煤矿机电设备故障监测诊断技术及其应用分析

煤矿机电设备故障监测诊断技术及其应用分析

宋小鹏 于小明

陕煤集团神南产业发展有限公司 陕西神木 719300

摘要：煤矿机电设备是煤炭资源开采作业中的关键，对于煤炭资源开采效率与企业经济效益具有直接影响。然而煤矿机电设备长时间运行中很容易产生各种故障，这就要求相关工作人员在实际展开工作的过程中应对煤矿机电设备故障监测诊断的重要性产生深刻认知。基于此，本文简要讲述了设备诊断技术的主要内容和目的，针对几个典型煤矿机电设备故障监测诊断技术应用进行分析探讨，希望可以为煤矿行业的发展提供参考。

关键词：煤矿机电设备；故障监测；诊断技术；应用

0引言

随着现代科学技术以及工业自动化水平的不断提升，机械生产期间的故障问题对机械装置系统的影响也变得越来越大。尤其是在煤矿机电设备生产期间，一旦出现故障问题，不但会影响整个设备系统的正常运行，且还会导致安全生产事故的发生，严重损害了煤矿企业的经济效益。而设备故障监测诊断技术综合采用了计算机信号处理、传感器等多种学科技术，可以通过特定信号准确判断故障部位，及早检测故障问题，降低机电设备事故问题的发生几率。

1常见煤矿机电设备监测方法

1.1主要零件测试

针对煤矿机电设备来讲，最主要的零部件包括易损件、磨损件和受力构件，这部分零部件是否存在故障，将对煤矿机电设备运行稳定性和安全性造成直接影响，因此在实际展开煤矿机电设备故障监测诊断的过程中，应对主要零件测试的重要性产生深刻认知，能够采取有效方式完善主要零部件的测试工作。

在实际展开测试工作的过程中，通常应在指定的试验台架上展开，结合零部件特点以及相关检测技术要求，同时根据煤矿开采作业实际特点，对设备运行中需要面对的工作环境、遭受的荷载力等进行模拟，从而全面判断设备的受载特性等，检测零部件时，可以对零部件的使用时间、运行强度以及性能等进行深入分析，最终掌握零件的可靠性和环境耐受力等，在科学调整的背景下，可以从根本上提升设备的整体质量。实际展开监测的过程中，通常需要对记录仪、计算机、放大器、分析仪以及传感器等进行充分应用，所以要对这些零部件进行全面的测试，保证能够正常运转，避免出现一些意外。

1.2整机试验

对于煤矿机电设备而言，整机试验通常需要在对实际生产环境进行全面模拟，因此这一试验需要在试验场或试验台上进行，对组装成台的设备机组进行全面测试，结合需要对试验过程中产生的各项参数进行全面记录，以此为依据进行设备运行可靠性、适用性以及安全性的分析。值得注意的是，整机试验具有规模大、成本高的特点，这就要求相关企业运行中及时加大资金投入，并合理构建试验空间，针对煤矿生产过程中的重要机电设备展开科学的整机试验。

2典型煤矿机电设备故障监测诊断技术

2.1矿井提升设备故障诊断

矿井提升设备是材料运输、人员运输以及设备运输等矿井生产中的重要设备，所以，该设备故障时对矿井生产工作效率具有重大影响作用。该设备的故障监测诊断质量对煤矿开采作业的安全性具有直接影响。再加上矿井提升设备的工作环境恶劣，如果不能从根本上保障提升系统的工作性能和稳定性，将很难完成煤矿开采目标和安全性目标。一般煤矿开采企业都利用单一传感器检测法，让检测人员及时通过频谱进行有效分析，了解设备内部故障状况。

2.2对通风机的故障诊断

矿井下工作需要保证井下空气新鲜，具有充足氧气以满足施工人员需要，所以矿井通风系统是保证安全生产，创造良好工作环境基础。当矿井通风设备出现故障时，必须做到及时高效处理，最快时间内解决减少人员伤亡。但是，目前我国通风机设备故障检测设备并不多，一般采用矿井主风机在线监测和故障分析仪等，这两种检测设备均以采用了8089单片机系统为主，来实现故障诊断和矿井通风设备一体化在线监测工作的。该种故障监测系统的特点可以通过把数据运用集成电路技术处理实现实时监测，以便于监测人员实时掌握风机振动频率、通风量、负压、轴心轨迹以及轴温等参数变动详情，完成巡回显示。同时，配合故障报警装置，实现对监测设备运行时的频谱和加速度时域进行分析，实现智能化诊断，运用现代智能化技术，快速找到故障发生原因及故障点，故障振动加速度传感器可以精准测定，通过计算振动功率和烈度，全面分析判断故障类型。

