煤礦設備故障診斷研究（5篇）范文

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第一篇：煤礦機電設備故障診斷技術分析

摘要：

本文主要對煤礦機電設備故障的監測診斷技術進行了分析和總結,提出了相應的措施，并以實例進行闡述，以確保煤礦機電設備的安全和穩定性,提高煤礦的開采效率。

關鍵詞：

煤礦；機電設備；故障監測；診斷

科技的飛速發展使設備也不斷更新，這也使得大量的新型設備和高新技術在煤礦生產中得到應用。在進行煤礦生產中，機電設備對煤礦生產有著至關重要的作用，設備是否穩定則直接關系著煤礦生產工作的效率。故障檢測的準確性直接與診斷技術息息相關。因此，各相關部門應采取相應措施，不斷提升診斷技術，以確保對機電設備的故障檢測。

1設備在操作中的特點

現今大部分的煤炭儲備是在地下深處，開采不易，機電設備運行環境十分惡劣。許多有害氣體和顆粒粉塵充斥在空氣中。煤炭開采，絕大多數都是晝夜進行，這就使得設備晝夜不停的運作開采，長時間在高壓重載以及大力沖擊、震動力下，容易致使設備出現故障，事故頻繁發生，加大了維修成本，還無法有效確保操作安全，延誤了開采的進度。

2設備診斷技術的主要內容及目的

科技的發展促使煤礦機電設備診斷技術得到發展，近年來，該技術已逐漸受到關注和重視。科技的發展以及生產力的提高，使得機電設備在承受工作強度上大大提高。與此同時，隨著自動化的應用促使生產效率大幅提高，機電設備的協同運作使各個部分聯系也更加緊密，這就容易導致當其中一個設備出現故障時很有可能帶來連鎖反應，從而使與此相關的其他設備受到影響導致故障發生，甚至給與設備相聯系的周邊環境帶來嚴重性的破壞。情況的發生不僅會造成重大的經濟損失，而且對生命財產安全帶來威脅，所造成的后果是無法估量的。從診斷技術的起源和發展來看，進行設備診斷是為能更好的對機電設備進行保護，從而確保設備正常運行。進行診斷技術對設備有以下好處：

①不僅確保了機電設備本身的穩定性，同時還便于工作的正常進行，更穩定，提高了工作效率；

②能夠最大程度的使機電設備的作用發揮出來，使其更充分得到利用，從而得到更大的效益；

③如果機電設備快要出現故障或者已經出現了故障，能更快速、準確的找到故障點。同時對機電設備進行保護、維修，既節約了維修費用和時間，還延長了設備使用壽命。需要對當前的一些維修體制進行改變，這就要求對一些重要的設備，必須根據設備的具體狀態對其進行維修。機電設備診斷技術是機電設備維修技術的重要內容，不只是對設備進行維修，更是確保機電設備始終處于最佳狀態，并為機電設備在設計和運行以及制造上提供參考。

3常用的設備監測手段

科技的不斷進步促使機電設備的發展愈加迅猛，而我國的煤礦機電設備監測技術在近幾年也得到了飛速的發展。煤礦機電設備的故障檢測技術主要根據特定的已設定好的實驗條件為基礎，運用其特定設備及檢測方式對煤礦機電設備進行全面的監控。并將最后將國家標準數據與所獲得的相關數據和特性進行對比，以此來判斷機電設備的質量和安全運行情況，是否符合國家的標準，與此同時，做出相關的調整方案，確保煤礦機電設備的運行安全，保證質量。煤礦企業在機電設備上的要求是很高的，這也是在煤礦監測中進行機電設備監測內容比較多的主要原因。具體監測內容可以從兩方面進行分析。

（1）對機電設備中主要的零部件進行檢測。比如機電設備中易燃易爆件、易損件、磨損件和承受力構件以及對安全有較大影響的部件進行檢測。檢測是在特定的試驗臺架上操作，依照需要試驗的各零部件技術要求并結合各設備的功能特點，模擬出在實際工作中各零部件和設備的負荷情況、受載情況和工作環境。在進行試驗部件進的全面檢測時，對各零部件的材料性能、使用壽命、安全可靠性和耐壓承受能力等進行檢測，從而判斷在工作中這些零部件的整體質量。因此，對零部件進行監測，在煤礦設備檢測上是必不可少的。

（2）對機電設備進行整體檢測試驗。在特定試驗場地，模擬出實際工作中機電設備所承受的工作負荷以及工作環境，從而對整臺設備或相關機組進行試驗。再按照操作步驟及方法對機電設備進行測試，在得出各設備在實際工作中所產生的各項數據后，再按照國家規范數據與所獲得的數據進行比較，以此確保設備的安全可靠性和適應配套性。進行機電設備整體檢測試驗其工程是十分巨大的，不僅對試驗場所要求高，而且試驗成本也比較大。所以，一般進行整體檢測試驗都只針對十分重要的設備，或者在需要生產大批量的產品時才運用。綜上所述，煤礦機電設備監測的目的主要是保證設備能安全、可靠的運行。由此可見，對設備進行監測是煤礦生產中不可缺少的，也是減少成本，提高經濟效益的重要方式。

4診斷技術的相關分析

4.1礦井提升機

在采礦過程中，井下工作環境不僅惡劣，而且存在爆炸危險。這就需要提高煤礦機電設備的安全性和可靠性，加快采取措施完善故障預測技術。就目前而言，大部分煤礦企業仍舊運用單一性傳感器，對提升機控制系統進行檢測，分析其頻譜進行故障診斷。但是在井下，提升機的運行構件很容易發生故障，這種情況毫無疑問成為了故障準確診斷的阻礙。

