浅谈煤矿机械的故障诊断和维修

学术论文 2017-08-08 10:13:40
    煤炭是中国最大的消耗型资源,煤炭安全生产和正常运作直接关系到社会的主要能源供给和经济发展。因此对于煤炭的安全生产问题必须加以重视。随着现代化科学技术的提升,我国的煤矿机械化程度也在不断提高,在日常的生产中,机械设备发生故障会直接影响煤炭的有效和安全生产,因此本文对煤矿行业机械设备的故障原因和诊断维修技术做了相应的阐述。
    1 煤矿机械的特点
    根据我国煤矿资源分布特点来看,我国大多数煤矿基本都是井下作业,煤矿机械设备和一般机械设备有很大区别,其显著特点如下:首先是作业环境较为恶劣。井下照明条件差,矿井内粉尘多,噪音大,还有有害气体等。从煤矿机械设备的运行特点来看,长期的摩擦、冲击、振动、高速运转对于机械设备的磨损很大,对设备的性能和寿命都产生了巨大的影响,长期的运转,机械设备一直不分昼夜的高负荷运行,也对机械设备的性能有很大的负面作用。从煤矿机械设备所处的环境和运行特点来看,煤矿机械设备故障的频繁发生是受很多条件因素影响的。因此加强对煤矿机械设备的故障诊断和维修工作,是提升我国煤炭行业工作效率,创造经济产值的重中之重。然而也面临着巨大的困难和重重阻碍。
    2 煤矿机械维修维护的种类
    针对煤矿机械的维修方式,主要分为事后维修、预防性维修、预知性维修、主动防护维修四种类型。
    2.1 事后维修
    事后维修主要指的是等机械设备发生故障或已经损坏后采取的维修方式,属于被迫停止作业而进行的毫无计划的应急维修,这种毫无计划的应急维修由于事发突然,所以维修时间会相对比较长,对于产量上的损失将较为巨大。
    2.2 预防性维修
    预防性维修主要是针对事情发生前所进行的维修,通过对事后维修明显存在的问题和缺点进行相应的总结,提前有预见性的进行预防性维修,避免因为易损件或部分需经常更换的零部件的问题造成不必要的机械故障,以致提升维修费用,增加维修成本。
    2.3 预知性维修
    预知性维修就是当机器设备在正常工作时对机械设备的实时工作状态进行相应的诊断,判断设备是否正常运作,对早期可以观察出的零件失效征兆要保持敏感,及时对设备状态进行研究,并在稳定的情况下及时联系维修人员进行及时维修。
    2.4 主动预防性维修
    主动预防性维修,对系统的实时工作状况进行监测,及时对目标体系进行更深一步的研究,同时借鉴先进理论与实践方法,主动对设备进行防护。
    3 煤矿机械的故障诊断和维修技术
    3.1 振动检测诊断技术
    其主要是根据机械设备在运行过程中,由于相对应的变化而发出的振动信号,并以此来判断机械设备的运行状态并进行故障诊断,它能够实时且直接的对故障进行排除。现如今,震动检测诊断技术是在对煤矿机械故障进行诊断时技术人员的首选检测手段,之所以会出现这样的情况主要有以下两点原因:第一,多维性以及广泛性是机械设备震动参数的主要特点,对故障诊断的精准程度有着比较高的要求;第二,对震动检测诊断技术进行应用,并不需要专门停机检测,可以在机械运行过程当中进行故障诊断,这也能够使得诊断的结果更加直观。震动检测诊断技术的优点是能够在无损的情况下对机械进行内、外部检测,这也使其成为了一种十分常用的机械故障诊断技术。这种技术能够利用超声波、磁粉等技术来实现对机械表面的故障检测,而利用中子检测、微波等技术则能够实现对机械内部故障的诊断以及检测。
    3.2 红外测温分析诊断技术
    由于材料的局部温度升高,其他方面出现新的变化,通过红外测温传感器来监测机械设备不同地方的温度,并将温度的变化作为分析依据,能够对设备的运行装填进行明确,从而有针对性的对维修手段进行提出,对机械设备的问题进行有效的改善,使得机械设备的运行状态得到保障,并延长机械设备的使用寿命。
    3.3 无损检测技术
