五矿矿业控股有限公司北洺河铁矿 056001
摘要：随着我国矿山生产建设规模的加大，机械水平的不断提升，要想延长机械设备的使用寿命，就要加强机械设备操作规范性，做好设备故障诊断及维修工作。通过采用合理的矿山设备故障诊断方法，排除机械设备故障，并采取有效的故障修复策略，减少机械设备故障隐患，确保设备的长期安全运行，提升矿山企业经营效益。本文分析了矿山机械设备的故障诊断及修复方法。
关键词：矿山机械设备；故障诊断；修复方法
近年来，随着经济的不断发展，矿山生产的规模也在不断的扩大，机械设备的使用范围广泛，因此对设备的机械化程度要求也在不断的提高，这就要求机械设备的使用与维护水平要不断的提高，才能够满足当前矿山生产的需要。在实际操作过程中，要通过科学的保养与维护，提高机械设备的使用效率，延长机械设备的使用寿命，尤其是在故障诊断与排除等方面，应当进行必要的学习和培训，才能够使生产效率不断的提高，促进矿山企业稳定的发展。
一、矿山机械设备故障特点
1.潜在性。矿山机械设备主要用于矿石采集、选择等矿山作业，日常使用较为频繁，且使用过程中容易出现损伤。然而，机械设备任何部位出现损坏，都将表现在其内部参数变化上，当其参数变化高于设备可承受的最大值时，矿山机械设备内部就将存在潜在故障。
2.渐发性。矿山机械设备由于运行时间较长、运行工作量较大，要求其质量标准较高，并能够在长期高负荷运行中保持其良好性能。一般情况下，矿山机械设备都具有一定程度的耐磨性和使用稳定性，正常使用通常不会出现故障，但在长时间的使用过程中难免会出现不同程度的磨损，久而久之出现运行故障。因此，机械设备故障还具有明显的渐发性特征。
二、矿山机械设备的故障诊断
1.振动检测。振动，是有效诊断机械设备状态的一种物理信号。不同的机械设备、不同的运行状态，其产生的震动也是不一样的。在矿山设备日常运行中，将设备产生的振动信号进行及时收集与分析处理，积极提取有用信息作为设备状态监测与诊断的依据。具体来说，可以分为三步走方针：一是测定机械设备整体的振动强度，进而判断机械设备运行状态是否正常，是否存在运行障碍。二是通过频谱分析，具体定位异常故障发生在哪个环节上面。第三，对于齿轮、滚动轴承等制定的零部件，通过特殊技术进行针对性深入研究。通常情况下，在机械设备检测过程中，先进行整体强度测定，然后针对性的进行第二步检测，能够准确定位故障零部件的异常震动，并及时做出诊断。
2.无损探伤。随着科学技术的不断发展，无损探伤技术得到了广泛应用。这种检测技术是在不破坏设备基本构造的前提下进行的，对零部件的表现以及内部缺陷进行检测的一种技术。通常情况下，焊接件、压延件、锻铸件等表面与内部经常会出现气孔、杂物、裂纹等各种缺陷。在设备的具体应用过程中，这些裂纹或缺陷可能进一步发展与恶化，甚至出现新的故障，进而给员工的人身安全以及矿山企业的安全运营带来安全隐患。对于大部分重要的零部件设备，必须在确定其焊缝、材质不存在缺陷或危险性的前提下，才可以使用。而本文所提到的无损探伤技术，就是针对上述问题而进行的早期诊断。随着科学技术的进步与发展，渗透探伤、磁粉探伤、超声波探伤等等得到了广泛应用。而光导纤维技术以及激光全息技术也开始逐渐应用到检测中来。
3.红外测温。矿山机械设备运行正常与否，一般会通过温度的形式展现出来。而机械设备的温度参数无法进行直接测量，必须要借助与温度相关的其它物理特性进行测量。比如说，通过辐射能、热点效应、热膨胀反应等等。现阶段，开始出现了激光测温、微波测温等新型的测温技术。比如说，可以通过红外测温技术监测矿山设备轮轴箱的温度。在矿区运输干线两侧的钢轨上放置红外测温仪，红外测温仪会逐个扫描通过的轴箱，并且输出相对应的信号记录下来。若某个脉冲信号非常强，则证实这一轴箱的温度过高。然后结合具体的脉冲信号位置，准确的判断温度过高的轴箱，然后及时性、针对性的采取解决对策，预防事故发生。通过红外测温的方式，有效改善了工作人员的工作环境与劳动条件，大幅度降低了车辆停留的时间，降低了燃轴事故的发生几率。