4.2對采煤機進行檢測和故障診斷

對煤礦進行機械采煤的過程中，采煤機是其中十分重要的設備之一，只有確保采煤機在工作中的穩定性和安全性，才能確保更有效的對煤礦進行開采。根據有關資料得出，因液壓系統故障而導致的采煤機械故障占了總體的70%~80%。由此可見，液壓系統是否可靠直接影響著采煤機的開機率和可靠性，液壓系統可靠性的提高可有效降低采煤機的故障率，對采煤機有著十分重要的作用。大部分的采煤機都具備液壓系統，而液壓系統通常被分成低壓和高壓兩部分。高壓是隨著負載的提升而提升，與之成正比；低壓則十分穩定，無論負載上升或下降對低壓都不會造成多大的影響，低壓也不輕易改變。當高壓相對降低，但是低壓持續正常，而負載有所增加時，與之相反的高壓就會降低，這一現象說明液壓系統有漏損。應做好停機的準備。當低壓出現降低，高壓卻能維持正常時，說明低壓系統或補油系統這兩者出現了故障，就需要及時的對輔助泵以及補油系統進行檢查。當低壓相對上升，高壓一直呈現下降趨勢時，說明在液壓系統中低壓和高壓已經互相竄通，這就需要對通閥和安全閥進行檢查，查看是否出現竄液現象。

5提高設備故障檢測技術的相應措施

對煤礦機電設備采取相應的管理措施，能夠有效的提升煤礦的生產效率和機電設備的安全運行，具體實施上可從兩方面著手。一方面，煤礦機電設備檢修人員能充分運用各種故障檢測方法，并能靈活掌握。檢修人員不僅要有熟練的操作技能和豐富的專業知識，還應具備在短時間里根據設備故障的表現形式，判斷出設備發生故障的原因和類型，并有相應的解決措施。與此同時，檢修人員自身也要不斷提升專業知識技能和故障診斷的有效性，不斷加強自我的學習。另一方面，增加設備運行的監督管理。將生產組織同相應的管理措施相結合，把煤礦機電設備中的各項工作指標作為績效的考核內容。加強對管理人員和操作人員的專業培訓，提升他們對機電設備的管理意識，從而有效的減少發生故障的概率，確保設備安全運行。

6煤礦旋式軸流風機故障檢測實例分析

6.1軸承溫度過高

煤礦旋式軸流風機的軸承主要集中于軸承箱內部進氣室下部位置。在運作中隨著軸承溫度會不斷的上升，但由于風機一直在不斷運轉的狀態，因此很難判斷出造成溫度上升的具體原因。面對這種情況，可以采用溫度檢測方法來進行確認。依照檢測所得出的數據繪制圖表，并根據各個部件發生故障的規律，判斷出故障所發生的具體位置，在溫度還沒大于或等于限值前要對其進行處理。具體操作上可分為三個部分：

①對潤滑和冷卻進行檢查。在設備運行的過程中，如果軸承沒進行合理的冷卻而導致溫度不斷增高，需及時對軸承箱采取相應的冷卻措施進行冷卻；

②對加油效果進行檢查。不恰當的加油管理也容易導致溫度上升，因此，對軸承箱進行加油時，務必要嚴格控制好加油量，避免因油量過多而導致溫度上升；

③對軸承箱進行檢查。軸承長期運行的過程中，不斷的磨損會出現脫皮和麻坑，甚至導致間隙不斷的增大，這些情況都會使溫度增高，這種情況可采用聽軸承聲音和測量振動來進行判斷。

6.2風機振動

機座的剛性不足或者是聯軸中心偏差太大等都有可能引起風機振動。實際生產過程中，設備長時間的運行容易導致動靜部分出現碰撞的現象，從而使進風口損壞或者出現變形。當然如果葉輪和進風口并非在同一軸線上，也容易致使動靜部分發生碰撞，此外，軸承損壞或者葉輪松動過大以及主軸出現彎曲等情況的出現也易發生風機振動。針對這種故障，可采用振動檢測的方法進行檢測，根據檢測結果的數據分析發生振動的原因，并采取相應措施加以解決。

6.3葉片卡澀

（1）施工工藝簡單，施工速度快，施工效果好，工人勞動強度低，大大節省人力，提高勞動效率。

（2）輕質泡沫混凝土，具有抗爆，防沖擊的功能，具有很高的抗變形能力，能夠有效抵抗沖擊波，屬無機材料，不會燃燒，具有良好的耐火性，該密閉墻具有很好的抗沖擊、抗壓和耐火的優點。

7結論

結合煤礦充填的特點，本項目通過系統的理論研究、室內試驗、數值仿真和現場大型工業性試驗，提出了基于泡沫混凝土新材料的粉煤灰活化劑和密閉墻構筑的施工技術，并研發了相應的專利產品和設備。主要研究成果如下。

（1）輕質高強泡沫混凝土研制。提出了輕質混凝土原材料及添加劑對泡沫混凝土的密度、吸水率、抗壓強度、劈裂抗拉強度等指標的影響規律，研制了適合礦山大面積充填的輕質混凝土新材料，解決了礦山充填開采中充填體成本高，施工速度慢，充填不密實的難題，為礦山規模化充填開采技術的實施奠定基礎。

（2）新型高效泡沫混凝土充填材料施工設備配套研發。根據煤礦充填材料的特點，研制了全液壓雙缸柱塞式新型泡沫混凝土充填設備，該設備實現了上料、攪拌、制泡和泵送連續化和一體化功能，解決了現有充填設備存在的輸送距離短、作業不連續等技術挑戰；為實現煤礦高效快速充填提供了硬件基礎。

