矿山机电技术
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矿山机电技术范文第1篇
中图分类号：C29 文献标识码：A 文章编号：
1 矿山机电设备故障诊断技术的内涵
随着自动化技术水平的不断提高,使机电设备在现代矿山生产中的作用和影响不断增加,然而机电设备一旦发生运行故障将造成严重的经济损失甚至重大人员伤亡事故,不利于企业的良性发展。矿山机电设备诊断技术是一项基于信息技术、计算机技术和传感技术为一体的、以预防设备出现事故为的目的一个涉及多学科的综合技术。矿山机电设备维修的诊断技术是通过状态检测对机电运行的工况进行诊断和掌握，对机电设备工作性和安全可靠性进行检测，及时找出存在于机电设备中的隐患。机电设备维修的诊断技术还能对设备出现异常的原因和危害程度进行全方位的分析和评价，并且采取有效的措施加以预防。
2 故障诊断技术的概述
故障诊断技术主要包括两个方面的内容，一方面是对设备的运行状态进行检测；另一方面是在发现异常情况后，对故障进行诊断和分析。故障诊断技术主要包括以下五项基本技术：
1）构建数学模型。机电设备运行中会生成很多参数，这些参数能够反映设备的运行是否正常，因此必须构建一个数学模型来准确反映设备运行状况与产生故障的各种参数间的相互关系。
2）采集各种信号和参数。通过安装在设备上的各类传感器，可以准确地采集和测量反映设备状态的各种信号和参数，传感器所产生的各种信息将会传人计算机或者数据存储器。
3）对采集的各种信息进行处理。现场采集得到的各种设备信息，并不能直接反映设备的运行状况，其中存在着无关信息，因此必须对采集的各种信息进行处理，变成人或机器能够读懂的有用信息。
4）对处理后的信息进行分析和识别。通过对处理后的信息进行分析和识别，并与设备运行的标准参数进行比对，从而确定设备的状态和故障的类型，寻找故障发生的原因。
5）预测。在对采集到的各类现场信息进行分析和识别后，对设备故障的发展和零部件的剩余寿命进行预测。
3 矿山机电设备故障诊断的主要技术
3.1 主观诊断技术
在矿山机电设备故障诊断的过程中，维修人员会利用其实际经验来对故障进行判断和检修，但是这种技术一般只能用于简单的故障，而且可靠性较低。主观诊断技术有以下几种方法：直觉经验法、参数测量法、逻辑分析法、堵截法、故障树分析法。直觉经验法指维修人员凭感官和经验，通过看、听、摸、闻、问等方法判断故障原因；参数测量法通过测得系统回路中所需点处工作参数，将其与系统工作正常值比较，即可判断出参数是否正常、是否有故障及故障所在部位；逻辑分析法通过逻辑关系和故障的显性现象进行逻辑分析，从而找到发生故障的原因和部位；堵截法指根据液压系统的组成及故障现象选择堵截点，堵截观察系统压力和流量的变化，从而找出故障点的方法；故障树分析法指对系统做出故障树逻辑结构图，系统故障事件画在故障树的顶端为顶事件，形成系统故障的基本事件画在故障树下为底事件，根据各元件部件的故障率数据，最终确定系统故障。
3.2 仪器诊断技术
在矿山机电设备故障诊断的过程中，维修人员会利用监测仪器来对机电设备的各个系统进行检测，从而判断故障的情况。
3.3 数学模型诊断技术
在矿山机电设备故障诊断的过程中，维修人员会利用测量机电设备的特征参数，然后进行分析和处理判断，分析特征值的改变从而判断故障的类型和位置。
3.4 智能诊断技术
在矿山机电设备故障诊断的过程中，维修人员会模拟人脑的特征有效地获得、传递、处理、分析、判断故障的信息，利用合理的数据处理和比对技术来将采集的信息与数据库中的特征值进行比较，从而完成故障的诊断。
4 故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用
4.1 诊断依据
