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關(guān)鍵詞:故障診斷;煤礦生產(chǎn);機(jī)械設(shè)備;應(yīng)用
1故障診斷技術(shù)概述
1.1故障診斷技術(shù)理論
所謂故障診斷技術(shù)實(shí)際上就是合理運(yùn)用多樣化的檢測(cè)方法和檢測(cè)技術(shù),對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行前后的狀態(tài)進(jìn)行全面的檢查,以便于準(zhǔn)確分析和判斷設(shè)備發(fā)生故障的部位,并以此為基礎(chǔ)制定科學(xué)合理的故障處理方案。工作人員在開(kāi)展煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)時(shí),必須明確定位設(shè)備發(fā)生故障的部位,根據(jù)故障發(fā)生的嚴(yán)重程度進(jìn)行維修或者更換故障部件,才能最大限度地降低故障對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的不利影響[1]。
1.2故障診斷技術(shù)的性能和指標(biāo)
煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的性能與指標(biāo)具有多樣化的特點(diǎn),目前常見(jiàn)的煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)指標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面:①及時(shí)性。故障檢測(cè)必須及時(shí),工作人員一旦發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障,應(yīng)該在最短的時(shí)間內(nèi)運(yùn)用檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行設(shè)備故障的檢測(cè)。故障出現(xiàn)與故障檢測(cè)過(guò)程中消耗的時(shí)間,是衡量和判斷故障檢測(cè)及時(shí)性的關(guān)鍵指標(biāo)。所以,工作人員在故障診斷和檢查過(guò)程中,必須全面分析系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)的各個(gè)故障,并以此為基礎(chǔ)準(zhǔn)確的區(qū)分、定位故障發(fā)生部位,為后續(xù)故障處理工作的開(kāi)展做好充分的準(zhǔn)備。②故障判斷識(shí)別能力。故障判斷與識(shí)別能力實(shí)際上就是技術(shù)人員識(shí)別故障大小的基本能力,只有具備較高的故障診斷識(shí)別能力,才能在煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障后,通過(guò)有效的分析,準(zhǔn)確判斷故障大小和發(fā)生部位,確保設(shè)備維修工作的順利開(kāi)展。③自主適應(yīng)能力。技術(shù)人員在應(yīng)用故障檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)展煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)工作時(shí),必須保證被檢測(cè)主體具有自主適應(yīng)能力,才能確保煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)工作的高效開(kāi)展。
2煤礦機(jī)械設(shè)備中常應(yīng)用的故障診斷方法
2.1溫度監(jiān)測(cè)診斷
煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)往往會(huì)隨著設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化。所以,工作人員在借助溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)判斷煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)時(shí),應(yīng)該從以下幾方面著手。首先,溫度監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)。溫度監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)主要是利用溫度傳感器獲取煤礦機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)溫度,以達(dá)到準(zhǔn)確判斷煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定與否的目的。技術(shù)人員在運(yùn)用溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí),必須充分考慮煤礦礦井提升設(shè)備、高壓異步電動(dòng)機(jī)設(shè)備、煤礦采掘機(jī)設(shè)備等發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn),以及故障發(fā)生后造成的危害,獲取溫度傳感器檢測(cè)的煤礦機(jī)械設(shè)備實(shí)時(shí)溫度,才能確保煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷的精確性與可靠性。其次,為了保證煤礦機(jī)械設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行,工人應(yīng)該在安裝溫度傳感器的基礎(chǔ)上,通過(guò)控制平臺(tái)分析設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)溫度,如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行溫度超出正常溫度范圍,那么設(shè)備管理人員必須立即關(guān)閉相關(guān)設(shè)備,查找故障發(fā)生的位置,并在故障檢修完成后才能允許其重新投入使用。此外,工作人員在運(yùn)用溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)診斷煤礦機(jī)械設(shè)備故障時(shí),應(yīng)該根據(jù)設(shè)備正常運(yùn)行的狀態(tài)和特點(diǎn),設(shè)定設(shè)備運(yùn)行的溫度限值,如果監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定超出最高溫度限值,則應(yīng)該立刻發(fā)出預(yù)警信息,便于工作人員及時(shí)開(kāi)展故障維修[2]。
2.2振動(dòng)檢測(cè)診斷