（3）新型防火抗震密閉墻構筑技術。提出了采空區防火抗沖擊密閉墻設計新方法和新工藝。設計的新型密閉墻可有效抵御礦山沖擊地壓的影響，其抗震性能遠大于目前廣為應用的磚墻密閉墻，且具有施工速度快，工人勞動強度低等優點，豐富和發展了煤礦井下密閉墻的構筑技術及其隔震性能。

（4）廢棄硐室泡沫混凝土充填穩定性研究。揭示了充填體強度和變形特性對圍巖變形影響規律，提出了巷旁支護在采動條件下的受力特征、變形規律及支護效果，實現了煤礦井下不同受力條件下巷道圍巖穩定性定性評估。

參考文獻：

[1]張英超.采空區高泡充填密閉防沖技術研究與應用[J].科技視界，2015（03）.

[2]張辛亥.無機發泡充填材料密閉技術[J].煤礦安全，2015（11）.

[3]董軍.煤礦用高分子充填密閉泡沫材料制泡關鍵技術研究[J].礦業安全與環保，2010（03）.

作者:王光輝 單位:神華神東煤炭集團有限責任公司上灣煤礦

第二篇：煤礦機電設備故障診斷討論

摘要：

分析探討煤礦中所用的機電設備的故障檢測和診斷的技術含義、作用、常用方法，特別針對提升機、采煤機等設備的故障診斷，提出了具體的診斷方法。以此對機電設備做出全方面的實時監測。

關鍵詞：

煤礦；機電設備；故障監測；診斷技術

引言

機電設備故障檢測技術在現代新興檢測技術中對各行各業都有著非常深遠的影響，越來越多的先進機械設備被投入到煤礦生產中。受到煤礦特殊生產環境的影響，煤礦機電設備出現故障的頻率一直都是領先于其他行業。機電設備的復雜化，以及受到環境及外界影響因素，導致很多小的故障就能引發一系列的連鎖反應，造成嚴重的經濟損失。為了保證煤礦生產的正常運行，必須加大力度研究設備故障診斷技術，更精準地定位故障發生原因，及時解決故障問題。

1故障監測診斷技術含義

在當前工業領域中故障監測及診斷技術是備受國內外矚目的一項重要技術。機電設備故障監測診斷技術是在現代新興技術中融合了計算機技術、傳感器技術、信號分析、處理技術等為基礎的一種綜合性應用方法。故障診斷技術實質就是通過對設備運行狀態進行相應的定量檢測，針對機電設備運行過程中出現的故障及破壞程度進行科學系統的評價與識別，對設備的運行參數進行數據掌握并進行進一步分析，對其穩定性及持續性進行正確的預測。徹底解決機電設備的故障問題，防止再一次出現故障問題。根據目前我國煤礦機電設備故障檢測的實際情況，煤礦機電設備故障診斷還沒有一套完整的檢測系統，因此在實際的生產過程中要結合實際情況來確定，從機電設備本身進行分析，爭取最大程度提升并完善故障監測診斷技術的有效性。

2煤礦機電設備測試的作用

為了防止機電設備出現問題，需要經常對機電設備進行檢查和測試。雖然煤礦機電設備整體上是一個龐大的系統，但其結構是由很多細小零件組成，因此細節管理顯得尤為重要，而施工過程中的很多細節往往被施工人員忽視，認為僅僅幾個零件的安裝未達到標準并不會影響到井下整體機電設施的質量。而在進行機電設備安裝過程中，管理人員為了加快工期并未對機電設備進行反復的運行測試，導致井下機電設施后期隱患較大。所以，在測試機電設備時需要結合煤礦的實際生產環境，并按照標準的程序、內容及測試方法對機電設備的各種零部件進行全面的度量及檢查。通過對機電設備進行反復測試來保證產品的安全性、可靠性以及使用壽命，保證機電設備的高效生產力及工作人員的人身安全。

3監測煤礦機電設備故障的常用方法

3.1振動檢測

在煤礦生產過程中，常見的設備故障檢測方法為振動檢測，主要涉及到的儀器為精密診斷系統、簡易診斷儀。精密診斷系統在機電設備檢測中應用率較高，因其振動信號比建議診斷儀器振動信號準確，實時記錄檢測數據，并通過檢波器顯示出。簡易診斷儀器主要應用的檢測方法為放大、測量振動信號，并將振動有效值、振動峰值通過檢波器顯現，此種方法在機電設備故障診斷中可確定其是否有運行故障。通過以上儀器得到的振動信號進行計算機處理，判斷設備是否有故障。

3.2溫度檢測

由于煤礦較為特殊的生產環境，井下機電設備存在運行故障是非常普遍的現象。一旦設備運行出現異常就會存在溫度上升的現象，針對這種情況，應該將監測到的設備溫度變化用數據繪制成圖表，使用溫度變化和時間關系的曲線來研究設備出現問題之前和之后的溫度情況，判斷設備出現問題時溫度的最高臨界點，爭取在故障發生前解決設備故障，通過人為措施對其進行維護，保證機電設備運行狀態的持續性及穩定性。

3.3鐵譜檢測

近年來煤礦檢測中新興起的一種監測技術為鐵譜監測，因其效果顯著在煤礦中得到迅速傳播。其中應用較多的為旋轉式鐵譜儀、顆粒定量儀等。在應用鐵譜監測技術時，其原理是磨屑潤滑油經過高磁場時，可分離出潤滑油和鐵磁屑，根據鐵磁屑顆粒大小、成分等進行分析，根據相應指標精確定位故障位置，該項技術在煤礦機電設備故障診斷中應用效果非常好，縮短設備檢修時間，各煤礦將其快速投入到生產過程中，防止出現更大的經濟損失。