2.3对采煤机的故障诊断

采煤机发生故障主要集中在液压系统上，而液压系统又由低压系统和高压系统两部分组成，因为当采煤机进行工作时液压系统很容易因为压力和负载比例异常发生故障。正常情况下低压为常量，高压和负载成正比。另外，如果液压系统内油温升高时，应该注意检查牵引机油箱油位是否出现变化，为了进一步查验应该对牵引机油箱内的油进行取样分析，一旦出现水油分离的情况应及时换油。其次，采煤机液压系统的故障检测需要完善的监测系统，检测系统的主要包括传输接口、主机、传感器、分站等部分，这些部分协调合作通过传感器传输手机的数据进过传输接口传输到分站处理，然后分站处理后主机在进行全面的信息处理，分析故障，通过这种相对完善的监测系统大大提升了采煤机的工作效率。

2.4矿用高压异步电动机故障诊断

高压异步电动机因为具有高效、节能、噪音小、使用性能可靠等特点被广泛应用到煤矿生产作业中，其组成部分包括水泵和压风机等。该设备极易发生绝缘老化和机械损伤的问题，所以针对矿用高压异步电动机故障，可以采用以下检测方法：第一，采用局部放电检测方法，高压异步电动机运作时需要高强的电压，一旦发生故障电动机定子侧一般呈现放电现象，并且电流越来越高，通过利用定子电流互感器和高频检测仪测定放电强度，可以判断定子故障问题，这类检测方法效果针对其他检测设备效果不佳，具有一定缺陷。第二，利用电流高次谐波检测技术，当定子绕组故障就会导致电流高次谐波增加，这类检测技术可以有效检测定子电流不平衡现象并快速测定异步电动机故障。

3煤矿机电设备故障监测诊断技术的应用

第一，高压异步电动机故障监测。在实际展开煤矿开采作业的过程中，该企业对高压异步电动机进行了充分应用，当这一设备发生故障时，为了快速找出故障并及时处理，企业采用了磁通检测技术和局部放电技术，在这一过程中高压电器故障可以被高次谐波检测全面检测出来。值得注意的是，在对这一故障监测诊断技术进行应用时，应严格限制高低压，并加大对监测人员的技术培养，只有这样才能够将这一监测诊断技术的功能全面发挥出来。

第二，通风机故障的诊断。该企业运行中，引用了2台矿用防爆对旋式轴流通风机，型号为FBCDZ-8-No.26型，该设备运行中拥有599r/min的转速。针对这一设备型号以及运行特点，应用在线检测仪进行了故障监测与诊断，在这一过程中实现了高速输入输出接口控制、中断源和定时器的监视，实现了对系统指令的有效控制。在整个煤矿机电设备故障监测诊断中，还对通风机特征进行了分解提取，此时充分利用了小波包，在对特征信息进行回归处理的背景下，将全部重要信息向网络系统中输入，在这一操作背景下，对通风机是否存在故障能够进行有效判断。

第三，采煤机故障诊断。该企业运行中应用了国产采煤机，传统故障监测与诊断中，呈现出监测功能低、监测范围小等缺陷。为了解决这一问题，企业对电牵引采煤机的故障诊断检测系统进行了充分应用，在综合应用152.4mm显示单元的背景下，实现了设备故障及时监测与诊断。

4结束语

综上所述，煤矿机电设备安全稳定运行是提升煤矿企业开采效率的重要保障，所以做好煤矿机电设备故障的监测诊断工作就是提高了煤矿机电设备的使用寿命，为煤矿机电设备安全生产提供核心力量。煤矿企业必须认清煤矿机电设备故障的特点和企业自身经营情况，积极改善生产条件，创新煤矿机电设备检测诊断技术，推进煤矿机电设备故障监测诊断技术的应用，进一步保障煤矿企业的安全生产。

参考文献

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