矿山机电设备在运行工作时，肯定会产生动力、热量和摩擦等物理或化学能量的转化，也势必会导致温度上升、电流发生波动和压力增大等一系列变化。故障诊断技术能通过这些参数的变化判断出机电设备运行的状况和工作效率，进一步判断可能出现的设备故障的部位，掌握矿山设备的工况。运用故障诊断技术能保证矿山机电设备运行的安全性和可靠性。
4.2 信息采集
故障诊断技术利用点检仪或传感器等多种仪器准确地采集信息，对矿山机电设备的实际运转状态和数据进行分析和处理。信息收集主要包括现场考察和性能检测。现场考察是对机电设备表面部位的观察和分析，是现场分析采用的一般方法。例如：在矿山机电设备的实际工作中通过对发动机和电机发出的声响进行故障预测，观察轴承温度变化来进行机电设备故障的预判。如果发现有异常声响和异常物，油液的外泄等情况可能是设备的机械零件损坏。同时，也可以应用其他的外部检测方法，如超声波探伤仪和着色渗透仪等检测仪器。
4.3 对设备的性能检测
性能的检测主要是指对机电设备使用投入和产出之间变量的对比和投入与产出的对比检测。当同样的投入却出现产出减少时，说明机电设备的运行效率下降；当产出相同，投入却增加时，也说明设备的运行效率下降。影响机电设备性能的主要因素有电机功率、轴承转速和设备的温度变动。当出现机电设备的工作效率下降时要及时地对这些关键部位进行检测，以免出现严重的设备故障问题。
5 矿山机电设备检修中故障诊断技术
5.1 故障诊断专家系统
由于矿山工作环境的复杂性和多变性，导致矿山机电设备故障常常具有复杂性和隐蔽性，运用传统的故障诊断技术难以对故障进行准确的判断，而故障诊断专家系统能够综合运用领域专家的知识和经验，模拟专家的思维过程，对故障进行准确的分析和判断。目前国内已经具有一些矿山机电设备故障诊断专家系统，其知识库的构成通常先借助于建立采煤机故障树，对故障树进行定性和定量分析后得出由产生式表示成的许多条规则。
5.2 模糊数学的应用
矿山机电设备故障的原因和现象间通常具有一定的对应关系，其中既有随机因素，又有确定因素，因此在保障诊断精度的前提下，将模糊数学引入矿山机电设备的故障诊断中，建立模糊诊断数学模型，使得定量分析和专家经验、定性分析相结合，并在计算机上实现，为矿山机电设备故障的诊断决策提供辅助依据。
5.3 人工神经网络的应用
神经网络拥有特殊的结构和信息处理方式，使其在模式识别、信号处理、自动控制与人工智能等许多领域得到了实际的应用。矿山机电设备的故障诊断中从故障初始征兆到故障源的映射通常具有复杂的非线性映射关系，因此将人工神经网络应用于矿山机电设备的诊断是当前故障检测的前沿技术。
5.4 压力和温度的监测
利用轴承和齿轮传动箱等部位的温度、压力传感器，可以定点在线监测矿山机电设备相关部位的温度和压力参数。通过连续地对这些部位进行监测，能够使得矿山机电设备的运行状况得以准确和直观的反应。
5.5 参考历史记录对故障进行诊断
根据矿山机电设备系统的组成原理，从出现的故障明显部位出发，对该局部故障的所有依赖性元器件和系统进行分析和排查，直到找出故障发生的原因。在矿山机电设备发生故障后，对故障产生的过程进行细致排查可以得出最终诊断结论，将这些结论有效地集中归纳后，便可以形成一个故障诊断集。当再次出现相同的故障现象后，便可通过查找上次的诊断路径对故障进行诊断和处理。
矿山机电技术范文第2篇
关键词：机电设备;故障诊断;矿山企业
0引言
矿山机电设备是采矿作业中的关键内容，高效的机电设备不仅仅能提高采矿的质量，而且还会降低采矿成本。在实际采矿作业中，受人为因素以及客观因素的影响，机电设备容易出现各种故障，从而降低施工效率，给采矿作业的正常运行带来极大不便，因此，对矿山机电设备进行有效的检修有些重要的作用。机电设备故障诊断技术是保障机电设备能够良好运行的重要关键，对于机电设备的性能以及运作效率都有这极大提高。
