摘要：目前，随着时代的进步，机械设备在煤矿领域得到广泛的应用，但在应用的过程中经常会发生故障，从而导致安全事故的发生。因此，必须将故障诊断技术应用到煤矿机械设备中，加强检测与维修，提高机械设备的使用率，从而促进煤矿产业更好地发展。文中对故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用进行了分析。
关键词：故障诊断技术；煤矿；机械设备；应用
1煤矿机械设备的概述
1.1煤矿机械设备构成
煤矿机械设备主要分为两类，一类是露天煤矿机械设备，包括机械式挖掘机、连续挖掘机、大型皮带运输机、大型煤炭破碎机等；另一类是井下煤矿机械设备。
1.2煤矿机械设备工作特征
中国露天煤矿较少，多为井下煤矿，因此，煤矿机械设备在运作期间具有以下三方面的特征：具备长时间连续运作能力，煤矿生产工作多是24h不间断进行的，留给机械设备维修与保养的时间不多；煤矿开采人员工作环境较为恶劣，开采期间会产生很多粉尘，这些粉尘不仅会影响到机械设备的正常运作，还会威胁开采人员的生命安全；对煤矿机械设备质量的要求较高，煤矿机械设备运行期间会产生振动、摩擦，甚至还会出现重载等情况，而地下开采空间有限，这就要求煤矿机械设备具有较高的质量，方能实现煤炭的高效开采和输送等。
1.3煤矿机械设备现状
1.3.1设备参差不齐
部分煤矿企业使用的仍是建矿时的机械设备，而这些设备的工作效率已无法满足中国经济社会壮大和发展的需求；还有部分企业虽引进了一些先进的综合采矿设备，但生产观念比较落后，致使机械设备无法发挥其真正的作用；仅有小部分企业的煤矿机械设备先进，且现代化程度较高。
1.3.2煤矿机械设备的生产能力有待提升
中国近几年来致力于研究和开发更为先进的煤矿机械设备，使得中国煤矿机械设备的生产能力得以改善，部分设备还实现了在线监测和监控等功能，大大提升了机械设备的功能性和安全性。
2煤矿机械的故障诊断技术
2.1振动诊断技术
该技术的应用原理即为：对运行中设备各参数进行一一分析，结合信号发展动态，对设备运行状态进行查看，检查其处于正常状态还是出现故障。基于时间不限的条件，通过实时变化的检测形式对设备运行状况进行检测，在使用该技术时具有一定的便捷性，使用频率较高。振动检测系统包括硬件和软件两部分。在设计系统硬件部分时，硬件的选择要求较高，必须是核心硬件，能通过通信模板，促使振动传感器与嵌入式的处理器能实现计算机与单片机间的交流。与此同时，利用一定的软件系统，还能监测煤矿设备的温度、振动参数等。
2.2无损诊断技术
这一技术具有广泛的使用范围，它不会影响煤矿机械设备的内部是其最大优势。不同原因产生的故障所使用的检测技术存在差别，因此，在检测过程中必须结合故障引起的不同原因进行合理判断。无损检测技术是一种新型检测技术，不仅可以采用超声、射线等常规性诊断，还能利用激光技术来实现。对设备的检测必须制定合理的计划，在判断时要充分结合设备的过煤量和年限，最终保证评价的正确性。
2.3温度诊断方式
在运行期间，机械设备由于摩擦损害或电器间的相互影响，都会导致故障出现，提高材料的温度，由于这些问题存在，可安装使用温度传感装置，测量部分机械设备，并结合温度进行合理准确的判断。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对煤矿企业来说，机械设备是至关重要、不可或缺的生产工具，特别是当前现代化生产的条件下，更要将信息技术利用好，进一步对智能诊断体系进行优化升级。
2.4油液磨屑与铁谱分析
煤矿机械设备处于运行状态时，内部组件间会存在不同程度接触，其中以金属材料的摩擦最为明显，因此会形成一定量的磨屑，并落入润滑液中。为了提升润滑液的纯净度，可以采用铁谱分析法，强磁力作用可以使油液与磨屑彼此分离，基于获得的磨屑颗粒可以对设备运行状态做初步判断，明确设备的磨损原因以及发生磨损的主要部位。
3煤矿机械设备主要故障的分类
