关于煤矿机电设备维修和故障检测技术的探讨|煤矿机电设备

　　中图分类号：TD607 文献标识码：A　　摘要：煤炭是我国的主要能源，在国民经济中具有重要的战略地位。近年来，煤矿安全生产状况总体稳定，但形势依然严峻。在煤矿生产中，某一关键设备发生的故障或失效，往往会波及整个生产流程的进行，而恢复整个生产流程的正常运行需要花费很长的时间，将会造成巨大的经济损失，甚至还可能导致灾难性的人员伤亡，造成恶劣的社会影响。做好煤矿机电设备故障检测及维修对于保证煤矿的安全生产意义重大。本文对机电设备的维修和故障检测技术进行分析研究。
　　关键词：机电设备；维修；故障检测
　　一、前言
　　机电设备是煤炭企业固定资产中的重要组成部分，是煤炭企业不可缺少的物资基础，设备装备的先进程度和能否合理使用、科学维修和故障检测、适时检修和更新改造、使设备发挥最大的效能，对煤炭企业至关重要。机电设备的维修和故障检测是全过程的维修和故障检测，以获得寿命周期最经济、设备综合效能最高的目标。设备维修和故障检测实行检修、改造和更新相结合，经济维修和故障检测技术相结合。
　　二、机电设备的维修
　　（一）设备维修的必要性
　　机器设备是由各种零部件组成的，由于各种零部件材质不同。使用的条件不同，它们的磨损和损坏的程度也不同，1台机器设备在使用过程中，由于运转造成有些零部件间的磨损，以及长时间运转造成的有些零部件疲劳和表现，使设备的性能降低，这样就必须通过维护和维修来恢复某些零部件的性能。1台机器设备由于有形损坏的不均匀性，有些零部件已经磨损而且有些零部件还在正常工作，这样只要将损坏的易损件进行更换和修复，就可以使机器正常运转，恢复其使用性能，比购置1台相同规格的新设备既经济又节省时间。如1台40T刮板输送机电机，有时由于使用不当造成轴承落架，只要更换轴承就可以恢复原有性能，这样比购买l台新电动机要节省时间，既经济又合理，延长了机器设备的使用寿命。
　　（二）设备无限循环维修带来的弊端
　　适时的设备维修是必要的，既经济又合理。但是无止境的长期维修下去，就不合理，也不经济了。1台机器在长期运转使用中，由于各零部件间产生的摩擦和材质的疲劳和老化导致性能逐渐降低，这种物理变化，通常通过维修来补偿，但是维修也是有限度的，某矿在2002年有SGW-40T刮板输送机107台，配用电动机270台。其中有近50%左右的电机都在超期服役，靠频繁维修来维持，这些电机矽钢片老化，磁通量减少，出力不够，有的刚修好用到刮板输送机上运转几天就坏了，还继续维修，有的电机返修次数达4～5次，1台电机5次的维修费用为2万元。而购买l台新电机为1.2万元。由于电机频繁维修，检修周期缩短、性能降低，维修费远远超过了这台电机的原值。严重影响矿井安全生产，同时也影响了设备的更新换代。
　　三、机电设备故障检测原理概述
　　故障检测技术是以可靠性理论、信息论、控制论和系统论为理论基础，以现代测试仪器和计算机为技术手段，结合各种诊断对象（系统、设备、机器、装置、工程结构以及工艺过程等）的特殊规律逐步形成的一门新技术，主要包括检查和发现异常、诊断故障状态和部位、分析故障类型、提出诊断决策方案及诊断结论四个基本环节。其基本原理是根据机械、电气等设备运行过程中产生的各种信息，判断设备运行是属于正常还是异常，识别设备或机器是否发生故障，并对设备未来状态进行预测，确定最合适的维修方案和检修周期。作为一门交叉性学科领域，故障检测技术在过去的几十年里得到了飞速发展，一些新的理论与方法已经得到了成功的应用。
　　四、煤矿设备检测技术
　　（一）矿井提升机
　　由于矿井下恶劣的工作环境和防爆的要求，提高矿井提升机系统的可靠性就显得十分重要，而完善的故障预测技术是提高提升机系统可靠性的重要措施。目前普遍采用单一传感器对提升机控制系统进行检测，并对其频谱进行分析，达到对故障诊断的目的。但由于矿井提升机主要工作机构如制动系统、机械传动系统、润滑系统等，它们在工作过程中，都有可能出现故障，这就给准确判断故障类型造成很大困难。多传感器信息融合技术对提升机的故障进行诊断，从而导出新的、有意义的信息，而这种新信息是任何单一传感器所无法获得的，它表示了被检测目标对象的行为。通过多传感器信息融合，可以扩大时空覆盖范围，增加置信度，改善检测系统的可靠性。
　　(二)采煤机检测和故障诊断
　　据资料统计，采煤机械故障的70%～80%是液压系统的故障造成的，液压系统工作的可靠性对于降低采煤机的故障率，提高采煤机的可靠性和开机率，具有重要的意义。采煤机液压系统分高压和低压两部分，高压随负载的增加而升高，低压是恒定的负载的增加或降低对低压无影响。低压正常，高压降低，当负载增加时，高压反而降低，这说明液压系统有漏损，泄漏处在主油路的高压侧，应停机处理。高压正常，低压下降时说明低压系统或补油系统有泄漏，应检查主油路的低压侧和辅助泵及补油系统。高压下降，低压上升，说明液压系统中高、低压窜通，应检查高压安全阀、旁通阀、梭形阀是否有窜液。当油温升高，液压油混入水后，油液乳化，油的黏度降低，系统泄漏增加，油温迅速上升。观察牵引部油箱油位是否上升，抽油样观察油是否有沉淀现象。油进水后将分解，上部是油，下部是水，这种情况应立即换油。当牵引部有异常声响，液压油混入空气后可使液压系统产生气穴，声响，如不及时处理将损坏油泵。油泵将发出异常。检查过滤器是否堵塞，吸油管是否漏气，牵引部油箱液面是否太低。这都是造成系统吸空的主要原因，发现后及时处理。过滤器堵塞，液压系统泄漏，液压油混入机械杂质后，将造成过滤器堵塞，如不经常清洗过滤器，机械杂质将进入液压系统，使有些液压元件研损，从而导致系统泄漏，为防这种现象发生，应每班检查和清洗过滤器，抽油样进行观察和化验分析。
　　监测方法：监测系统由传感器、分站及传输接口和主机三部分组成。采煤机工作时传感器将检测的各物理量转换成200～1000Hz的方波信号送给分站，分站将信号简单处理后分时发送给传输接口，再由传输接口传递给主计算机，由计算机对信号进行全面处理，实现数据的存贮、显示和打印及故障报警统进行故障分析，实施主动维护，是提高采煤机使用可靠性，延长其使用寿命的有效方法。液压元件试验检测和系统的工况监测措施可提高采煤机的开机率，降低液压系统故障的产生，延长采煤机液压系统及元部件的使用寿命。
　　五、结语
　　加强机电设备的科学维修和故障检测，可合理的延长设备修理周期，节约设备修理费，充分发挥设备的使用效能，提高设备完好率，从而保证了设备安全可靠的运转；设备合理检修，适时更新改造是非常必要的。
　　作者简介：吉玉超（第一作者、男、1979年出生、大学专科、助理工程师、从事煤矿供电的生产技术管理工作，河南神火煤电股份有限公司）