1矿山机电设备种类
主要设备有运输设备、掘进设备、采矿设备、电力系统、主排水汞、主通风机、主提升机、主空压机和主皮带机等。辅助设备有选矿设备、运输管理系统、运输节点转运设备等。
2矿山机电设备故障隐患
随着矿山设备机械化的日渐提高，矿山机电设备的安全性越来越得到重视，根据数据统计，在每年所发生的矿山事故中，其中有六成都是由矿山机电设备出现故障所造成的。矿山机电设备工作能否正常运行主要取决于根据该设备自身功能特点、运行效果等判断，矿山机电设备故障会影响矿山工程施工过程中其他零件的正常工作，在矿山机电设备运作的过程，一旦设备停止运行，导致设备难以满足施工需求以及造成施工人员的人身安全隐患。而故障诊断技术能通过设备运行状态下的信号，对设备精准调控，能够几时发现所存在的问题，便于解决问题所在，保证矿山机电设备的安全运行[1]。
3矿山机电设备故障诊断技术的分析
在采矿作业过程中，由于人为因素以及外部客观因素的影响，机电设备极易出现各种故障情况，如果不能进行及时的处理，将会对采矿作业的正常运行带来极大的不便，在对机电设备进行故障诊断时，技术人员应该对故障情况进行合理分析，采取相应的故障诊断技术进行操作，以便更好的解决故障问题。技术人员可以通过详细记录机电设备正常作业时的各项参数，建立故障模型，在出现机电设备故障的时候，对比相应参数，分析故障部分以及故障原因，有效的采取措施进行修复。
4矿山机电设备故障诊断技术的总类
4.1主观诊断技术
在矿山机电设备故障诊断的过程中，维护人员会针对所面对的具体情况，根据自身的实际经验来对故障进行判断和检修，但是这种经验判断只能适用于简单常见的设备故障，而且可靠性较低。主观判断法主要有一下几种:直觉经验法、参数测量法、逻辑分析法、故障树分析法等。直接经验法指维修人员依靠感官和经验判断设备故障原因。参数测量法则是通过测量设备测量得出的系统回路中的数据，与设备正常运作下的数据进行比较，判断设备故障所在部位。逻辑分析法是通过逻辑关系和故障显性现象进行逻辑分析，从而找到设备故障部位及原因[2]。故障树分析法指对系统做出故障树逻辑结构图，系统故障事件在故障树上作为顶端，为顶事件，形成设备系统故障的基本事件作为树底，为底事件，再根据各元件部件的故障数据，最终确定系统故障所在。
4.2仪器诊断技术
利用先进仪器的机电设备进行故障诊断是较为先进的方法。机电设备中不易被人发现的异常震动、温度变化、压力、力距等常见问题都可以通过仪器进行精准测量，然后根据若测得的数据，计算机会通过建立数学模型进行趋势推演与故障模拟以便评估矿山机电设备当前的运行状况，如果在评估中预测到可能存在故障，还要进行故障部分定位[3]。
4.3智能系统诊断技术
在机电设备故障诊断技术中，智能化的诊断技术是必然的发展趋势，智能依托现代计算机强大的逻辑运算能力与数据库强大的储存能力作为基础发展，利用先进的传感图像等设备就可以实现机电设备故障诊断的智能化。智能系统诊断技术在智能化的前提下，系统的将机电设备整合，是机电设备故障早期诊断的重要方法。
4.4数学模型诊断技术
数学模型诊断技术是利用机电设备中各部分系统组成的关系建立数学模型并且利用数学模型对其系统中可能出现的隐患故障进行预测，在建立数学模型对过程中，通过确立函数间的关系，设定系统中可能故障部分的参数。根据不同的情况选择不同的数学函数关系式，对机电设备进行准确的早期判断，并根据最终测算结果给定一个评估值。
5矿山机电设备故障诊断技术探讨
5.1加强技术人员素质培训
一般在矿山施工人员中，一般都是学历较低，不具有相应的专业知识，而从事机电设备管理的技术人员，其中具有本科出身的也只有寥寥几个，很多矿工企业并没有专职对机电专业的技术人员，导致施工过程中机电设备的管理不够单位，无法与生产想结合，而仅有的机电技术人员对于机电专业的理论知识又非常薄弱，仅仅依靠经验进行操作，根本无法解决机电设备日渐频繁的故障。施工人员的整体素质也影响着矿山施工的安全质量，因此，施工单位应该重视施工人员的培训工作，不仅仅要提高矿山工作人员的整体素质和专业技能，
