新疆通安矿山安全检测检验中心(有限公司)新疆乌鲁木齐830027
摘要:随着科学技术的不断发展进步,继而促进矿山机电设备一体化的使用频率不断递增,这促使煤矿开采速度不断递增,提升开采效率,然而与此同时风险也同样存在,从而导致运行故障的发生,要想从根本上遏制上述情况的发生,则需要强化矿山机电设备的检测,不断优化相应的检测技术,谨以此促进矿山机电设备高效运行,极大的增加开采效率。
关键词:矿山机电设备;检测技术
1导言
随着铅锌矿开采难度的增大及环保要求的提高,相关配套设备也在不断升级改造,高技术含量的机电设备得到广泛使用,大大的提高了开采效率及产量。但是由于矿山设备工作环境的特殊性,矿山机电设备在使用过程中会出现很多问题。如果不能及时维修会影响产量,严重的会出现安全事故。所以这就需要一种能在设备运行中检测异常提前发现故障并及时报告的系统出现。
2机电设备故障产生的原因
2.1设备公差配合的变化
设备的装配设计必须有合理的公差配合,这样才能保证设备的高效运行。但是设备在使用的过程中由于载荷、温度以及受力零件自身的蠕变等因素,有配合关系的相邻零部件的初始形态变化及尺寸变化方向不一致会造成配合关系发生变化。零部件配合关系的变化是造成零件相互干涉及损伤的主要原因。
2.2设备长时间超负荷运转
矿山机电设备都有安全系数,可满足短时间的超负荷运行,但设备超负荷运行时自身流过的电流会变大,运动零部件的温度会升高。如果长时间超负荷运行。设备实际输出的参数高于设计许用值,设备线路及相关零部件很容易出现故障。
2.3设备的老化
设备的使用过程伴随着老化,使用时间越长,设备受到的内因及外因的影响就越大,零部件的磨损就越严重,并且维修的次数越多老化速度就越快。
2.4设备润滑不及时
设备在使用的过程中需要制定一个合理的润滑制度,零部件之间油膜的破坏会造成零件之间的直接摩擦,不能及时补充润滑油也是设备出现故障的一个重要因素。
3故障诊断技术的特点及方法
故障检测技术能根据机电设备的工作状态信息发现问题并快速处理。它包括故障检测和故障诊断两个方面。具有目的性强、复合性、适用性等特点。如图1所示故障检测及诊断方法可以分成两大类:一是基于数学模型的故障诊断方法,二是基于人工智能的故障诊断方法。目前基于专家系统的诊断方法经历了由浅知识到深知识再到深浅混合的发展过程,实际应用较广泛。基于神经网络的诊断方法通过领域内权威专家解决问题的实际案例来总结训练,采取隐式表示方法总结同一问题的相关知识点,便于实现知识的获取和推理,有很高的通用性;基于模糊数学的诊断方法用来诊断一些状态是模糊的故障;依据故障、原因、故障率等原始数据可建立故障树,可实现逐级提问就推理的过程。故障树的诊断方法符合逻辑推理思维方式,与其他方法结合使用有更好的诊断效果。另外,在矿山设备的检测过程中,温度、压力检测诊断方法也有大量应用。传感器能准确、灵敏、实时的反馈检测件的数据信息。一般包括温度及压力检测。他能及时检测轴承的温度、油箱温度、受力件的受力情况。通过记录温度、受力等数据的变化对设备进行诊断和故障预测。
图1故障检测诊断方法
4故障诊断技术在实际生产活动中的应用
4.1矿井提升机故障诊断技术的实践应用
矿井提升机是矿山生产活动中非常重要的机电设备,其主要作用就是运用各种设备及材料。矿井提升机的运用状况,会对矿山的生产造成非常重要的影响,而且还会威胁到工作人员的生命安全,所以对矿井提升机的故障诊断,可以说是对矿山机电设备检测维修工作中的重中之重。矿井提升机的故障诊断技术在实际应用中,需要充分考虑实际的环境因素,如双筒矿井提升机的很容易发生松绳故障,因此就要针对松绳问题制定专门的解决对策,一般来说可以自制监测装置来时刻观察松绳的状态,对松绳故障做出有效的预防。此外,针对双筒矿井提升机的松绳问题,还可以在天轮的一侧安装上小磁钢,利用霍尔传感器对天轮的转速进行测量,如果出现了松绳问题,就可以检测出相应的行程差距,发出报警信号,启动提升机的自动刹车机制,全面保障矿井生产活动的安全性。
4.2对于采煤机的故障诊断技术应用
随着我国煤矿企业的高速发展,对于采煤机的应用也越来越广泛,而对采煤机的检测技术水平,也得到了极大的提升。目前,我国在对采煤机故障诊断技术方面加大了科研力度,全面提升了对采煤机故障诊断的技术水平。首先,对变频器通信单元加大了研究力度。通过对检测信号的处理,实现了以图文形式显示处理结果,使检测诊断故障结果更加直观。其次,是对采煤机工况检测和故障诊断单元的研究。对这方面的研究有助于计算机网络技术的发展,将其连接控制中心,利用计算机网络对于信息传输的强大功能,实现对故障信息的检测以及报警显示,从而达到及时发现、自动处理故障的目的[3]。最后,在研究检测显示单元方面,主要研究对象是显示屏和电路,最终目的是将采煤机在工作过程中的参数状态显示出来,从而直接显示诊断采煤机的故障结果。
4.3对于通风机的故障诊断技术应用
通风机也是矿山生产活动中,特别是地下煤矿生产活中必不可少的机电设备之一,但目前我国针对通风机的故障检测设备却比较少,主要有两种。一种是FJZ型太井主风机在线监测和故障诊断仪;另一种是KF-CA型通风机集中检测仪。检测通风机故障时,需要先发出指令,然后利用诊断检测仪器,对通风机进行故障检测。
4.4电动机故障诊断技术在实践中的应用
在当代社会的工业生产活动中,信息处理技术和人工智技术已在实际的生产活动中进行了一定程度的应用,对于矿井高压异步电动机故障的诊断技术,也得益于现代科学技术的发展,在对信号的处理以及对故障的检测方面,其技术水平都得到了极大的提高,甚至已开始使用一些先进的人工智能技术。当前对电动机的诊断方法主要有以下三种。1)局部放电检测方法。这种方法适用于对高压异步电动机的故障诊断,这是因为在出现故障时,高压异步电动机很可能会产生放电现象,通过检测局部放电情况,不仅可以用来确定电动机发生的故障,更能够进一步确定故障发生位置。局部放电检测对精确诊断机电设备故障具有非常重要的意义。2)电流高次谐波检测方法。这种检测方法是利用定子电流的高次谐波的变化规定来对故障进行诊断的。正常情况下,高次谐波的变化是较为规律和稳定的,但是当机电设备发生故障时,高次谐波的变化就会出现异常,因此分析高次谐波的变化情况,就能诊断出电动机的故障问题。3)磁通检测方法。这种方法是利用电机内部磁通的径向和横向分量的变化规律来检测设备故障的,由于矿山机电设备在发生故障时,磁通径向和横向的分量变化就会产生异常,利用这一现象,能够对电机的故障进行准确检测。主要是检测径、横两个方向的磁通量变化情况,从而对定子故障进行准确的诊断。
5结语
总体来说,矿山机电设备对矿山开采起到了良好的推动作用,但是在其实际应用过程中也显现出一定的弊端,这对于设备的正常运行造成极大的困扰,所以必须对矿山机电设备予以有效的检测分析,运用相应的检测技术必然能够达到优质的检测效果,提升设备的正常运行效率。
参考文献:
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