煤矿机械设备的维护与诊断

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主动预防性维护和预知性检修都是以对检测系统的每日或每月的跟踪监测为依据，只是它们的监测的对象有所不同，前者主要着重于监测那些容易导致材料磨损和性能下降的系统根源性参数，后者则是为了防止材料失效的发生而采取的预防性措施[2]。

设备故障诊断的内容

设备故障诊断就是采用必要的监测手段,提取设备的有关信号,以此来判断故障产生的内部原因。基于矿山机械设备的复杂性要求，必须同时对状态信号、载荷信号、系统特性进行监测。由于故障信息常常与大量的嘈杂的背景音混杂在一起,为提高诊断的灵敏度和可靠性,必须采用先进的信号处理技术,在状态信号中准确排除干扰噪声的影响。同时，为了快速排除故障原因，有必要在对设备的日常信号采集和诊断中根据各种具体情况建立故障档案。所谓诊断就是通过对待检模式和故障档案的样板模式对比,以识别设备的运行状态,然后再采取相应的措施控制故障的进一步发展或彻底治理修复。它是根据设备运行时振动信号的时域或频域特性的变化规律来分析设备的运行状态的一种方法。这种诊断技术操作简单实用，而且准确性很高，被广泛应用。

诊断中应注意的问题

维修要仔细、周全为了保证相关机械设备的正常、有效运行，维修必须从设备的使用、维修、管理等多方面全盘考虑。操作人员在使用设备时，除了要严格遵照操作流程和操作方法外，还应当熟知设备的性能、参数及内部结构，否则，很容易因麻痹大意或操作不当引发操作事故。例如，在一个液压系统中，安全阀所调定的压力是本系统中各零部件所能共同接受的数值，调小了易导致系统运行无力，降低工作效率，调高则会加大马达等各零部件所承受的冲击力，损坏某些零件[3]。

关键设备的维护和管理煤矿因为井下作业的特殊性，受湿度大、温度高、易淋水、遭腐蚀性气体伤害等恶劣的环境状况影响，对机械设备的损耗极大，所以，更要加大对设备的维护力度，尽最大可能为机械设备创造一个相对良好和适应的环境。如当采煤现场出现淋水时，首先应保护好采煤机电控箱和组合开关等电气设备，以防止设备灌入水后造成短路起火等危险。在日常生产过程中，要时刻注意对设备内部的防潮处理，比如放入硅胶等可以吸潮的物质，并经常进行检查更换。值得注意的是，工作人员在具体操作过程当中，对机械设备的各项性能参数千万不得轻易调整，如压力、过流保护、漏电保护等参数都有严格的规定，不能凭主观经验随意更改。否则，不仅不能保证设备的正常运行，甚至还会产生一些未知的事故隐患。

注重对新设备的保养和老设备的维护新设备主要包含两个方面，一是指那些在生产过程中新安装的设备，还有就是一些机械大修完的设备。不管是那种新设备，在正式投入使用后，首先应做的工作便是紧固，以保证其运转时所必须的连接强度、配合精度等。就可把许多隐形事故扼杀在萌芽状态，同时也可避免许多设备在大修之后再受损。此外，还必须注意的是，所用设备的各项性能指标是否都达到了规定标准的要求，如油压、气压、电流、温度等。对性能指数不达标的设备必须立即查明原因并彻底解决，避免隐患的发生。在对新添加设备的保养基础上，也不能忽视对老设备的维护，甚至更应该加大力度，保证有充足的机械零配件以便应对各种突发紧急事故。因为相对来说，老设备的维修量一般都比较大，所以更不能麻痹大意，维修时一定要分清主次，确保关键部位能够正常、无隐患的工作。任何事故的发生不是偶然的，都是有一个过程的，一些小的细节如果得不到及时的维修，往往会造成大的损失。

设备检修后要验收设备检修完成后并不意味着就可以安枕无忧地投入生产运作了。还必须按照维修流程规定对设备进行质量验收。在严格按检修任务书和检修质量标准的有关规定进行验收时，尤其要侧重检查一些隐蔽部件，详细查看相关维护人员的修理记录，严格按标准对外露部件进行仔细检查，进行安全装置的动作实验，如单机进行空、轻载和重、满载的实验等。

设备故障诊断的基本技术

（1）数学模型的建立。设备在运行过程中往往要涉及很多性能参数，而且这些参数与设备的运行状态和产生故障的比率息息相关，所以建立一个基于计算机系统的用来反映设备运行状态与产生故障的各项参数间相互关系的数学模型非常重要。（2）信息采集技术。它是一种对设备运行状态的各项参数进行信号采集的技术。一般来说，它是靠各种安装在设备上的传感器来实现的，再经过传感器将所收集到的各种信息传入数据贮存器或计算机系统。（3）信息处理技术。由于现场采集到的相关信息，并不能直接被用来判别设备的运行状态是否良好，其中不可避免地存在着一些和设备无关的干扰信息，因此必须将这些信息经过适当的转换处理，变成人或计算机能够读懂的有效信息，只有这样，才能达到信息采集的目的和要求。（4）信息分析与识别技术。就是对处理后的信息进行准确的识别和分析，并结合设备正常运行状态下的标准参数进行分析、比对，以诊断当前设备的运行状态和故障类别，再判断发生具体故障的原因[4]。（5）预测技术。在运用以上技术对设备状况进行分析的基础上，对设备故障的发展和部件的剩余寿命进行预测，并提出相应可行的解决办法。

煤矿机械的发展趋势

传统的恢复性修理，只能使有故障的机械通过维修后其使用性能接近原机的性能，没有包含技术进步的因素。创新性修理是采用新装置、新材料和新技术修理旧设备，使修复后的设备超过原性能。针对矿山机械故障的突发性、多样性、成因的复杂性和进行故障诊断所需要的专业知识以及对领域专家实践经验和诊断策略的依赖性等因素的制约，有必要对故障征兆和故障模式之间的复杂映射关系进行多因素预测。在目前的网络建设条件下,致力于开发传感器设计与实现的综合工具，采用数据压缩技术对大量的实时监测数据进行处理和取舍,是解决煤矿机械设备故障维护与诊断的一个切实有效的关键问题，也是煤矿机械的发展方向。

结束语

目前,我国煤矿设备维修管理工作尚很不完善，机械设备发生故障以后，经常采取的事后维修或定时停机维修的方式已经完全跟不上时代尤其是煤企的发展要求。不仅造成人力、财力的极大浪费，而且对一些设备隐患不能及时查除、解决，从而造成更大的损失。所以说,在煤炭行业开展设备故障的维护与诊断工作是非常必要的，也是非常可行的。

作者：李琰单位：吉林工商学院信息工程分院