5.2加强技术改造
科学合理化的技术改造是改良机电设备，使得提高其运行性能的重要手段，因此，矿山企业应该积极组织专业技术人员，依据自身企业需求，对机电设备进行改造，使机电设备性能提升，为采矿作业提高效率性。
6结束语
综上所述，机电设备系统作为矿产企业中重要的设备系统，故障诊断技术能有效的预测和维护机电设备发生的故障，对于机电设备的包养和维护起到了积极作用，对于保障矿山的稳定生产、提高矿山的经济效益有着重要意义，提高了矿产企业的效率性。故障诊断技术种类繁多，在实际的操作过程中，灵活的应用故障诊断技术及时有效的排除潜在的故障，为矿产企业发展做出巨大贡献。
参考文献：
[1]王璟珵.矿山机电设备故障诊断技术分析探讨[J].科技创新导报,2016(23):38+40.
[2]颜飞.矿山机电设备故障诊断技术分析研究[J].山东工业技术,2015(09):67.
矿山机电技术范文第3篇
关键词：矿山机电设备；故障诊断；技术研究；
中图分类号：F407文献标识码： A
引言：在最近的几年，矿山企业得到了很大的发展。随着科学技术的发展，其故障诊断技术也在迅速发展，在矿山机械中得到了较好的应用，该技术主要以信号处理技术、传感器技术以及计算机技术作为基础，在工业比较发达的国家首先得到应用。在中国，受到技术的限制，很多的矿山设备都是需要从国外引进的，所以要想实现矿山的高产就必须保证设备的正常运行，这就对其故障诊断和维修技术有了更高的要求。目前，,计划经济体制模式是我国对待矿山设备故障处理的主要模式,其中,有很多环节已经不再适应市场的需求了，需要改革和创新，所以对于故障诊断技术来说，需要结合实际情况，积极学习西方先进的技术和经验，提高管理的水平。
一、矿山机电设备出现故障的原因分析
（一）、零件损伤造成配合关系的变化
各零件的配合关系发生改变，这种情况十分普遍，对设备发生故障的部位进行观察，会注意到零件的损伤和各个零件之间原有的配合关系遭到破坏是故障形成的原因。零件的损伤包括：原有的形态和尺寸发生变化，原有的设计性能发生变化，偏离和设计值，是由于在使用设备的过程中，零件会受到来自各方的作用力，各种因素的综合作用，同时，随着时间的推移，老化作用越来越明显，也经常引起零件失去原有的性能。
（二）、设备超负荷运转
设备长时间处于超负荷运转的状态，在制造矿山机电设备的过程中，都会对它们的输出参数进行极限值的设计，设备只有运行在极限值内才能保持良好的状态；一旦输出参数超过极限值，正常状态就会遭到破坏，长期运行于超负荷状态，设备极易出现故障，此时，有必要调整设备的技术参数，并且对设备采取相应的修复措施。
（三）、矿山机电设备工作强度大、持续时间长，作业对象对机电设备本身的损伤很大，加之器件的磨损使其与原部件的配合度降低，使设备自身工作能力受到很大影响，长久工作必将降低设备运行效率。
二、故障诊断技术的基本原理
（一）、数学模型的建立
通过建立数学模式，能够更好的对设备的正常运行参数和故障时的参数进行比对，对故障进行实时的诊断，这种参数在进行建立的时候要保证对应关系，对设备运行情况进行监测，同时也能对计算机系统进行充分利用。
（二）、信息采集技术
对矿山机电设备的运行信息进行采集，通过安装各种传感器来实现，这样能够更好的对各类传感器中的信息进行接收，然后储存在计算机中，对设备的各种信号进行采集，同时也能对技术参数进行反映，对故障进行诊断。
（三）、分析与识别技术
对信息传感器采集的数据要进行分析和识别，这样能够更好的通过分析和识别掌握到需要的信息，同时也能对设备的参数情况进行比较，对设备的运行状况能够进行判断，同时也能对故障进行掌握，因此，也能及时进行解决。