煤礦機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障后,設(shè)備經(jīng)常發(fā)生異常振動(dòng),工作人員可以采用振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)分析和排除故障。首先,通過(guò)深入分析煤礦機(jī)械設(shè)備實(shí)際運(yùn)行與綜合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)子運(yùn)行故障、支撐系統(tǒng)運(yùn)行故障、連接故障等都是導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)異常振動(dòng)的主要原因。煤礦機(jī)械設(shè)備處在正常運(yùn)行狀態(tài)下時(shí),機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)頻率處在穩(wěn)定的狀態(tài),工作人員在運(yùn)用振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)煤礦基礎(chǔ)設(shè)備的故障時(shí),應(yīng)該以煤礦機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)數(shù)據(jù)為依據(jù),分析和判斷煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)正常與否。如果經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備確實(shí)存在異?,F(xiàn)象,且煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)生了異常振動(dòng),則可以判斷煤礦機(jī)械設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了安全隱患,此時(shí)工作人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行故障檢修和排查工作。其次,工作人員必須將振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)與煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行環(huán)境緊密的結(jié)合在一起,才能準(zhǔn)確的獲取煤礦機(jī)械設(shè)備在一定時(shí)間段內(nèi)的振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率數(shù)據(jù)變化情況,并以此為基礎(chǔ)準(zhǔn)確判斷煤礦機(jī)械設(shè)備的老化程度,便于維修人員及時(shí)更換或者維修故障元件。
2.3超聲無(wú)損檢測(cè)
超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為一種先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù),在煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢修和管理中的推廣和應(yīng)用,使工作人員可以在不損害設(shè)備質(zhì)量的前提下準(zhǔn)確獲取設(shè)備故障和缺陷發(fā)生的位置,為后續(xù)煤礦機(jī)械設(shè)備故障的排除工作奠定了良好的基礎(chǔ)。隨著超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)中的應(yīng)用,煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性也得到了顯著提高。根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn),近些年我國(guó)煤礦數(shù)量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì),說(shuō)明我國(guó)在去產(chǎn)能工作方面已經(jīng)全面進(jìn)入了結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性去產(chǎn)能的階段。由于在這一階段煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定與否對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)有著極為重要的意義,所以,工作人員應(yīng)該充分發(fā)揮超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),通過(guò)向煤礦機(jī)械設(shè)備指定位置發(fā)射超聲波的方式,準(zhǔn)確分析波段發(fā)射前后的變化,定位設(shè)備發(fā)生故障的部位,才能準(zhǔn)確的判斷煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。另外,由于超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與溫度監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)、振動(dòng)檢測(cè)振動(dòng)技術(shù)等相比,具有故障檢測(cè)精細(xì)化程度高等特點(diǎn),所以工作人員只需要借助超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù),深入分析煤礦機(jī)械設(shè)備內(nèi)部關(guān)鍵部件的實(shí)際運(yùn)行情況,然后根據(jù)相應(yīng)反饋數(shù)據(jù)即可準(zhǔn)確地判斷出機(jī)械設(shè)備使用壽命的長(zhǎng)短[3]。
2.4自動(dòng)化技術(shù)
煤礦機(jī)械設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于煤礦的安全開(kāi)采有著決定性的影響,所以煤礦機(jī)械設(shè)備的管理人員必須加大自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備管理和使用中的應(yīng)用力度,優(yōu)化煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)體系,提高煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性。經(jīng)過(guò)深入調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),近些年我國(guó)煤礦機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)取得了非常顯著的成效。借助自動(dòng)化技術(shù),將煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)系統(tǒng)與溫度監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)、振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)、超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)緊密的結(jié)合在一起,工作人員即可全方位的獲取煤礦機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。