煤炭生产过程中会持续性产生消耗，消耗的因素包括时间、生产工具和劳动力，随着时间推移，煤矿机械设备使用过程中也都会产生不同程度的耗损。因此自然而然也会带来机械故障，同时由于环境条件的不同，煤矿机械设备的故障程度、故障方向与层次也有所差别。因此，本文对煤矿机械设备的主要故障就以故障发生原因及程度进行划分和分析。
3.1按故障原因分类
根据故障原因划分煤矿机械故障主要有五种类型：第一种，损坏型故障，这种故障产生主要是由于机械断裂、变形、压痕、烧蚀等情况所致；第二种，退化型故障，这种故障产生的原因包括机械异常磨损、老化和剥落等；第三种，失调型故障，由于机械生成压力过大或者过小等容易产生这类型故障；第四种，松脱型故障，由于机械零件松动、脱落等现象易产生这一故障；第五种，功能失效型故障，该故障往往是机械生产过程中，由于机械渗漏、堵塞等一系列原因导致功能失效而出现的故障。
3.2按故障程度分类
以机械故障程度为依据，将煤矿机械故障划分为以下三个阶段，这三种故障主要是在不同阶段因损耗所致，故而是阶段性故障，各个阶段所处的时间不同，具体特征如下：第一，早期故障期，这一故障又可以叫做机械设备的磨合期，由于机械设备设计与制作存在不足而导致出现故障；第二，偶发故障期，主要特点是稳定发生、损失度较高且具有偶然性，在机械设备运作过程中出现这种故障一般是正常的；第三，耗费故障期，这个时期是程度最高的故障，并且进入到了机械设备应用的尾声，可能会频繁出现，并且会加速老化、严重腐蚀，磨损程度较高等。
4故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用
4.1对故障现场进行初步诊断
煤矿设备出现故障后，诊断人员需要深入现场进行勘察，依据实际情况做出初步诊断。此过程大多以非设备诊断为主，即通过耳朵、眼睛等感官进行观察。做好初步排查工作后，需要深入设备内部进行深度排查，围绕温度检测、红外热成像仪等方面展开，完备记录获得的各类数据，基于定性与定量分析方法确定是否更换元件。
4.2故障诊断技术在高压异步电动机中的应用
煤矿生产依赖于设备机群，其中高压异步电动机不可或缺。设备长时间超负荷运行必然使内部构件遭到不同程度的损伤，极易导致设备绝缘层老化，因此高压异步电动机的故障诊断尤为重要。当设备出现异常后，故障部位电线接头会产生放电现象，伴随故障的加深，放电现象表现得尤为明显。因此，这可以作为设备运行状况的重要判别依据。
4.3故障诊断技术在煤矿挖掘设备中的应用
挖掘机故障常发生在截割滚动内，受轴承高度磨损的影响，各部件之间摩擦力随之加剧，此时滚筒及周边组件都会表现出明显的温度上升特性。通过对该部分温度的检测可以获悉设备的故障情况。基于温度检测技术可以对挖掘机运行性能做全面分析，明确其参数设计的合理程度，并以此为基础对设备运行参数做出相应调整。
5结束语
总之，煤矿机械设备的检修已经成为一项重要工作。因此，必须将故障诊断技术引入煤矿机械设备中，通过温度监测诊断法、振动检测诊断法以及超声波无损检测法等方法，对矿井提升设备、高压异步电动机以及煤矿挖掘机等进行检测，保证机械设备的平稳运行，从而提高煤矿产业经济效益。
参考文献：
[1]杨宇．故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用[J]．现代制造技术与装备，2018，（10）：149－150．
[2]张刚.煤矿机械设备中故障诊断技术的应用分析[J].煤矿机械，2018，（4）：129-131.
[3]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，（3）：114-116.
论文作者:刘涛
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/31
标签：煤矿论文; 机械设备论文; 故障论文; 设备论文; 技术论文; 故障诊断论文; 机械论文; 《防护工程》2019年第5期论文;