（四）、信息处理技术
信息处理技术就是将采集到的信息进行分类和处理，这样能够对有价值的信息进行转换，通过转换成为人或者是计算机能够识别的语言，实现信息采集的目的，对设备状态进行更好的掌握。
三、矿山机电设备常见故障诊断类型
（一）、事后维护检修诊断
设备故障已经导致了一系列不良后果以后才被发现，这种检修和维护不是主动进行的，通常不能起到实质性的作用。而且，因为机电设备已经遭受严重损坏 通常只能依靠经验推测故障原因。
（二）、有计划地定期维修
根据自身的经验积累制定出定期的机电设备检修计划，无论设备正常与否都要进行检修和维护，但是这种检修方式对于偶然发生的事故应急处理没有预防措施。
（三）、计划性状态检修
为避免以上2种检修方式的弊端，加之现代设备监测技术日益发展完备，在线检测和诊断装置可以详细记录设备运作时的状态、设备维修时间和内容，将这些数据输入计算机进行分析处理，从而可以准确预测设备故障 。
四、矿山机电设备故障诊断的关键技术
（一）、矿山机电设备故障诊断技术概述
在矿山设备运行过程中，很多部件会发生物理化学方面的变化，如：温度上升，电流电压以及功率发生变化，造成设备在形态上发生改变。通过对设备参数变化的分析了解设备的运行情况，判断出设备是否发生故障，如果出现异常，及时找到异常发生的具体部位，采取科学措施应对故障，这就是设备故障诊断技术。
在设备的故障诊断中，信息的采集是关键的一步，实际操作中，可以通过人为的看听摸进行判断，也可以利用相关设备采集状态数据，如：运行设备的振动信号，温度变化信号等，然后对这些信号进行分析，判断是否发生故障；现场观察也是常用的方法之一，比如，通过观察电机运转的响声和现场测量其轴承的温度变化，预测其可能的故障，观察螺栓和螺帽是否存在松动的现象，油液是否发生泄漏等对机械的零部件是否受损进行判断。
（二）、矿山机电设备故障诊断技术分类
迄今为止，矿山机电设备的故障诊断技术种类较多，由于矿山工作的特殊性，这些设备面临的工作环境不仅是振动和冲击矿物粉尘，而且工作空间小，维修起来难度较大，综合考虑这些因素，更应该合理的选择检测仪器，应该根据具体的环境和设备运行情况，有针对性的选取处理方案，其中，较为常用的方案有以下几种。
（1）温度诊断。很多机电设备发生故障最为明显的现象就是温度出现异常，很多受到损伤的零件在设备故障发生之前就会出现温度上升的现象。相关的工作人员将各种不同零件的工作温度进行汇总，制成图表的形式，在工作中就可以根据图表中温度的变化对零件是否发生故障进行判断。
（2）振动监测。这种方法主要用于预防性监测，包括简易诊断仪和精密诊断系统两种。前者一般采取便携式振动仪的形式，采集设备运行的振动信号，并将其适当放大，判断故障是否存在；后者是对设备进行定期的检测，使用显示装置以及控制器，将机电设备的振动信号数据输入到计算机中，对故障进行判断，找到相应的故障部位。
（3）铁谱分析。该技术在矿山机电设备的故障诊断中具有非常明显的优越性。常见的铁谱分析仪是颗料定量仪，运行的基本原理为：在电机的运行磁场中注入带有磨屑的油，之后将磨屑吸出，依据磨屑的大小顺序制作成谱片，从而判断设备的运行情况。
结束语：
矿山机电设备的故障诊断技术是一门综合性的技术，交叉运行了多个学科，它在机电设备的保养和维修方面起到了积极的作用。矿山机电设备故障技术对机电设备进行严格的控制管理，可以为维修人员的维修提供有价值的参考，降低了矿产开采工程的难度，保障了施工人员的生命安全，还减少了矿产生产的成本，提高了矿产生产企业的经济效益，从而促进了我国的经济发展。
参考文献：
[1]郭洪刚. 矿山机电设备故障诊断技术探讨[J]. 机电信息,2011,24:139-140.