4提升機、采煤機等設備故障診斷技術概況

通過對煤礦一些大型的機電設備進行故障診斷，不僅可以有效地監測到設備運行的實施情況，還能避免嚴重的工程事故發生。通過測試可以降低設備的事故發生率，同時對機電設備的相關零部件做全面的產品鑒定及收集試驗數據，這些措施都將維護煤礦企業的經濟效益。

4.1采煤機的故障診斷技術

在煤礦生產過程中，采煤機是決定煤礦生產效率的主要機電設備，若發生運行故障，將會直接影響到煤礦的生產量，嚴重的則會導致煤礦短期內停產。采煤機故障多數是由于液壓系統出現故障，采煤機的液壓系統可以分為高壓部分和低壓部分，高壓部分與設備負載成正關聯，低壓部分是恒定不變。如果采煤機持續荷載量加大，導致高壓不升反降，那么高壓則出現故障，應立即停止運行。若低壓上升，而高壓處于低位與低壓成反比狀態的情況下，故障原因可能是液壓系統中的低壓與高壓竄通，應立即檢查安全閥等部位是否存在竄液現象。對采煤機的液壓系統進行故障診斷時，應該采取主動維護措施，保證其正常運行的基礎上，提高采煤機的性能并延長使用年限。

4.2提升機的故障診斷技術

煤礦的大環境比較特殊，對提升設備的安全指標要求相對較高，所以對煤礦生產中的提升機故障診斷一直就是管理的重中之重，原因是井下提升設備不僅進行設備、材料等運輸，最主要的還是人員的運輸，為了保證煤礦工作人員的生命財產安全，必須提高提升設備的整體性能，建立完整的保障體系和檢測體系。通常情況下對煤礦提升設備系統進行故障診斷時經常采取單一傳感器的監測方法。主要是通過頻譜分析法來判斷系統是否存在故障，但是由于煤礦提升設備的組成比較復雜，任何一個系統出現小故障都會影響到設備的正常運行，所以進行機電設備的故障檢測也是非常困難的。煤礦提升系統中，提升機設備主要是由制動系統、控制系統以及潤滑系統構成，為了提高故障診斷效率，可以采用多傳感信息融合技術（如圖1），對提升設備進行實時動態監測過程，傳感器可以將提升機的各類參數轉化為模擬信號進行分析處理。由于煤礦提升設備整體監測點非常多，對不同區域的監測點可以采用集散管理方式。特殊的屏蔽電纜連接著主機和分機，選用的是電流傳輸，而不是選擇電壓傳輸，如果某一個分站發生故障時，整個監測系統不會受到影響。

5結語

煤礦機電設備是煤礦企業的重要生產力，若在生產過程中發生故障，會給企業帶來嚴重的經濟損失。煤礦應該不斷完善設備故障監測技術，加強對各類機電設備故障的分析，并針對故障提出相應的整改措施，保證礦井中所使用的各種機電設備運行穩定，提高機電設備的安全性；加強故障監測診斷技術的普及和應用，合理引進科技人才，全面促進煤炭行業的穩步前進。

參考文獻：

[1]李洪軍.淺析煤礦機電設備故障監測診斷技術[J].中國高新技術企業，2010（3）：185-186.

[2]何希江.煤礦機電設備故障監測診斷技術討論[J].低碳世界，2014（16）：165-166.

[3]余九林.煤礦機電設備運用中故障監測診斷技術分析[J].黑龍江科技信息，2014（4）：39.

[4]章峰.淺析煤礦機電設備的常見故障診斷及維修技術[J].科技與生活，2011（9）：111.

作者:武在榮 單位:陽煤集團南嶺煤業有限公司

第三篇：煤礦機電設備故障診斷技術探討

摘要：

對我國機電設備的現狀進行了簡要的分析，敘述了常用的煤礦機電設備故障診斷技術，提出了加強礦山機電設備管理的措施，對當前應用于煤礦機電設備的4種故障診斷技術進行了探討。

關鍵詞：

故障；檢測；診斷；機電設備；現狀

我國煤礦機電設備很多時候都是在出現了故障后才會想到去進行維護，而這樣不僅影響正常生產，也可能帶來安全事故。為了保障礦山企業的正常生產，必須加強故障診斷技術在礦山機電設備中的應用，積極引進吸收國外的先進診斷技術，做好煤礦機電設備的維護和保養工作，保證機電設備的正常運行。

1我國煤礦機電設備的現狀分析

1．1煤礦機電設備存在較多的隱患

從總體上來看，我國煤礦機電設備普遍存在以下隱患：

（1）煤礦機電設備老舊，帶病運轉。由于煤礦機電設備長期處在高強度的運轉下，沒有進行及時的維護很容易造成機械正常使用壽命縮短，出現帶病運行的情況。還有的機電設備缺乏相關的保護裝置，容易造成安全事故。

（2）由于井下的環境潮濕，機電設備很多都出現了銹蝕現象，這說明防腐措施沒有做到位，而銹蝕的機電設備運行起來易產生安全隱患。

（3）煤礦提升系統中制動系統、電控系統的保護不足，缺少托罐裝置和緩沖裝置。

（4）煤礦井下電氣設備應是防爆設備，但是很少有企業會去對井下電氣設備進行定期檢驗，看其防爆性能是否達到要求。另外，對于井下的各種壓力表、電流表、安全閥等關鍵部位都沒有定期進行校對，極易出現安全問題。