此外,由于溫度檢測(cè)故障診斷技術(shù)、振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)、超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)重點(diǎn)不盡相同,所以,為了實(shí)現(xiàn)分類存儲(chǔ),整合分析不同故障檢測(cè)技術(shù)獲取的煤礦機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)數(shù)據(jù),煤礦機(jī)械設(shè)備的管理和維修人員必須嚴(yán)格按照要求調(diào)取和分析溫度信息、振動(dòng)信息以及零部件信息,并以此為基礎(chǔ),根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)發(fā)出設(shè)備運(yùn)行故障預(yù)警信息,確保工作人員可以及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和定位故障發(fā)生部位,促進(jìn)了煤礦機(jī)械設(shè)備井下開(kāi)采安全性的有效提升。
3故障診斷技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的具體應(yīng)用
3.1初步診斷
工作人員在進(jìn)行煤礦機(jī)械設(shè)備故障現(xiàn)場(chǎng)診斷時(shí),主要是從信號(hào)檢測(cè)、處理、識(shí)別、預(yù)測(cè)等幾方面著手。如果經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了異常信號(hào),則應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇溫度、噪聲、振動(dòng)等信號(hào)診斷和識(shí)別設(shè)備故障,然后根據(jù)不同信號(hào),檢測(cè)發(fā)生問(wèn)題的部位,最后根據(jù)設(shè)備發(fā)生故障的類型采取相應(yīng)的解決措施[4]。
3.2在高壓異步電動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用
高壓異步電動(dòng)機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的重要設(shè)備之一,如果高壓異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)絕緣老化等問(wèn)題,必然會(huì)對(duì)煤礦開(kāi)采工作產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,有關(guān)高壓異步電動(dòng)機(jī)故障診斷的方法也越來(lái)越多。比如,高壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障后,電動(dòng)機(jī)接頭會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象,此時(shí),工作人員可以通過(guò)放電現(xiàn)象檢查高壓異步電動(dòng)機(jī)是否發(fā)生了故障。這種診斷方法不僅方便快捷,而且提高了高壓異步電動(dòng)機(jī)診斷維護(hù)的效率,為煤礦開(kāi)采工作的安全高效進(jìn)行提供了安全保障。另外,由于供電系統(tǒng)屬于信息系統(tǒng)的一種,一旦供電系統(tǒng)發(fā)生故障,必然會(huì)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。所以,工作人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信息,制定煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷監(jiān)控預(yù)警機(jī)制,才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決供電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的故障隱患。
3.3做好監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸
煤礦監(jiān)控系統(tǒng)是確保煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸高效、安全的關(guān)鍵。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù),因?yàn)榫哂袘?yīng)用方便、節(jié)省通信設(shè)備費(fèi)用、減輕系統(tǒng)維護(hù)工作量等優(yōu)點(diǎn),促進(jìn)了煤礦機(jī)械設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行安全性與可靠性的提升。借助工業(yè)以太網(wǎng)傳送監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù),設(shè)備管理人員不僅可以及時(shí)準(zhǔn)確地了解井下開(kāi)采的實(shí)際情況,而且最大限度地降低了各種危險(xiǎn)隱患發(fā)生的概率,提高了煤礦井下開(kāi)采的安全性與穩(wěn)定性。
3.4選擇合適的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)
智能采集器在煤礦開(kāi)采中的推廣和應(yīng)用,要求工作人員必須根據(jù)煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn),選擇符合要求的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)智能采集器,才能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的目的。
4結(jié)語(yǔ)
總之,隨著我國(guó)進(jìn)入深化能源體制改革的關(guān)鍵時(shí)期,煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜程度在加大,煤礦機(jī)械設(shè)備對(duì)井下安全開(kāi)采工作產(chǎn)生的影響也越來(lái)越大。所以,工作人員必須充分發(fā)揮先進(jìn)煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的優(yōu)勢(shì),加大煤礦機(jī)械設(shè)備故障診斷的力度,才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決煤礦機(jī)械設(shè)備存在的安全隱患。
參考文獻(xiàn):
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作者:吳怡 單位:神華包頭能源有限責(zé)任公司
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