    无损检测技术是目前广泛应用在各个领域的一种故障检测维修技术,是指在不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下,利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术和设备器材,进行检查和测试的方法。进行无损检测前首先要确定被检测对象的类型,从而选择合适的检测方法对机械设备进行更好的检测,从而提升机械设备的使用寿命。
    3.4 油液磨屑分析检测诊断技术
    现如今,在煤矿机械故障诊断当中,油液磨屑分析检测诊断技术也是一种十分常用的技术,这种技术的基本原理是对机械的油液进行样本提取,并利用光谱分析仪对提取的样本进行分析,其主要对象为油液样本当中的铁谱以及光谱。最后,根据分析的结果进行相应的分析,能够对机械的磨损程度以及磨损的部位进行明确。
    4 提高可维修性的措施
    4.1 从机械设备的设计角度
    机械设备的维修性很大程度上取决于其设计与制造,因此提高设备的维修性,首先必须从根源设计上著手,例如简化煤矿机械的结构设计,综合环境因素来对这些设备的功能进行分析,在尽可能完成所有工作要求的情况下,考虑关于维修性在机械设备的生命周期环节内容,减少周期性重复工作量。此外,在平时的设计中尽可能满足人机工程学原理,设计人机友好交互的良好界面。除了在部分模块中使用标准化设计,在需要特殊注意的部位,可以采用易识别新设计,采用统一鲜明的标记形式来对易发生故障的区域进行重点标记,更加方便工作人员对相关零部件的更换和注意。
    4.2 采用现代润滑技术
    煤矿机械故障的原因很多都是因为零部件的磨损及失效,在零部件磨损和失效数据中大部分是由于液压系统和润滑系统中油液遭受严重污染所造成的。因此,润滑系统是影响煤矿机械设备正常运转非常重要的因素之一,将优化润滑理论应用到煤矿机械的保养是非常有必要的,不仅可以减少零部件的磨损失效情况,而且还能降低设备的故障发生率,从而提升相应的生产效率。
    4.3 建立失效模型,采用可靠方法
    如果想对煤矿机械设备有更进一步的了解,需要对煤矿机械设备的日常工作状态进行观察分析,并在观察分析的基础上总结并建立实效模型,对于失效模型曲线区域进行分析计算弄清楚机械设备的工作规律和工作周期,从而根据相关数据确定维修的时间,找出最佳维修周期,避免维修的盲目性。
    4.4 提高技术人员的专业水平
    在现代煤矿企业当中,员工的分工正在变得越来越精细,这使得企业的工作效率得到了提高,也能够对责任更好地进行落实。但是,这也使得相关工作人员的知识范围受到了一定的限制,例如,皮带机司机只需要对皮带运输机的操作进行负责,并不需要对其他专业的知识进行学习,但是作为皮带机司机还需要对其他一些设备的原理进行了解。所以,企业应加强对相关操作人员进行设备维护知识的培训和提高,使得设备在产生故障之前,责任人员就能够对故障进行判断并采取相应的措施。
    4.5 积极采用材料科学的最新研究成果
    煤矿机械设备之所以会出现故障,机械本身缺乏需要的强度、超负荷运转都是主要的原因。而现如今,科学技术正在飞快的发展,全新的材料有着十分优越的性能,因此在对机械进行维修的过程当中,也应该对材料科学的最新成果进行积极的运用,从而使得机械设备的强度能够得到有效的提高,而对热处理工艺进行合理的采用,也能够使得材质满足设备的需要。通过以上几点,能够使得机械设备的稳定性和可靠性得到有效的保障。
    5 结束语
    鉴于煤矿机械设备在煤矿行业的生产作业中占有非常大的比重,因此,我们要对煤矿机械的故障诊断和维修加以重视,先进的技术和专业的人员对煤矿企业工作效率的提升、工作质量的保证和正常的生产是大有裨益的,也能使得企业获得最大的经济利润和价值。希望本文能对我国煤矿机械行业的故障诊断技术和维修技术有一定的参考借鉴价值,为我国煤矿机械行业贡献出自己的绵薄之力。
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