（5）實際使用絞車的過程中很容易出現絞車超負荷運轉的情況。

1．2煤礦設備老化嚴重

在煤礦建設時煤礦設備都是成套購置的，這意味著每更新一次設備需要大量的資金投入，而企業很難下定決心一次性投入巨額資金進行整體設備的更換。造成我國煤礦設備老化嚴重的主要原因有：

（1）部分煤礦企業過于注重經濟效益，重產出而不重投入，煤礦機電設備未得到定期的維護，在長期高強度的運作下煤礦機電設備的老化會更加嚴重。

（2）我國煤炭行業的設備制造業在工藝設計、加工制造、檢測等諸多領域的能力有待提高，國產的煤礦機電設備的使用壽命達不到國外設備的水準。以無軌輔助運輸交通系統為例，二十世紀末我國才開始啟動無軌輔助交通運輸系統的研究，至今也不過二三十年的歷史，這就使得我國國產化無軌輔助交通運輸系統與國外存在較大的差距，國產零部件的使用壽命要整體落后于國外。

（3）一些煤礦企業看到老舊的設備仍能夠正常運轉，出于經濟效益的考慮就不再更新新的機電設備，一些煤礦中還留有舊防爆高壓開關、老絞車、老主扇、未更換的非阻燃膠帶等，這些老舊設備、零部件極易帶來安全隱患。

1．3機電設備管理機構不完善

企業過于注重生產，對于機電設備的管理不是很重視，自然也就談不上形成相應的機電設備管理體系。在企業的日常生產中，機電設備的保養和維護都是由電工來完成，而電工的數量與煤礦機械設備的數量明顯是不成比例的，這使得相關技術人員無法一次性保養所有的電氣設備，而電氣設備保養的周期越長，出現問題的幾率也就越大［1］。由此來看，部分煤礦企業的負責人還沒有充分意識到煤礦機電設備管理的重要性，對機電設備管理工作的認識不成熟、不到位，這使得煤礦機電設備管理工作無法得到徹底的貫徹和落實，為煤礦的安全運行留下了隱患。

2故障診斷技術在煤礦機電設備中的應用

2．1主觀診斷技術

主觀診斷技術是指機電設備維修員通過簡單的觀察判斷故障發生在哪里，該采用何種方法進行維修。雖然主觀診斷技術使用起來較為簡便快捷，但是對維修人員的經驗要求較高，并且維修人員使用的儀器也會直接影響診斷結果，這些都是主觀診斷技術的局限性。

2．2儀器診斷技術

儀器診斷技術是根據機電設備自帶的各種量表來判斷系統內部是否運行正常，先進的機械設備均會具有這些功能，但是老舊的煤礦機電設備難以運用儀器診斷技術進行操作。

2．3數據模式診斷技術

數據模式診斷技術是用數學的方法對礦山機電設備的故障進行分析，主要是測量機械在出現不同故障時的一些特征值，以這些特征值作為故障的表現，通過判斷煤礦機電設備是否具有這些特征值來判斷機電設備是否出現了故障［2］。

2．4智能診斷技術

智能診斷技術是當前礦山機電設備發展的方向，具有很好的發展前景。其主要是通過自動化手段來收集機器運行的信息，經過計算機處理后直接將結果傳遞給操作人員，結果只會顯示機器有無故障以及故障在哪里，這樣就減輕了操作人員的工作量，也提高了維護的效率。

3加強礦山機電設備的管理

3．1加強對機電設備的檢修

當前很多煤礦出現了礦山機電設備疏于維護的現象，很多煤礦機電設備都是帶病運行或者超期服役，這些都是潛在的安全威脅。為了保障煤礦企業的安全生產，企業必須加強機電設備的檢修，定期或者不定期對所有的煤礦機電設備進行檢查維護，越是精密化、集成化的煤礦機電設備越是如此，精細化的機電設備一個小問題都會導致整個機電設備的報廢。

3．2提高設備診斷技術水平

隨著煤礦機電設備的大型化、集成化、計算機化、精密化，利用傳統的手段來進行煤礦機電設備的維護已經不適應，需要提高設備診斷技術水平，利用先進的設備故障診斷技術來維護機電設備，如上文所提到的數據模式診斷技術，從而更有針對性地對煤礦機電設備進行檢修處理。

3．3加強機電設備管理人員的素質訓練

煤礦機電設備管理人員是機電設備維護的實施者，因而其自身素質很大程度上決定了機電設備是否能夠正常運行。對此企業應該充分意識到對員工進行培訓的必要性和重要性，樹立以人為本的思想，加強對于機電設備管理人員的素質培訓，以高素質的機電設備操作、管理、維修隊伍來推行機電設備管理的現代化，這是機電設備日益智能化、復雜化潮流下的必然趨勢。

4煤礦機電設備故障診斷技術的發展趨勢

總結現有的煤礦機電設備故障診斷面臨的問題可以預見，煤礦故障診斷技術應向遠程診斷、智能化、綜合化發展。由于井下地質條件復雜，維修人員實地進行煤礦機電設備的檢查并不現實，也很容易出現漏檢的情況，這就需要煤礦故障檢測與診斷技術的遠程化。另外隨著計算機技術的發展，煤礦診斷技術應該更加簡單智能，維護人員只需要進行維護，判斷故障發生的部位由計算機進行［3］。而導致煤礦機電設備發生故障的原因是多方面的，因此煤礦機電設備故障診斷技術也應該由單一化向綜合化發展，不僅僅是排除煤礦機電設備出現的問題，更要找到誘發問題的原因并進行解決。

