摘要：诊断技术是以计算机技术、传感器技术等多学科为基础的综合技术，并且发展迅速，已经被广泛的应用到各个行业当中。在我国煤矿机电设备机械当中，在采煤机、提升机等方面时常出现各种各样的故障。将故障检测诊断技术应用到其中，能够有效的对设备故障进行检测和预防，提高其运行的稳定性和安全性。
关键词：煤矿机电设备机械故障检测诊断技术
前言：诊断技术是以计算机技术、传感器技术、信号处理技术等多学科为基础的综合技术，其在工业发达国家起步最早，发展最为迅速。随着煤炭科学技术的发展，故障诊断技术在煤矿也得到了较为广泛的应用。
一、机械故障检测诊断技术介绍
1.1故障及故障检测诊断技术
故障检测技术主要由故障诊断和故障检测两方面组成，依据现阶段实践和学术研究领域的有关说法，可将两者统称为机械故障检测诊断（FDD）。当代科技在煤矿机电设备中所提倡的技术理念是创新性、整体性和科学性以及人性化，对设备检测和故障排除工程中的应用，能够有机的结合煤矿地域化和煤矿机电设备二者之间的关系，能够有机的融合现代机电设备技术和传统的施工理念。另一方面，温度也是引发机械设备故障的重要因素，材料的机械性能与温度有密切关系，温度过高，不仅会使机械零件发生软化等异常现象，严重时还会造成零件的烧损。可能的原因有：换向阀阀芯磨损，内泄；换向阀阀芯变形发卡；如果是在动臂提升或斗杆外转时慢，则可能是主安全阀泄漏；过载补油阀泄漏；负荷感应的梭阀卡住。机械本体产生的问题较多发而且往往会引发一系列的连锁反应，如位于机械传动部分的减速器、离合器接触面的磨损致使传动精度下降，导致加工出的产品达不到设计的精度要求，因生产加工条件所限产生设备摩擦过热又不能及时降温导致热传导效应，致使控制电气部分受到强烈干扰等。
1.2故障检测诊断技术的特征
依照干扰出现的时间变化，对干扰部分进行分时段加权衰减，对有效成分保留，然后将处理后的高、低频成分重构即得到压制噪声后的信号。这一技术具备下述三项基本特征：
（1）理论迅速转化为实践。科学系统的设备理论是机电设备工程中必不可少的一项重要内容，机电设备技术是21世纪技术创新的一项重要成果，其作用越来越明显，并且在实际机电设备检测和故障排除中得到了越来越广泛的应用。
（2）技术的复合性较高。维修和诊断涉及物理学、动力学、摩擦学等多种相关学科的知识；油温高，使系统油液粘度下降，破坏了液压元件运动副问的油膜，致使金属直接接触，机械运转噪声不断增大，同时增加磨损，导致液压元件出现其它故障和增大泄漏。使系统继续升温，形成恶性循环。
（3）目的性较强。作为必不可少的科学的机电设备技术，机械故障诊断技术不但要求机电设备技术的发展模式要有创新，而且要求其组织形式也要具有新技术。
二、煤矿机电设备安全中故障检测诊断技术的应用
2.1矿井提升机检测和故障诊断
矿井提升设备是煤矿生产中用于升降人员、提升物料和下放材料的大型机械设备，也是矿山井下生产系统和地面工作相连接的纽带。矿井提升机能否安全运行，将对矿山生产和建设的正常造成直接影响，甚至有可能威胁到工作人员的生命安全，其重要性不容忽视。
矿井提升机的故障可分为硬故障和软故障这两类。硬故障主要指提升机中一些特定的参数出现了超限的表现，这一类故障可通过对保护装置的设置来进行解决；软故障则要通过多种工况参数的测试，并经过对相关数据的分析和处理才能得以诊断，而且因为软故障对工况参数的变量牵涉较多，往往导致对其无法进行准确判断。但是软故障却通常是硬故障发生的前提与预兆，因此加强对提升机软故障的及时预报和诊断是非常重要的。
目前，为了保证提升机的安全、正常的运行，我国开展了大量的研究工作，取得了一定的成绩，并针对性的开发出了相应提升机的检测和故障诊断装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如ASCC型全数字提升机控制系统、KJ46性矿井提升机检测诊断装置等等，都具备了对矿井提升机运行参数的检测和故障诊断的功能，并同时包含了超速保护、制动失灵保护和过卷保护等方面的作用，在实际工作中取得了较好的效果。