4.润滑油样。在矿山设备的日常运行中，伴随着润滑油的循环性流动。润滑油样携带者大量的设备状态信息。通过这些提示信息可以有效分析设备零部件的磨损程度、磨损部位以及磨损类型，进而针对性进行设备状态监控与诊断。现阶段，常用的方法有油样铁谱分析、磁塞检测、油样光谱分析等。油样铁谱分析法是应用最为广泛、发展最有潜力的一种检测方式。油样铁谱分析方法，指的是按照一定的操作步骤，在玻璃片或试管上稀释一定的油样，并在磁场作用下，判断不同磨粒经过的距离，进而结合磨粒的沉淀情况来判定零部件的具体磨损状况。通过显微镜观察磨粒残渣，可以判断残渣的具体成分。通过铁谱分析方法，能够判断出磨粒的成分、形态大小、粒度以及数量等信息，尤其是适合10-50um粒度的颗粒检测。磁塞检测则是一种非常有效、操作简单的方式，在润滑管路中插入带磁性的塞头，集中收集磨粒，并通过肉眼方式直接观察磨粒的形态、数量、大小等信息，进而可以得出零部件的磨损情况。在矿山机械设备的使用后期，往往会出现尺寸比较大的颗粒磨损，比较适合采用磁塞检测方式。
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三、矿山机械设备故障修复方法
对于矿山机械设备的有效维护，需要加强对人员的维修技能培训，使他们掌握相关的故障形成过程，对于机械设备本身的机构和组成有详细的了解，这样才能够在遇到故障时采取合适的维修方法，延长机械设备的使用寿命，从而降低生产成本，不断的提高企业的生产效率。
1.机械设备的维修特性。一是机械设备的维修应当包括设备的修理和维护，在维护中又包括日常保养和维修保养，其中又包括一般的保养和定期保养。在机械设备的维修中，包括有小修、中修和大修。一般需要对机械设备进行定期的检查与维护，才能够有效的提高维护的效率。二是预防维修是建立在潜在故障基础上的，其目的是为了消除和减轻零件的损伤，保持机械的完好状态。其主要内容为清洁、润滑、检查、调整和局部换件等，不同级别的保养对象和周期是不相同的，因而对机械的性能影响也不一样，保养级别越高，维修范围也越大，性能恢复也就越好，但根据机械故障的耗损性，维修都不可能恢复如新，因此预防维修一般都是不完全性的。三是故障维修是建立在功能故障基础之上的，目的在于将功能故障进行排除，使其能够恢复较好的状态。一般情况下，机械设备的大修和中修都可以视为一种彻底的维修，其能够有效的恢复机械设备的性能，虽然都属于设备维修的范围内，但是也可以根据不同的维修方法进行对比和分析，进而选择较为合适的维修方法。
2.机械设备的使用与技术状态。机械设备在使用的过程中，会受到各种因素的影响，而常见的几种因素主要是：①外部环境的影响作用，其中包括机械设备所处的环境、操作人员以及维修人员素质等因素；②机械设备运转的过程中的内部因素，包括机械设备的内部环境、荷载、振动等；③在机械设备生产和装配的过程中，存在其内部的潜伏能量，主要以机械能量和热量的形式存在，当能量达到一定的程度后，则首先会使机械的零部件受到损伤，出现磨损、变形等损害，当损害出现时就会造成零部件的结构参数发生变化，进而导致机械设备的输出参数发生变化，而随着参数的继续扩大，则容易使机械设备的结构参数超过最低的允许数值，造成机械设备的重大损害。一般情况下，如果机械设备的输出参数值发生变化时，则会存在潜在的故障，这种状态可以理解为失常状态，而这时如果对故障进行消除，则能够避免对机械设备的损害。如果机械设备经过长时间的运转而使得其中结构和零部件的参数达到极限，则会发生严重的过疲劳损害，需要进行大修或者是更新，才能够继续投入使用。