5結語

隨著煤礦現代化進程加快，各種新興煤礦機電設備的應用也越來越廣泛，給維護工作帶來了更大的挑戰。對于煤礦企業來講，礦山機電設備是企業安全生產的核心，必須不斷優化煤礦機電設備故障檢測診斷技術，以保證礦山機電設備的長期穩定運行。

參考文獻：

［1］張洪偉．試論煤礦機電設備中故障檢測診斷技術的應用［J］．中國科技縱橫，2012（9）：563－564．

［2］孫新城．淺析煤礦機電設備維修中故障檢測診斷技術的應用［J］．企業技術開發（學術版），2011，30（9）：270－271．

［3］吳蘊華．煤礦機電設備的故障檢測與診斷方法探討［J］．科技與企業，2014（20）：174－176．

作者:張樹華 單位:山西省煤礦節能監測中心

第四篇：煤礦隔爆型真空饋電開關故障診斷探析

摘要：

礦用隔爆型真空饋電開關在日常進行維護與檢修時，也存在著檢修不便和不易于找出故障點等問題，增加了開關檢修所用的時間，降低了工作效率。在饋電開關進行技術升級中，可根據快速檢修這一基本要求，將開關之中的全部元件劃分為可插拔的真空斷路器模塊、電源模塊、三相電抗器模塊、繼電器模塊和綜合保護模塊以及插件板模塊。通過專用工具，可以實現迅速使開關重新正常工作的目的。從而使得開關檢修所用的時間大幅縮短，能夠在很大程度上減輕煤礦生產所受開關故障的不利影響。

關鍵詞：

隔爆型真空饋電開關；故障診斷；礦用開關；饋電開關；模塊化設計

目前，在煤礦低壓供電系統中普遍使用礦用隔爆型真空饋電開關，定期對該類開關進行必要的維護與檢修，已成為確保煤礦安全生產的主要事項。但在日常進行維護與檢修時，也存在著檢修不便和不易于找出故障點等問題，增加了開關檢修所用的時間，降低了工作效率[1]。因此，急需將饋電開關進行技術升級，以利于快速找出及排除各種故障。文章研究的設計目標，就是把饋電開關之中不同的電器元件整理成數個能夠自由插拔的模塊，這樣通過專用工具，輕松、順利的將其進行拆卸；在開關出現了故障時，只要按照門蓋液晶屏上給出的故障指示，找出故障元件所屬的模塊，并將該模塊“抽出”，然后，替換上一個新的備用模塊，就能夠迅速使開關重新正常工作。這樣，不僅能夠大大的提升發現故障的準確率，還能夠使檢修所用的時間更少，大大提高工作效率。

1饋電開關模塊化設計方案

在礦用隔爆型真空饋電開關中的所有電器元件，主要由以下的裝置構成，即綜合保護裝置、真空斷路器、以及零序電流互感器與三相電流互感器等，根據快速檢修這一基本要求，本研究將開關之中的全部元件進行6個模塊的劃分。其中，真空斷路器模塊包括真空斷路器，電源模塊主要包括控制變壓器、熔斷器和轉換端子調整板等元件，三相電抗器模塊主要包括變壓器、三相電抗器和總分開關等元件，繼電器模塊主要包括時間繼電器、中間繼電器和整流橋等元件，綜合保護模塊主要包括整定按鈕排、綜合保護裝置和合分閘按鈕等元件，插件板模塊主要包括多種不同類型的AZ型航空插座等。因為前4種模塊更易于出現故障。所以應把前4種模塊都調整到開關主腔的外側。而且，由于真空斷路器模塊和別的模塊不能相連，故要用絕緣隔板來分隔開[2]。插件板模塊中，可安置數個類型均不同的航空插座。所以，不包括插件板模塊在內的其余5個模塊，可各自引出所需的插頭直接插在與該模塊相對應的指定插座中。這樣，就可完成饋電開關之中不同電器模塊在電路上的連接。為了能讓航空插座和模塊的插頭之間插拔更加方便，可在開關主腔的最下面安放插件板模塊。綜合保護模塊屬于一種人機交互型的模塊，它含有兩大組件，一個是操作按鈕板，另一個是綜合保護裝置，這兩大組件之間的連接通常通過插接式的接線端子來實現，都是在主腔前門蓋的內側部位安放，所以故障發生率較高[3]。此時，可在主腔后面的位置加放1個后腔，用這一位置來安放不易于出現故障的阻容吸收裝置、以及零序電流互感器與三相電流互感器等組件。

2饋電開關各模塊快速插拔機構設計

在新型饋電開關之中的所有模塊都是選擇可插拔的方式。首先，在考慮每一模塊在開關所處的空間位置后，于開關外殼的內壁部位設計和它尺寸相符合的滑道，以利于不同模塊能夠通過模塊板順著彼此所處的滑道拉出或者推進主腔的腔體；其次，應改變以往固定每個模塊方式，擯棄以往所用的組合螺栓，將各個模塊（不包括真空斷路器模塊）都選擇GYT-13005這一型號的快速夾具來做固定，這樣，無論開關里面的哪一個電器元件出現問題，只要把快速夾具馬上放開，同時，順著滑道把出現問題的元件所屬的模塊迅速拉出，再以一個新的模塊備件將它替換，就能夠讓開關迅速重新正常工作。此外，由于真空斷路器所選擇的結構為通常為三相插接式，所以要把斷路器的進線和出線接線板的結構調整為插板式。