[2]董乾. 论矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用[J]. 科技创新导报,2012,03:86.
[3]张皓. 矿山机电设备故障诊断技术的研究[J]. 黑龙江科技信息,2013,18:10.
矿山机电技术范文第4篇
关键词：PLC技术；矿山机电设备；应用
1.引言
20世纪下半叶，随着现场总线技术的兴起与发展，现代计算机、通信和控制技术合成为主导的控制系统研究的深入，可编程控制器（PLC）在此过程中应运而生。PLC（Programmable logic Controller）是可编程序控制器的缩写，是以微处理器为基础，综合了计算机、通信、互联网以及自动控制技术而开发的一种工业控制装置。到目前为止，基于PLC技术作用在产品的生产和应用中，以集散控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）为主要控制系统形式。PLC在矿山机电设备的应用中具有独特的优势：它的寿命长，可靠性高，具有自监测和诊断等功能，可以随时显示出来，为现场的维护和调试提供了方便，而且它抗干扰能力强，编程语言简易、普及和编程方便。这些独到的优势可以保证在未来PLC技术在矿山机电设备中有一个光明的发展前景。
2．PLC技术在矿山机电设备中的应用
随着PLC技术的不断发展，它几乎可以完成矿山机电设备控制领域的所有任务。而且在很多情况下，PLC可以取代工业控制计算机作为主控器来完成复杂的矿山机电设备控制任务。从结构上PLC可分为固定式和组合式两种，固定式是将CPU板、显示板、内存块、电源、I/O板等，这些部分组合在一起形成一个不可拆卸的整体。组合式是将包括CPU模块、内存板、电源模块、底板或是机架和I/O模块按照一定规则组装配置。无论哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其 I/O 能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC在电气设备自动化控制中主要表现出以下特点：可靠性高，抗干扰能力强；功能完善，实用性强；易学易懂，应用普遍；维护方便，容易改造；体积小，重量轻，能耗低等。PLC在电气设备中主要具有以下一些功能：开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程控制、数据处理、通信联网等。下面具体介绍一种PLC矿山机电设备控制中的应用：
我们这里介绍的PLC技术在矿山机电设备中的引用实例是井下风门自动启闭功能的实现。井下风门的启闭一直是我们优化的方向，目前井下使用的风门大多数是由人工操作的，而由于负压大，开门的操作力也相当大，这使得不仅开启和关闭准度不易把握，操作也极其不方便，而且还很容易损坏风门，从业人员的安全也得不到有效保障。鉴于传统技术诸多的不便和缺陷，我们将PLC技术引入到井下风门自动启闭的功能实现上来，通过对井下风门结构的分析，我们采用远红外线传感器对来往的车辆进行动态检测，把数据输送到PLC中，利用PLC自动控制的特点实现对井下风门的自动启闭，完成对风门的自动化控制，节省人力物力的情况下，还保障了车辆和人员的安全。
这项技术的大致原理如下：当利用远红外线检测到风门需要开启时，PLC就会把信号传送到二位五通双控电磁阀，电磁阀就会打到供气的位置，相应的气缸活塞就会向外运动，就会打开设在风门上的小窗。根据风门的结构设计，当小窗开启到与风门夹角成30°时，小窗就会被固定销挡住，无法继续打开，这时行走支点继续向前移动，从而带动风门开启。由于风门上的小窗已经打开，风门内外的压差基本消失，所以风门很容易就可以开启。当风门开启角达到90°时自动停止动作，车辆和行人可以通行。当检测到风门需要关闭时，PLC将控制信号传输到二位五通双控电磁阀使其换向，控制压气进入汽缸的另一端，汽缸的活塞带动行走部分向回移动，先是小窗被关严，然后带动风门转动，直到风门完全被关严为止。
