煤矿机电设备的故障检测与诊断技术

　　摘要：故障检测与诊断技术是保证机电设备运行安全性和可靠性的关键措施，其可以有效降低事故的发生概率，减少故障检修的成本，缩短故障维修时间，提高设备运行效率和生产效率，对于煤矿生产的持续稳定发展有着至关重要的意义。同时，故障检测诊断技术是现代工业的重要组成部分，该技术已经成为自动控制领域中的一个新的研究课题。下面主要针对煤矿机电设备的故障检测与诊断技术的应用进行深入的探讨。

　　关键词：煤矿;机电设备;故障检测;诊断技术

　　1煤矿机电设备

　　机电设备是煤矿生产中不可缺少的装备，也是煤矿现代化程度的重要标志。煤矿井下设备很多，分采掘机械、电气设备、运输设备、通风设备等大类。具体的有采煤机、掘进机、各种运输机、绞车、风机、水泵、电动机、开关、电缆等。在综合机械化采煤工作面还有整套液压支架和大小不同的管路。随着煤矿现代化建设的不断发展，各种机电设备还会逐渐增多。为保证机电设备的良好运行，需要做好煤矿机电设备的故障检测与诊断工作。

　　2煤矿机电设备故障的原因

　　2.1机器自身的原因

　　要想促进企业正常运行和生产发展，选择合适的煤矿机电设备是非常重要的，因为从相关性能上来说，煤矿机电设备分为很多种类型，企业应该从自身的生产状况和产品类型选择最合适的煤矿机电设备，否则在使用的过程中会非常不方便，出现生产效率低下，非常容易出现磨损等故障问题。如果煤矿机电设备的设计结构不合理，那么就会对企业的产品质量造成比较大的影响，因此在开始生产的时候应该做好充足的调查和了解，争取找出最合适的煤矿机电设备。

　　2.2工作人员操作不当

　　使用和操作煤矿机电设备的主体是工作人员，因此煤矿机电设备出现结构损坏等故障问题势必会受到人为因素的影响。不少其余的工作人员缺乏专业的职业素养，业务水平和相关知识非常匮乏，甚至都没有完全熟练掌握煤矿机电设备的使用方法，因此在使用的过程中非常容易出现操作不当的现象，这会对煤矿机电设备的使用寿命造成极大的影响。

　　3煤矿机电设备的安全检测与诊断技术

　　3.1提升机安全性能检测

　　矿井提升设备是升降人员、提升物料和下放材料的大型机械设备，是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，是矿山运输的咽喉。定期运用先进的检测、信号分析、无线数据传输，互联网等技术，有效地对提升机各项性能进行精确检测可以了解其运行状况、掌握各项安全性能指标，及时发现问题，消除隐患，使提升机安全、高效地运行。(1)速度与偏摆测试，分为滚筒转速和测速电机两种方式，选择滚筒转速需要提升距离和电流变比或者最大电流。电流传感器分为柔性电流钳和±75mv 以及正负24v三种，选用柔性电流前需要电流变比，选用±75mv 和±24v。提升距离确认后可自动计算并显示加速段平均加速度和减速段平均加速度、繪制曲线。

　　(2)油压及间隙，提升机制动系统盘式闸是靠液压站提供高压油实现松闸的，为了使松闸迅速，完全，液压站必须提供足够压力的液压油;同时，合闸后管路中的残压应尽量小，以保证制动力尽量大。因此，要对制动过程中油压变化情况与闸瓦位移变化情况进行测试分析。该项测试需要引入可调闸电流和可调闸电压(正负24v)，选择后测试界面会显示不同的电流/电压曲线，利用一、二级油压曲线显示时间信息，可手动计算延时时间。