3饋電開關各模塊故障診斷技術實現方法

3.1真空斷路器模塊的診斷原理

這一模塊主要是由真空管、輔助接點與吸合線圈控制線所構成，通過阻容減壓電路，來對真空管兩個端部位置的電壓情況進行采集，以判斷出真空管是處于接通狀態還是未連通，針對吸合線圈進行供電的交流電壓是127V，吸合線圈兩個端部位置的交流電在對光耦供電之前，要先進行整流濾波[6]，這樣，參照采集到真空斷路器現在的通斷狀態，并將其與真空管與吸合線圈現在的通斷狀態進行對比，就能準確地判斷出這一模塊是否發生故障現象。

3.2繼電器模塊的診斷原理

給繼電器吸合線圈進行供電的交流電壓是36V，把吸合線圈兩個位置的交流電經過整流濾波以后對光耦供電，能夠采集到繼電器現在的吸合狀態；繼電器的輸出節點采用故障診斷處理電路來采集其是否通斷的狀態，同時對比節點與吸合線圈現在的通斷狀態，從而準確地判斷出這一模塊是否有故障發生。

3.3三相電抗器模塊診斷原理

三相電抗器里面的輸出線圈屬于低壓性質，它的三相輸出線均是為光耦進行供電，以指示出現在電壓的狀況[7]，單片機經對獲得所有信號進行分析，并根據斷路器在出線側的帶電情況，可準確判斷出電抗器的狀態正常與否。

3.4綜合保護器模塊診斷原理

在綜合保護器上設有RS-485型號的通信接口，故障診斷電路借助該型號的接口和保護器之間實現通信。同時，監測開關的各項參數，以及將參數指令及時、準確的讀取并傳送至綜保裝置，如果綜保電源現在是有電狀態，但無法把電網所有參數都正常的返回，那么，就可判斷出保護器是處于異常的工作狀態。

3.5控制電源模塊診斷原理

這一模塊中設置有2根高壓進線，通過控制變壓器、及保險絲與轉換開關，可向綜合保護器與繼電器輸出所需的低壓，同時為故障診斷裝置進行供電；對控制變壓器中的2根高壓進線實施阻容降壓后，為故障指示燈進行供電。在這時，故障診斷部分控制繼電器中的常閉節點引起指示燈信號消失，在變壓器模塊發生問題之后，故障診斷的所有裝置停止運行，繼電器由于失電閉合而引起故障指示燈發出信號，這樣，就給出控制電源模塊的故障信號。

4結束語

通過上述設計，就會顯現出很大的優點，當出現故障時，不是忙于“現場檢修”，而是進行“模塊替換”，從而使得開關檢修所用的時間大幅縮短，能夠在很大程度上減輕煤礦生產所受開關故障的不利影響[4]。此外，煤礦隔爆型真空饋電開關通過本技術升級以后，就無需再安排更多的故障檢修人員在生產過程中進行隨班檢修，這樣大大減少了人工費用。而在故障模塊被升到井上之后，還可通過各種適合的檢修工具進行專業化的修復，這樣不但更有利于修復故障元件，大幅提升修復的成功率，還能使煤礦的生產開支更為降低，非常值得推廣和應用。

參考文獻：

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[2]李勝宇.隔爆型智能化真空饋電開關在煤礦井下的應用[J].陜西煤炭，2015（1）：214.

[3]曹珍貫，吳永祥.礦用低壓隔爆型饋電開關監控軟件的設計[J].黑龍江科技信息，2014（26）：170-171.

[4]宋建成，石宗義，師文林，等.單片機在礦用隔爆型真空饋電開關中的應用[J].煤炭科學技術，2015（1）：152.

作者:呂鵬云 趙崢 聶君君 單位:濟源市煤炭高壓開關有限公司

第五篇：煤礦綜掘機械設備維修故障診斷技術研究

摘要：

探討和分析溫度在線監測診斷技術、振動檢測診斷技術、超聲波無損檢測技術、油液磨屑及鐵譜分析技術、紅外熱成像診斷技術等綜掘機械設備的故障診斷技術，為下一步提高設備維修水平，促進礦井健康持續發展奠定堅實理論基礎。

關鍵詞：

綜掘機械；設備維修；故障診斷技術

引言

隨著我國煤炭生產的機械化與自動化程度不斷提高，綜掘機械設備的使用頻率隨之增加，綜掘設備的維護、維修也相應變得復雜、棘手。加之煤礦綜掘機械設備經常在極其復雜、惡劣的環境中運作，設備經常發生問題、故障，造成煤礦各類生產事故頻發，對煤礦生產效率帶來了很多不利影響。因此，一定要高度重視煤礦綜掘機械設備的故障診斷和維修工作。

1故障診斷技術概述

設備故障診斷技術重點是通過防護措施事先發現故障，因此如何事先發現故障十分關鍵。在不影響正常生產的基礎上，應對設備運行現狀進行把握，即對設備的一系列參數是否在要求范圍之內進行把握，借助儀器設施能對煤礦綜掘機械設備運行情況進行檢測，從而獲得要求的數據和參數。再通過一些方法進行評估和分析，對是否面臨潛在故障進行確定，進而將事先的防護工作做好，盡量縮小故障范圍。總之，故障診斷技術是立足于傳感器技術、信息技術、計算機技術，對工作狀態進行檢測，取得機械設備的工作參數，再評估機械設備的運行性能與穩定性、安全性，且評價和識別不正常情況的位置、原因、危害性等實施相應策略，這種技術不但可對當前情況進行檢測，還可以對以后的情況進行預測[1]。