从上面的技术原理我们可以看到，我们成功的把PLC技术的自动检测和控制的特点应用到了风门的启闭中，解决了以前人工不方便等缺陷。我们采用了小窗这个特殊装置，大大减少了风门内外的压差，有效的减少了开启机构的强度和气缸的操作力，这也一定程度上提高了设备的使用寿命。
3.PLC在矿山机电设备中的应用趋势
计算机技术的新成果不断的应用于PLC 的设计和制造中，出现了运算速度更快、存储容量更大、智能更强的矿山机电设备产品。在未来，矿山机电设备产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种矿山机电设备自动化控制场合的需求。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的PLC应用, PLC将具有高可靠性、高响应速度、智能化、网络化、高集成度等特点。
4.结束语
我国对矿山机电设备的应用量很大，目前一些传统的技术已经不能满足我们对矿山机电设备现代化的要求。而矿山机电设备采用PLC技术之后，大大简化了复杂的继电器逻辑，提高了系统可靠性，也一定程度上优化了结构，降低了成本，这符合我们对矿山机电设备现代化的要求。随着PLC技术的日渐成熟，它独特的优势会让它有广阔的前景，对矿山机电的应用和改造有着积极的意义。
参考文献:
矿山机电技术范文第5篇
随着我国科学技术的飞速发展,能源消耗越来越多,煤矿企业效益随之增加,因此故障诊断技术在煤矿企业迅速发展起来。为了使煤矿企业能够很好的进行生产,要引进先进的科学技术保证煤矿机电设备能够安全可靠运行。目前,我国大型矿用机电设备的维修还处于计划经济体制的模式,已经不能够适应市场经济的要求,因此结合故障诊断技术对机电设备故障进行预测与检修,不仅提高矿井的管理技术水平,还能够改变现有的维修体制,适应市场经济的发展。
1矿山机电设备故障诊断技术
1.1 故障诊断技术概述
(1)故障诊断技术。矿山的机电设备在运行时均会产生物理变化或者化学性能的转化,这样势必会造成设备的外在形态的改变,如温度升高、电压电流以及功率的变化等,检测人员可以通过对设备的这些参数变化的分析来了解设备的运行状况。故障诊断技术就是依照不同参数的不同变化规律,而预判断设备是否出现故障及出现故障的具置,以便及时采取科学有效的措施,防止出现不必要的损失,提高了设备运行效率和安全性。
(2)故障的信息采集。设备的故障信息可以通过对设备的运行状态进行观察,通过看、听、触摸的方式判断其是否出现故障;还可以利用传感器等仪器对设备多种状态数据进行采集,如振动信号、温度变化信号、加速度及位移信号等,然后分析采集到的信号,判断设备运行状态。①现场观察:就是依据设备的运行状态进行分析判断,如可以通过电机或者发动机运转的响声,轴承温度的变化进行故障的预测;或者通过观察螺栓、螺帽等是否松动,油液是否有泄漏,或者设备运转动作是否失灵等状况来判断机械零部件是否有损坏。②性能检测:可以通过对机电设备的使用投入与产出比进行统计检测,如果相同的投入时产出下降,则说明设备运行效率下降,有时电机效率、轴承转速也可以通过运用出矿量以及运矿量进行判别。
1.2 故障诊断技术分类
机械设备故障诊断技术有很多种,对于矿山机电设备来说,不仅要振动、冲击矿物粉尘等地下工作环境以外,还要考虑到设备工作范围小以及维修难度大等特点,选择合适的检测仪器。因此,对于机电设备的故障诊断要根据设备运行的具体情况确定有针对性的处理方案,采取切实有效的技术措施。常用的诊断方法分为以下几类。