3.加强安全隐患排查处理。当进行维修之后的机械设备再次投入使用时，必须要对其安全隐患给予足够的重视，避免安全事故的发生，必须要重视对安全隐患的检查和有效的处理，减少经济损失的同时，更重要的是减少人员的伤亡，保证开采选别工作的稳定开展。矿山机械设备的维护管理工作的有效开展，需要完善的制度做基础，才能保证各项工作的有序开展，做到有法可依、有章可循，因此，要加强对机械设备维护管理制度的完善，如《机械设备点检标准书》、《机械设备隐患治理管理办法》等，对矿山机械设备维护管理的重要性进行明确，增强全体人员对矿山维护管理工作的重视，激发员工对矿山维护管理工作的积极性，全员参与，促进相关工作的顺利开展。另外，应当针对机械设备实行目标成本管理，使操作者的利益与设备本身的使用情况产生密切的联系，这样则能够有效的提高使用者的责任心，有的企业由于缺乏对设备使用环境的重视，而造成机械设备使用效率低，使用寿命短，甚至由于缺乏必要的维护而造成安全事故，因此，在机械使用的过程中，除了要严格按照相关的技术规范中的要求进行操作，还需要对设备的零部件进行定期的清洗和更换，确保机械设备正常运转。4.加强管理人员专业培训。人力资源在现代企业中是一项很重要的可再生资源，在现在的矿山企业中，由于矿山企业的地理位置限制，很多优秀的专业人才都不愿意去那些偏远的地方，员工的整体素质普遍偏低。为了更好地促进矿山开采工作的顺利进行，保证机械设备的工作效率。只有不断的提高操作人员的技术水平，才能充分发挥机械设备的作用，并且对其进行有效的维护。由于现代化机械设备的不断涌现，当前越来越多的人投入到使用和维修的研究当中，这在一定程度上极大推动了维修技术的发展。然而由于矿山机械设备因条件所限，通常不能一一使用，但能够利用自身条件，不断加强设备的维护保养意识，增强职工的专业技术培训和职业道德教育，使用正确的维修方法让机械设备的寿命得到有效延长，能够及时发现故障隐患立刻进行处理，让各类机械设备发挥它们的最大功效。
在现代社会中，机械设备直接关系着社会生产和生活，因此，做好机械设备的维护和故障诊断，是生产高效性和安全性保障的基础。企业应加强矿山机械设备的诊断工作，做好日常的故障预防维护，辅以必要的故障维修，从而促进企业的发展与进步。在科学技术不断更新的时代，企业应注重与时俱进，及时更新现有的技术手段，以提升故障诊断与维修的工作效率。
参考文献
[1]彭广宇，边博，褚庆梅. 浅谈故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用[J]. 科技致富向导，2016，09：349.
[2]廖安生，刘洪春. 矿山机电电子设备的故障诊断与维修分析[J].电子技术与软件工程，2015，18：136.
[3]胡发丽. 对矿山机械设备液压系统的故障及维修的几点思考[J].中国外资，2015，12：280-281.
[4]王斌. 浅析故障诊断技术对矿山机械维修的相关研究[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊），2015，01：168.
论文作者:乔磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/13
标签：机械设备论文; 矿山论文; 故障论文; 测温论文; 设备论文; 零部件论文; 故障诊断论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;