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煤矿机械设备故障诊断及维修技术分析
论文类别:专家论文
作 者:佚名
所在地区:煤矿机械设备故障诊断及维修技术分析
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摘 要:
    摘要:煤炭是一个国家能源的重要支撑,煤矿产业更是我国能源产业的支柱性产业,煤矿产业已是社会各方关注的“人气产业”。现阶段,我国社会经济已进入高速高量发展的时期,但煤矿机械设备的安全问题频发,是构成煤矿行业问题隐患的重要因素。本文对我国煤炭机械的故障诊断技术进行了简要介绍,通过解析我国煤炭行业的运行现状找出对应的解决方法,研讨如何增强煤矿机械设备的故障诊断能力和提高维修水平,为我国煤矿机械的故障诊断和维修技术提供借鉴。
    关键词:煤矿;机械设备;故障诊断;维修技术
    一、煤矿机械设备的主要特点
    现阶段我国煤矿开采活动主要是在井下进行,只有少数煤矿企业的煤矿开采工作使用露天的方式,这对于煤矿开采所使用作业工具的维修与保养是有很多弊端的。对比其他行业的作业设备来说,煤矿机械有着自己的特点。
    (一)井下工作环境堪忧
    地下煤炭资源在我国的占比非常大,因此煤炭开采作业就要求煤矿机械设备到达较深的地下矿井内开展。由于没有太阳的光照,矿灯的作用也有限,在漆黑的地下工人们对煤矿机械设备的修理保养难度系数很大。另外,在煤炭开采的过程中会产生许多对人体有害的物质和气体,造成极大的健康隐患。在恶劣的作业环境下,不但影响煤矿劳动者的健康安全,机械设备在没有良好保养状况下也容易发生许多未知故障。
    (二)作业时间超负荷
    开采煤炭工作是夜以继日的,虽然工人有足够的时间来缓解疲劳,但是煤矿机械设备是处于不停歇的工作状态,开采工具在开启时就会自我损耗。在这样反复不停的作业下,如果机械设备没有得到正常养护,就会造成问题频繁出现。
    二、导致机械故障的原因
    因为煤矿机械设备构造非常烦琐,且类别繁多,而且不同的设备在不同的环境下运作方式不同,所以设备故障五花八门。不仅有生产水平、材质质量和设计构造合格与否等原因出现的设备出厂自带缺陷,还有比如不妥当安装和不合理操作等的人为使用和保养因素产生的故障。由此可见,设计和生产、人为因素和设备运营等原因对机械设备的作业寿命造成的影响是最显著的。不管是哪一种煤矿作业设备,在作业期间都有很多原因能引发故障问题,阻碍作业效率,大部分人为因素产生的故障都可以通过维修在短时间内得以解决,但是如果是由于设计和制造方面缺陷引起的故障,维修起来就比较麻烦。如果要机械设备减少故障和正常运行,最重要、最关键的是提高机械生产制造水平和达到合格的设计标准。机械设备不达标的设计和生产质量太差则会导致问题频出,故障频发,机械设备运作极其不稳定。除此之外,人为原因的两个关键点是机械设备是否符合规范和维护人员技术能力是否合格。因此,在平时作业过程中,机械运行规范化和维护人员的技术水平应该在行业内得到更多的关注。为使煤矿设备作业的安全指数和效率指数得到提高,应该对煤矿作业维护和保养工人的技术水平和综合能力进行不同形式、不同时段的实践培训和理论学习。
    三、煤矿设备维修的分类
    由于煤矿设备存在不同的维修方法,所以设备维修可以分为以下几种:故障后维修、预防维修、预知维修和自动保护维修。
    (一)故障后维修
    故障后维修的维修周期与其他维修方式相比较长,是效益亏损最大的一种维修方式。故障后维修是指在煤矿机械出现运行问题甚至损坏后进行的一种紧迫性和急需性的抢救维修。这种维修方式的最大特点是应对突发故障和情况。
    (二)预防维修
    预防维修是指在总结故障后的维修经验和对故障特点的归纳后,对机械设备问题出现前所采取的维修。经常性地采取预防维修可以尽量防止常损坏部件和常替换部件产生问题,进而减少维护资金,降低维修价格。
    (三)预先维修
    预先维修是指对正在平稳运行的机械工具进行对应的即时性的设备检验,考察机械有没有处于常规作业中,针对即将发生问题的部件要时刻警惕,不仅要关注机械设备的运行状态,而且要在机械设备平稳运行的状态下即刻和维修人员进行联系,并尽快诊断维修。
    (四)自动保护维修
    自动保护维修是指经常观察机械设备运行情况,更深层次地了解对象设备,通过理论学习提高专业技术和实际操作水平,主动对机械采取保养。
    四、设备的故障诊断和维修技术
    (一)振动诊断技术