2故障診斷技術的應用

2.1溫度在線監測診斷技術

在運行過程中，如果煤礦綜掘機械設備溫度超出了正常運行過程中的溫度，就說明存在不正常現象。在較易產生熱量的傳動或轉動位置，將溫度傳感器安裝在滾動體、齒輪、鉸鏈、軸承等位置，且對有關位置的溫度進行在線監測。例如，煤機截割滾筒里面的軸承由于受到摩擦而發生嚴重磨損，那么軸承與滾筒支承軸承部位的溫度會升高，而相應的溫度傳感器溫度也變得異常，這樣能對滾筒運行存在的不正常情況進行判斷，且可對形成不正常情況的源頭進行定位。在不間斷監測這一系列位置且記錄歷史數據的基礎上，可將采煤機運行情況體現出來，還可實時發現故障，并對故障的發展趨勢和狀態進行預測。作為一種檢測診斷方式，溫度在線監測診斷技術的優勢是，可靈敏、迅速、準確地體現設備運行情況，而不足之處是在診斷電氣系統方面存在一定局限性，在設計與安裝熱電偶傳感器上的要求非常高。

2.2振動檢測診斷技術

對運行中的煤礦綜掘機械設備而言，不管是轉子的不足，還是聯接和支撐系統上的問題，都可能導致不正常振動[2]。煤礦綜掘機械設備非異常運行過程中的振動量，在頻域與時域上都具備相應數據特性，如果檢測出振動數據的特征量與正常運行狀態下的規律性不相符，就能斷定機械設備存在故障或不正常現象。以此為依據，通過振動檢測技術對工作過程中的煤礦綜掘機械設備是否存在故障或不正常情況進行檢測非常簡單，能以圖表形式呈現數據特征量規律[3]，因此，這種檢測技術在實際生產中被廣泛應用。

2.3超聲波無損檢測技術

作為一種先進檢測技術，無損檢測一般用來診斷和檢測煤礦綜掘機械設備。其中，普遍應用于煤礦綜掘機械設備的是超聲波無損檢測技術。超聲波檢測儀器非常靈敏，聲波穿透性非常強，能對煤礦綜掘機械設備一些重要零件的損傷進行檢測，且對損傷位置的使用年限進行評價，進而斷定是否更換或維修[4]。煤礦綜掘機械設備存在不少焊接件、鍛件、鑄件。針對焊接件來講，為確保焊接支架安全性與構造完整性，務必檢測焊縫，一般借助超聲橫波檢測焊縫。在軸頸、凹槽位置存在鍛件損傷，通常是不拆卸主軸而通過超聲探測周向或端面。鑄件有著復雜形狀，晶粒的組織不均勻且粗大，會增加干擾，使得信號強度減輕，為此檢測時需借助低頻直探頭。

2.4油液磨屑及鐵譜分析技術

在煤礦綜掘機械設備工作中，由于金屬互相摩擦形成磨屑，且會落到潤滑液當中。鐵譜分析是通過強磁力分離油液當中的金屬磨屑，通過分析這些磨屑，進而對設備運行情況是否面臨不正常情況進行判斷。鐵譜分析儀器可分為旋轉式與直線式兩種，在煤礦綜掘機械設備中已廣泛應用的是旋轉式鐵譜儀。鐵譜分析技術的工作原理是，使存在磨屑的潤滑油經過一個高梯度與高強度的磁場，通過磁場力分離潤滑油當中的鐵磁性磨屑，并結合磨屑大小在基片上沉淀，便于分析與觀測。可借助顯微鏡實施觀測，通過光密度測量儀定量測量磨屑分布，借助磨屑的濃度、成分、形狀、大小等對設備的磨損位置、種類、原因、程度進行推斷。

2.5紅外熱成像診斷技術

紅外熱像儀是通過光學成像物鏡與紅外探測器對被測目標的紅外輻射信號進行接收，通過紅外光學系統在紅外探測器光敏源上借助電子掃描電路掃描被測物紅外熱像，且向電信號轉換，在進行放大處理后向標準視頻信號轉換[5]。借助紅外熱像儀監測煤礦綜掘機械設備表面輻射的紅外熱能，及時生成熱圖像，探究圖像當中不正常的溫度點加以測量，進而診斷設備故障。通過非接觸在線手段，紅外熱像儀能對煤礦綜掘機械設備表面的溫度改變和分布場進行診斷，實際上沒有接觸在線測量溫度，進而使溫度傳感器難以布線的情況得以解決。借助紅外熱成像檢測可及時發現煤礦綜掘機械設備面臨的不正常熱狀態情況，且探究潛在故障位置，進而在線診斷設備故障。

3結語

煤礦綜掘機械設備是礦井安全生產過程中的重要組成部分，在煤炭企業的安全生產中起著至關重要的作用。而設備運行中存在的一些問題必然會嚴重影響礦井的經濟效益、社會效益及職工生命財產安全。采用先進的故障診斷技術，能積極判定綜掘機械設備運行狀況，對設備出現的問題、故障進行早期預測，當故障發生時，依據實際情況迅速排除問題，促進礦井快速恢復生產。

參考文獻：

[1]母曉斌.煤礦機電設備故障診斷及維修技術[J].中國新技術新產品，2010（10）：147．

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[3]王紅君.基于小波分析和神經網絡的電機故障診斷方法研究[J].電氣傳動，2010，40（3）：69-73.

[4]董明.超聲檢測技術在煤礦機電設備安全檢測中的應用[J].礦山機械，2013，41（2）：124-126．

[5]朱茂明.運用故障診斷技術進行礦山機電設備維修[J].煤炭技術，2009（2）：26-29.

作者:朱建江 單位:山西蘭花集團公司伯方煤礦