　　(3)制动系统，采用滚筒转速，必须等速度传感器转动起来，当接受制动信号后，制动曲线绘制自动完成。通过分析曲线，了解提升机制动性能。

　　3.2通风机的检测诊断技术

　　目前用于主风机故障检测诊断的产品还不多，目前普遍采用矿用通风机无线多参数测试仪，传感器运用了先进的无线自组网系统与主机进行无线传输，数据采集采用快速的同步信号采集、数字滤波及校准，合理的数据处理算法，保证数据的可靠性与准确行。该仪器直接测量出风速、大气压、温湿度、相对静压、全压、静压差、电机功率，测算出平均风速、风量、风机静压、风机动压、风机全压、轴功率、全压有效功率、静压有效功率、风机运行效率、工序能耗等参数。本测试仪采用矿用本安型平板电脑作为显示终端，平板电脑显示、处理数据及生成测试报告，完全脱离PC机工作。配套无线传感器为数据采集终端，与平板电脑进行无线通讯，平板电脑和无线传感器在以前测试仪基础上对大容量数据的处理。特别适用于煤炭、冶金矿山通风性能测试、故障诊断、安装维护等，是通风机性能测试、经济运行、日常维护的理想测试设备。系统的主要功能：(1)风速风量测试：十六路风速、平均风速、风量;(2)动静压的测试：动压、静压、全压、静压差、温湿度、大气压等。(3)功率的测试：一路电机功率、轴功率。

　　(4)功耗效率的测试：功序能耗、全压功率、静压功率、静压效率、全压效率。

　　(5)运行性能曲线的绘制：据测得的工况点曲线，可选择4个以上任意点绘制

　　十六路风速及其他参数同步采集，即时计算数据，根据现场测得的性能曲线，诊断通风机性能。

　　3.3矿用水泵的检测及诊断技术

　　在煤矿生产中的水泵是主排水系统中的主要设备，在其运行过程中，由于绝缘老化、机械损伤等原因，使电动机长期带“病”工作，这不但会给煤矿带来很大的经济损失，而且也影响正常的煤炭生产。矿用水泵故障检测诊断的产品通常选用无线多参数测试仪，所有的传感器更加微型化、智能化，并且都采用无线传输方式，集流量法和温差法于一身，它可对水泵的工作状态和性能进行科学的检测、诊断，为提高水泵性能提供科学依据。适用于煤矿、油田、非煤矿山工厂排水设备及离心泵效率的测量，测量泵的进、出口的温差或液体流速、流量、进口压力、出口压力以及扬程、管网效率、水泵效率、单耗，轴功率等，是在线测量和评价离心泵性能较理想的便携式智能化测量仪器。(1)温差法测试，温差法是根据热力学方法测量离心泵效率的原理设计的，在测量时不需停泵，只需测量离心泵的进、出口温差、进出口压力，通过热力学参数就可测量出泵的效率、扬程、流量等，该仪器使用方便，测量准确度高，适用于泵站的检测、仲裁和泵站的技术改造;(2)流量法测试：当超声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，其传播时间的变化正比与液体的流速。零流量时，两个传感器发射和接收声波所需的时间完全相同，液体流动时，逆流方向的声波传输时间大于顺流方向的声波传输时间。

　　4结束语

　　煤矿企业在开展各种生产工作的过程中，需要积极地应用各种机电设备，此类机电设备的安全稳定运作是保障整个煤矿企业安全且稳定工作的基础支撑，如果机电设备在实际运作的过程中出现故障，势必会导致整个生产活动受到影响，甚至会引发严重的安全事故问题。故障检测与诊断技术的运用可以帮助相关工作者迅速明确机电设备的运作情况和故障的实际状况，进而实现科学合理的维修管控，保障煤矿企业可以安全稳定地开展生产工作。因此对其进行探讨具有十分重要的现实意义。

　　参考文献

　　[1]任斌.煤矿机电设备故障诊断及维修技术浅探[J].能源与节能，2020(07)：99-100+153.

　　[2]赵利.故障检测诊断技术在煤矿机电设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2020(07)：122-123.

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