天的煤炭矿较少，在开采时常常要深入地下进行工作。但是在实际的开采过程中，煤炭电子机械故障是影响开采进程的主要问题，是煤炭行业的一大难题。随着社会的发展，我国对煤炭的需求量逐年增长，煤炭供不应求，因此，需要有效提高煤炭开采的效率，正确开展煤矿机械的故障诊断与维修。

1煤矿机械设备的工作特点

我国的露天煤矿所占比例较少，煤矿开采主要是在地下进行，工作环境恶劣，对煤矿机械设备性能的要求较高。第一，煤矿机械需要有长时间的连续运作能力。煤矿企业的生产工作大多都是24小时连续进行的，煤矿工作的工作时间和安排通常都是三班倒，煤矿机械需要长时间不间断的工作，平时对于煤矿机械的保养和维修时间是很少的，因此机械设备需要有较高的质量。第二，煤矿工人的工作环境非常恶劣。在开采工作中，会产生大量的粉尘物质，这些物质不仅对工人的生命健康造成了威胁，也影响了机械设备的正常运行。第三，煤矿机械的质量要高。机械设备的运行伴随着一系列的摩擦、重载、震动等，对机械设备的质量有着较高的要求。同时，地下开采空间有限，为了实现煤矿的高效输送，对机械设备的尺寸设计也有这较高的要求。由于煤矿机械的高强度运作和工作环境的恶劣，煤矿机械容易发生各种各样的故障，且故障的维修也比较困难。这就要求技术人员在平时的工作中注重对机械的保养，提高机械故障诊断技术水平。

2现代化煤矿机械设备故障诊断技术的研究

2.1红外测温诊断技术

近年来，红外检测技术在煤矿机械故障检测中的应用越来越广，有效解决了煤矿运输过程中的安全生产保护装置。在煤矿机械设备的运作中，磨损和电器结点破损等都会造成设备温度的升高，对设备的强度、硬度等性能造成不利的影响。红外测温诊断技术的原理是通过对物体发射出来的红外线来检测物体的温度.通过这一过程，能够检测机械的温度变化，掌握机械设备的运作情况，及时的进行故障处理。例如电流制热型设备的红外测温诊断依据.

2.2振动监测诊断技术

机械在运转过程中会出现在平衡位置周围的反复小幅运动。振动监测诊断技术通过对煤矿机械设备工作过程中的震动情况的检测，从而实现对于不稳定因素的控制。不同的机械设备在结构和参数方面都是不同的，所以，设备的振动状态也各不相同，但是对同一种设备来说，其振动是有相同的规律的。振动检测诊断技术主要描述位移、速度和加速度三个参数。从设备振动的加速度来看，造成其变化的主要因素不外乎轴承或者齿轮的问题，加速度的不稳定会导致冲击力的异常变化。振动诊断技术往往需要精准的诊断设备和专业的分析仪器，还要借助计算机的辅助以及人工智能系统的判断，从而实现对设备故障位置和类型的准确诊断，并针对具体情况采取相应的处理措施。振动诊断技术在故障诊断方面的精准度较高，但是花费的时间较长，所以主要用于通过简单的诊断技术无法处理时使用。

2.3无损检测技术

无损监测诊断技术是当年在煤矿机械中应用较广的故障诊断和维修技术，其优势是不会对煤矿机械设备造成任何的结构损坏，在无损情况下进行设备故障的诊断分析。作为一种先进的、全面性的诊断技术，无损诊断将物理理论和化学理论作为诊断依据，能够对机械设备和工程材料实现全面的检测。无损检测在煤矿机械设备的诊断和分析中起到了重要的作用，还能对设备的使用寿命进行评估，有效的避免了意外事故的发生，提高了煤矿开采工作的安全性。近年来，无损检测技术主要应用于钢丝绳无损检测、围岩支护、主轴无损检测等关键部位的零部件的检测。

2.4油液磨屑分析诊断技术

在机械设备的运作过程中，设备磨损是主要的机械故障，约占总故障的80%，润滑剂和磨损剂的性质是导致设备磨损的主要原因。随着设备的不断磨损，运动副的表面会随之产生磨损的小颗粒，会与其他物质残留在设备的润滑系统中，而这些物质会将设备的故障信息隐藏掉，技术人员可以通过对磨损颗粒的的分析来判断颗粒的位置来源，从而判断故障发生的位置。根据状态的不同可以将磨损颗粒分为正常磨粒、球形磨粒、疲劳磨粒和切削磨粒，不同磨粒的形态特征均不相同，通过对磨粒的分析可以判断产生磨粒的位置是正常运转，还是疲劳运转或者其他异常状态造成的。当前常见的磨粒分析方法有磁塞法、铁谱分析法和光谱分析法等。以光谱分析法为例，首先是对油液进行抽样稀释，喷射到火焰上后变为原子蒸汽，再经过波长选择器的筛选，只让具有检测元素特征的长光线通过，再通过光电探测器，将光信号变为电信号，最后输入读出装置.

3提高煤矿机械设备可维修性措施

3.1机械设备设计

第一，在安装煤矿机械设备时要进行全面的性能分析，确保每个设备都能正常运转。同时，还要保证设备在后期的维修便捷，也就是能够在同样的生命周期内减少维修的工作量，保证维修方便，提高机械设备维修的效率。第二，机械设备实施维修工作的基础条件是设备的可达性设计，包括了两个方面，即内部可达性和外部可达性，确保在机械设备发生故障时，技术人员能够有着便捷的、足够的维修空间，还要确保机械设备的内部可达性和外部可达性均符合人机工程学原理，提高维修的便捷性。第三，机械部件内部的设计要标准化、模块化，在对坏掉的零件换新以后设备能继续正常运转，缩短维修所用的时间，提高设备零部件的使用率，减少维修的花费。机械设备设计标准化程度较高时，还需要配合相应的标准工具来进行维修和保养，提高维修的规范性。第四，提高设备的易识别性，不同类型的零部件使用不同的标记，能够让维修人员在短时间内进行分辨，提高维修效率。

3.2采用先进的润滑技术

要将先进的润滑技术应用到机械设备的保养当中，注重平时的润滑保养，不断寻求新的润滑技术，减少机械设备之间的磨损，从而降低机械设备故障的发生率。当前机械设备润滑技术主要包括润滑检测技术和新型润滑剂使用两方面。

3.3采用先进的故障诊断和维修技术

要不断吸取之前机械维修保养的经验和教训，探索新型维修技术和保养方法，同时要注意保养和维修的成本问题，尽量减少成本。根据机械设备工作的规律来确定维修和保养方式，找到科学的诊断周期，提高维修和保养的效率。

4结语

加强煤矿开采中的机械设备故障诊断和分析，有效的排除安全隐患，保证煤矿开采工作的顺利进行，进一步促进我国煤矿工业的发展。

参考文献：

[1]赵彬.煤矿机械的故障诊断技术和维修方式的探讨[J].机械管理开发，2016，31(12)：44-45+97.

[2]王臻.煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术分析[J].煤矿现代化，2015(03)：114-116.

作者:仵振华 单位:国家能源投资集团神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