    该技术是指从煤矿作业工具运行时因不同的作业情况而释放出的振动信息中,得出设备的作业状况进而进行问题诊断,这种技术可以即刻且有效地让隐患和故障得到处理。目前,振动检测诊断技术在煤矿行业中是诊断人员首选的诊断方法。这是因为,第一,煤矿设备振动参考数据的重要特征是多维性和广泛性的,所以对设备诊断的精确度需要很高水准;第二,进行振动诊断技术不用特意暂停运行检测,能在设备启动时采取设备故障诊断,这样的诊断技术可以呈现出更客观直接的数据结论。该技术的长处就在于在完成设备由里到外的检测之后,不会对机械造成损害,因此这种技术是煤矿行业中采用较多的设备故障诊断技术。这种技术能够利用超声波、磁粉等技术实现对机械表面的故障检测,设备里面的故障则是采用中子检测、微波等手段来诊断和检测。
    (二)红外线测温分析诊断技术
    随着部分材料的温度变高,设备的运行也会随之变化,红外线测温分析诊断技术就是以红外线测温传感器为媒介,测量出作业工具各个部位的温度,再以温度的变化为来源数据,确定机械的作业状态,使维修更加具有指向性,对设备的故障采取有效措施,从而让机械的作业情况更加稳定,同时也能使机械设备的寿命周期更长。
    (三)无损检测技术
    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。这种技术通过材料内部结构异常或者存在缺陷导致的电磁、光、电、声等的变化起伏,用物理、化学理论为依据,采用先进的机械设备和实践技术,在机械设备内部结构不被损伤和机械设备性能稳定的状况下进行检测的技术手段。
    (四)油液磨屑分析检测诊断技术
    目前,煤矿机械设备故障诊断维修技术多种多样,但油液磨屑分析检测诊断技术却是煤矿机械设备故障诊断维修技术中较为常见的一种技术。油液磨屑分析检测诊断技术的操作规则是通过对设备的油液采取样本,之后再借助光谱分析仪对样本分析,检测标的就是油液样本里的铁谱和光谱。最后一个操作就是根据数据结果采取对应的研究,可以深入了解设备的磨损情况。
    五、增强煤矿作业工具的可维修手段
    (一)作业工具的设计层次
    1.简化煤矿设备的构造。通过对煤矿作业工具的不同功能研究开发之后,全面考察机械设备的作业环境条件,在不削弱机械设备工作能力的情况下尽量使机械构造简便化,避免在作业中出现故障问题时造成维修困难,同时也使平日的保养更加方便快捷。2.维修便操作设计。维修便操作设计是指机械整体的维修可操作和作业地点的可维修性。为了保障维修工作人员在机械设备出现故障后能够有足够灵活的维修操作区域,必须要在煤矿机械设备设计时设计出可以适应人类机械工程学操作原理的协调的维修入口和结构。3.标准一体化设计。对煤矿作业工具零件采取标准化设计可以节约修理零部件所花费的时间,替换下的零件也可在维修保养后重复使用,大大降低了维修保养费。而且,零件标准一体化设计与维修设备的高度吻合可以使机械在最短时间内恢复运行。4.部件区分设计。煤矿机械设备构造烦琐,作业环境状况相对来说恶劣,所以部件能够得到维修人员的快速区分是煤矿机械设备整体设计中很重要的一环。同种类或者完全一样的机械零件使用相同的专有标识,可以让维修人员非常快速地找到故障点并且及时替换损坏零件。
    (二)改进现代润滑技术
    摩擦损耗是导致设备故障中常见的原因,但是导致摩擦损耗的“幕后黑手”却是机械液压系统和润滑油系统内部的油液被高度污染。在平时护理煤矿作业工具时,必须按照润滑的操作规则,发挥现代先进润滑技术的作用,严格遵守煤矿作业工具的保养操作规则,降低煤矿机械设备出现问题的频率。使用先进润滑剂和应用高级检验机械对煤矿作业工具进行合理检验,是先进润滑技术中的一种常用方式和手段。
    (三)提升作业维修人员技能
    增强对煤矿机械设备运维人员技术水平的教学和考查。机械运维人员不仅需要取得执业资格,还需要时刻遵守机械设备使用规范。在充分了解设备使用原理及相关信息的同时,还需要掌握机械设备的运维能力,规范化使用机械设备,关注机械设备运行的外部条件,如环境条件、人为因素等。为此,企业需要形成相应的培训周期,有效地对机械设备运维人员进行培训,提高其综合能力。
    (四)提高企业对设备创新性的经济投入
    煤矿机械设备的质量稳定性在一定程度上依赖于科技,煤矿企业需要密切关注机械设备的科学性和可持续性,要提高对机械设备研究的经济支出,采购先进的机械设备替换原有性能较低的机械设备,促进设备研究相关人员将主要精力投入到机械设备的先进性、创新性的研究当中,最大程度地提高设备对于能源的有效利用,并降低设备对周边环境的影响,在一定程度上提高机械设备的运行质量和水平。
    六、结语
    煤矿机械设备的充分利用是有效保证煤炭生产的重要一环,决定着煤炭生产的质量和数量。现阶段,我国对于煤炭的需求呈现日益加大的趋势,因此煤矿机械设备的先进性和稳定性起到至关重要的作用,设备的稳定性对于煤矿企业生产的过程有着直接的影响。为了促进和稳定煤矿企业的持续发展,相关人员需要进一步重视煤矿机械设备的故障排查和维修工作。
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