2.2采煤机检测和故障诊断
采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统。因煤矿井下工作环境恶劣而且复杂，如果采煤机出现故障将容易导致整个采煤工作的中断，造成巨大的经济损失。随着当前煤矿工业的发展，采煤机功能越来越多，且自身的结构和组成愈发复杂，导致故障发生的原因也随之复杂化。同国外先进的采煤机比较，国产的采煤机在故障检测诊断技术方面还相对落后，主要表现在检测参数的缺少和检测范围的不全面，并且无故障诊断功能。
为彻底改变国产采煤机无故障诊断功能和检测水平低的现状，原煤炭部将“采煤机工况检测及故障诊断系统”的研制列入了“九五”重点科技攻关计划当中。该故障检测诊断系统主要包括了机身外围检测单元、左右摇臂检测单元、变频器通信单元、工况检测及故障诊断单元、高压控制箱检测单元、检测显示单元这六个单元，在当前已取得了较为显著的成效。
2.3通风机检测和故障诊断
当前应用于矿井通风机的故障检测诊断的装置较少，主要包括了FJZ型矿井主风机监测与故障诊断仪、KFC—A型通风机集中检测仪等装置。FJZ型矿井主风机监测与故障诊断仪是以8098单片机作为核心的通风机检测与故障诊断系统，并实现了主风机的机械故障诊断和在线监测的一体化。该系统的主要功能包括了：
（1）实时检测功能。包括了对风量、负压、风机振动烈度、轴温、通风机电流、轴心规矩等的检测。
（2）智能诊断功能。指利用了主机内自带的专家系统，对通风机常见机械故障进行诊断。
（3）报警和打印功能。根据工作实际，对通风机的各种参数值进行报警设置，超过设计限制即会进行自动报警并进行打印记录。
2.4高压异步电动机检测和故障诊断
高压异步电动机在矿山生产与建设中，起着非常重要的作用。其故障的发生，不仅会给矿山企业带来极大的经济损失，还会影响到正常的生产与运营。随着当前信号处理技术和人工智能技术的发展与应用，异步电动机的故障检测诊断技术也得到了极大的突破，并已取得了良好的效果。当前高压异步电动机故障常见的检测与诊断方法包括了局部放电检测、电流高次谐波检测和磁通检测这三种。
局部放电检测是利用检测定子电流的高频检测仪和电流互感器，或者通过带通滤波器和射频天线检测局放脉冲，以辨别各种局放源来对定子的不同故障进行诊断；电流高次谐波检测则是利用定子电流的不平衡现象，检测异步电动机的定子绕组故障；磁通检测是检测电机内部磁通在切向和径向上分量的变化，进而判定定子故障的方法，这种方法在当前高压电机的多种故障检测中得到了较为广泛应用，但由于需要磁通检测仪器，不方便使用，对弱信号也不易被检测。
结束语：
在上述所述内容的基础上，虽然，煤矿机电设备种类繁多，故障千变万化，维修方法也不尽相同，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。因此，切实提高现场维修能力、现场修理装备的现代化对我国建筑施工水平的提高具有重要的意义，与此同时，也会带来巨大的经济效益。
参考文献：
[1]高向阳.故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用及防范措施.科技致富向导，2011，1（14）：336～337.
[2]孙新城.浅析煤矿机电设备维修中数控机床维修的应用.企业技术开发，2011，30（9）：70～71.
[3]吴舰，吴楠.基于小波分析的煤矿机电设备数控机床维修应用研究.自动化与仪器仪表，2011，1（5）：85～86
[4]董爱华，故障检测诊断技术在煤矿机电设备中的应用.焦作工学院学报，2012，21（3）：l89～190
论文作者:刘海青
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/30
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