(1)温度诊断。矿山机电设备在发生故障时,温度常常变化异常,一些有损伤的零件,其温度往往是在发生故障之前就会有明显的升高。技术人员收集到各种不同机件的温度然后做成图表,操作人员根据温度图表的变化判断出现故障的零件,并及时发出警报。
(2)振动监测:振动监测可以划分为简易诊断仪和精密诊断系统,主要适用于预防性监测。简易诊断仪通常是采用便于携带的振动仪,通过将设备运行振动信号放大判断其是否运行正常。精密诊断系统,可以定期对某些设备进行检测,通过将机电设备振动信号通过显示装置或者控制器,经过计算机对数据进行分析,然后查找故障发生原因以及故障发生部位。
(3)铁谱分析:铁谱检测仪器主要有颗粒定量仪。就是让带有磨屑的油经过具有高强度的磁场,然后将磨屑从中吸出,最后支撑谱片,根据谱片来判断设备的运行状态。
2矿山机电设备中故障检测技术应用
2.1 用于矿井提升机的故障检测
矿井提升机主要负责人员以及设备材料的运送,其运行状况不仅能够影响矿山的生产情况,还与工作人员的人身安全密切相关。双筒矿井提升机经常出现松绳状况,根据这种情况可以自制松绳监测装置避免故障的发生。就是在双筒提升机天轮一侧安装小磁钢,然后将霍尔传感器测量天轮转速,正常情况时,传感器测量的脉冲数量相同,当松绳时,检测装置可以检测出相应的行程差距,当检测到的差距到达一定程度时检测装置会发生报警信号,当检测到的差距超过保护值时,提升机自动刹车。
2.2 用于采煤机的故障检测
近年来,为了提高采煤机检测水平,我国将“电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统”纳入到了科技攻关计划。包括:(1)变频器通信单元,有独立的显示屏可以显示采煤机速度、变频器电压以及电流等工况参数,该单元可以将检测信号传输到检测中心,然后进行处理,以图文形式显示处理。(2)工况检测及故障诊断单元,将其嵌入到计算机内,然后与控制中心相连,当系统检测到有故障信息时电脑屏幕显示故障情况,然后向控制中心发出信号,最后控制中心进行相应的操作。(3)检测显示单元,包括显示屏和电路,不仅可以显示采煤机工况参数和状态,还可以显示采煤机故障诊断情况。
2.3 用于通风机的故障检测
我国关于通风机的故障检测装置很少,比较典型的检测装置是煤炭科学总院的重庆分院的FJZ型矿井主风机在线监测和故障诊断仪以及由江西煤炭工业制造研究所研制的KF―CA型号的通风机集中检测仪。故障检测的主要过程是:首先发出指令,然后诊断仪进行诊断,第三步处理器进行分析检测,第四步定时器进行时限规定,最后将诊断结果高速输入、输出。以此完成通风机的故障检测。
2.4 用于电动机的故障检测
随着科学技术的发展,现代信号处理技术以及人工智能技术的应用,矿井高压异步电动机故障诊断技术也随之得到进一步的发展。其诊断方法有:(1)局部放电检测。高压异步电动机的定子出现故障时,常常会伴随放电现象,因此可以利用检测定子电流中的电流互感器以及高频检测仪检测放电强度诊断出定子故障。(2)电流高次谐波检测。定子绕组故障会造成定子电流高次谐波不断增加,从而造成定子绕组匝之间短路,因此可以通过检测定子电流高次谐波的变化情况进行故障诊断。(3)磁通检测。通常情况下,电机发生故障会造成内部磁通的径向与横向分量发生变化,可以通过检测两个方向磁通量的变化情况进行定子的故障诊断。
3结语
煤矿机电设备的故障诊断对设备的维护与检修具有非常重要的意义,维修人员可以在短期内找到故障源头,并及时作出故障排除,防止事故的发生。不仅能够延长设备的使用寿命、减少设备运行与维修成本还能够大大提高设备的使用效率,提高煤矿企业整体效益。
参考文献
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