煤矿机械设备故障诊断技术应用

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摘要：本文以煤矿作为研究主题，选取与其相关的机械设备作为研究对象，重点探讨故障诊断技术的相关应用问题。先对煤矿机械设备存在的问题进行一般性说明，然后按照其应用需求，对故障诊断方法进行分类说明，最后从应用视角分析其具体应用。

关键词：故障诊断；煤矿；机械设备；应用

进入第四次工业革命后，继德国工业4.0、美国人工智能之后，中国提出了与自身发展相一致的“中国制造2025”战略。随着这一战略的持续性推进，我国的煤矿产业正在向着升级优化的方向全面发展。尤其是在煤矿工业的机械设备中，各项技术的应用范围越来越广，对技术水平的要求也越来越高。下面就以上述背景作为探讨前提，对主题展开具体阐述。

1煤矿机械设备使用状况

煤矿工业中的作业环境，大部分在矿井下实现，煤矿机械设备的使用场景与环境条件限定，使其显示了应用的一般状况，比如使用空间狭小、通透性能较差、环境影响较大。在这种应用状况下，机械设备的功能效应往往很难达到最佳程度。机械设备的故障发生率相对较高，高比率的故障发生率要求在检查与维修过程中，满足及时性、精准性、自适性等基本的故障诊断性能，在以上限定条件下，要实现对煤矿机械设备故障的有效诊断，需要明晰故障诊断技术的类型，在应用中发挥其应用功能[1]。

2故障诊断类型分析

当前我国煤矿工业中对机械设备故障诊断采用的故障诊断技术一般可以划分为两大类型，一类针对具体的技术故障诊断，另一类针对具体的流程故障诊断。简单的讲，就是技术诊断与管理诊断。从技术诊断的角度分析，当前的故障诊断技术包括温度检测诊断技术、红外热成像诊断技术、超声波诊断技术、振动监测诊断技术等。从管理诊断的角度分析，主要包括故障诊断流程的设置、机械设备故障系统管理、技术操作应用管理、设备养护维修管理等。

3应用分析

3.1以技术诊断类型为例

在煤矿机械设备使用中，会发生不同种类的故障问题，在实际的应用中，要求针对不同问题采用不同的诊断方法。举例如下：比如，当机械设备发生组件老化、零件磨损等问题时，就可以选择超声波无损故障诊断技术，利用其中的“光、热、电反应原理”，对受损或磨损的组件及零件进行无损检测，能够从外部明确损坏程度与磨损状况，既避免了进一步的设备损害，也能够提升故障诊断的精准性，针对此类故障可以做到精准定位、即时更换、及时有效。再如，机械设备最易发生振动问题，这种振动频率异常也会给设备造成实际上的各类安全风险，需要采用与之对应的振动监测技术，对有规律的振动频率进行监测，这样就能够对异常情况进行及时排查，并且快速提出诊断报告，提高机械设备振动易发生各类故障的诊断效果[2]。另外，煤矿机械设备使用频率较高，又受限定条件制约，当其运行时，必然会发生温度过高、发动机运转异常、设备零部件烧坏等风险。在这种情况下，就可以借助故障诊断技术中的温度检测技术，针对容易产生高热量的设备进行检测，反过来，当此类设备及零部件发生故障时，也可以由果及因去寻找发热部位，进行故障排查，从预防与原因追溯两方面起到较好的诊断效果。同样的状况也可以采用红外热成像故障诊断技术进行解决。需要注意的是，两种故障诊断技术之间存在一定的应用差别。比如，与温度检测技术相比，在应用中，红外热成像技术避免了温度传感器布线，降低线路排布难度，具有非接触的比较优势，更适用于当前设备的温度故障诊断。

3.2以管理诊断类型为例

技术诊断是硬性标准，管理诊断则属于软性标准，在故障诊断中合理采用，可以有效提高管理效率。比如，在煤矿设备的故障诊断中，诊断流程容易发生混乱，这种情况下会导致一系列潜在的安全风险，需要从管理诊断的角度提出较为科学的诊断流程，并使其得到应用。一般经验表明，当故障未发生时，需要对其进行预防性诊断，包括日常养护与故障排查，当故障发生后，要求先进行故障排查，再根据初步诊断评估结果，做进一步的技术性诊断，增强故障诊断流程管理，减少故障诊断时的潜在风险，也能提高诊断的精准性。当前的故障诊断处于智能化的发展阶段，各类故障诊断软件的应用为管理提供了线上系统。在实际的故障诊断方面，要求对系统平台进行实时动态化的管理，并提供技术维护，包括硬件设备的维护与软件平台的日常维护，以及必要的更新管理。另外，故障诊断技术离不开诊断主体，加强技术培训与人力资源管理，更有利于保障两大故障诊断技术类型下的诊断效果[3]。

4结束语

在现代工业发展过程中，煤矿工业的发展离不开机械设备的智能化以及与其相匹配的故障诊断技术的信息化，这一发展趋势要求在现阶段，尽可能地做好故障诊断技术在煤矿机械设备应用中的数据采集、图谱绘制、经验积累。构建以煤矿机械设备为主的故障诊断技术信息数据库，加强煤矿机械设备的专业化与高效化。

参考文献：

[1]秦强,董玉革,蒋克荣.煤矿设备安全系数的探讨[J].矿山工程,2020,8(01):17.

[2]杨帆.煤矿采矿工艺及技术探析[J].价值工程,2020,39(01):129-130.

[3]贺文斌.煤矿机电自动化技术发展及应用分析[J].价值工程,2019,38(36):245.

作者：李东 陈飞舟 张银学 张忠安 王翠香 单位：临沂矿业集团菏泽煤电有限公司