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设备故障诊断与维修实用13篇

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设备故障诊断与维修

篇1

一、ECU诊断仪

对于一辆汽车,所有的系统均由电控单元进行控制,电控单元通常都带有自诊断功能。自诊断功能的原理是:汽车正常运行时,电控单元ECU输入、输出信号的电压值都有一定的变化范围,当某一信号的电压值超出了这一范围,并且这一现象在一段时间内不消失,ECU便判断为这一部分信号电路有故障。ECU把这一故障以代码的形式存入内部随机存储器,同时点亮仪表板上的故障指示灯,提醒驾驶员。维修人员则可读出故障码,并根据故障码判断故障、解决故障。

1.产品介绍

AVL DiTEST MDS 105(图2)作为一款专用的ECU诊断仪,集读取整车故障码、清除故障码、读取数据流、进行执行元件测试、保养归零等多功能为一体。它能一键完成整车诊断,协助维修人员快速定位故障、排除故障。

2.在维修中的实际运用

由于电控单元带有自诊断功能,诊断仪可读取这些控制单元存储的故障码,并读取当前的状态数据流。维修人员可以根据读取结果,快速定位故障。在维修结束后,清除相应的故障码。使用AVL DiTEST MDS105,维修人员可以将它的的蓝牙接口连接到车辆的OBD接口,选定相应车型即可一键式扫描整车所有的电控单元(图3),并迅速将结果显示到屏幕上。维修人员根据检测结果,可以快速地对故障做出判断。此外,AVL DiTEST MDS105还提供一些特殊功能,如保养后一键归零、大众等车型运输模式的开关(图4)等。

二、示波器

解码器、诊断仪能快速从车辆ECU读取到许多状态值及故障码,但传感器、执行元件的有些状态并没办法通过ECU识别。也就是说,通过故障诊断仪没办法获取到有些相关的信息。例如氧传感器变化过慢、火花塞放电电压等。汽车示波器通过直接的测量将测得的信号以波形的形式显示在屏幕上,维修人员更容易通过直观的观察去分析故障原因。

1.产品介绍

AVL DiTEST Scope 1400汽车示波器(图5)是一款专用的汽车示波器,其在传统示波器的基础上预置了一系列的汽车检测相关设置及多达400种的参考波形,并增加了传感器识别、连接引导等用户指引性功能(图6),极大方便了维修人员的操作。

2.在维修中的实际运用

如我们之前提到的,示波器是一种直接而非间接的测量工具。使用它能够直观地观察各种传感器、执行元件的波形。在日常使用中,示波器可用于:检查故障码所指电路问题、检查怀疑造成故障的电路问题、确定燃油控制系统维修是否正确。

以氧传感器为例,在发动机正常工作时,氧传感器反馈信号控制发动机混合汽频繁地在浓与稀间转换,既可实现高的燃油利用率,也保证了催化器中很好的氧化还原反应。图7为AVL Scope 1400测得的怠速下氧传感器波形。对于氧化锆式传感器,其电压信号一般在0~1V之间波动,平均值为450mV左右。当混合汽过浓时产生800mV左右的电压,混合汽过稀时产生100mV左右的电压。熟悉传感器的变化特性,不仅可以判断氧传感器状态,也可以很好地了解缸内燃烧情况。

另外,通过示波器也能很好地观察到点火过程中火花塞的整个点火脉冲情况。如图8所示,通过KV钳夹住点火高压线,选择相应的测量功能,可得到当前汽缸点火波形。通过观察波形可得到击穿电压、燃烧电压、燃烧时间、点火闭合角等信息。借此可以分析火花塞间隙大小、是否有积炭、高压线是否接触等问题。

三、尾气分析仪

尾气分析仪用于汽车尾气排放检测,仪器可完成C02(_氧化碳)、HC(碳氢化合物)、02(氧气)、NOx(氮氧化物)及转速测温等测量。在整车厂其可用于下线双怠速检测,在维修厂尾气状况也是车辆故障诊断的重要参考依据。

车辆发动机运行过程中,可燃混合汽燃烧过程中会产生HG、CO(一氧化碳)、NOx等有害气体。这些气体经催化器转换后由排气管以尾气的形式排出。借助尾气排放检测,可以了解燃烧情况、进气效果、点火能量、供油情况等。良好的排放不仅体现车辆的环境友好性,也对提高燃油的效率,降低车主用车成本起到促进作用。

1.CO浓度与发动机状况

CO一般是由于发动机内可燃混合汽不完全燃烧产生的,理想状态下,发动机内可燃混合汽完全燃烧,CO浓度应为零,而在正常工况下,CO浓度也接近于零。CO浓度过高,表明发动机内可燃混合汽不完全燃烧,这种情况一般是由于混合汽偏浓造成的。因此,任何导致可燃混合汽变浓的因素都会导致CO浓度增高,如发动机汽缸缺火、燃油压力过高、喷油嘴泄漏、空气滤清器不洁净等。此外包括点火正时、水温传感器故障等也会造成CO过量。

2.HC浓度与发动机状况

HC本质上是汽缸内未完全燃烧的燃油,HC浓度高说明混合汽没有充分燃烧。导致HC高的主要原因有混合汽过浓或过稀、汽缸压力不足、点火正时错误、喷油问题等。

3.CO2浓度与发动机状况

C02是可燃混合汽燃烧后的产物之一,混合汽充分燃烧时,尾气中C02的含量一般在14%~15%,可燃混合汽过浓或过稀都可能导致C02排放量降低。

4.O2浓度与发动机状况

O2浓度表示尾气中氧含量,在一定程度上反应出混合汽浓度,O2浓度高一般混合汽浓度较稀,O2浓度低表示混合汽浓度高。电控燃油喷射系统就是通过排气管的氧传感器信号对发动机汽缸内燃油空气比例进行调节的。

篇2

煤矿作为一个生产必需的能源,一旦出现安全事故就会损失巨大的经济效益,对煤矿能源造成极大地浪费,同时,也会危机开采人员的人身安全。而随着我国经济高速发展,煤矿的地位越来越重要,企业也更新了煤矿机械设备,安全系数有所提高。尽管如此,做好煤矿机械设备的使用维修和故障诊断工作也是保障煤矿生产安全的前提,能够有效降低生产过程中的安全隐患。

1我国煤矿机械设备使用的现状

由于我国煤矿企业规模大小不一,煤矿建立时间也不同,造成了煤矿企业使用的煤矿机械设备也存在较大差异,有好有坏。有的企业建矿时间长或者是规模相对较小,煤矿机械设备相对老化,开采能力落后,对开采过程中的安全隐患没有给予高的重视,生产人员的人身安全得不到保障,也是事故的频发点。也有一些大型煤矿企业更新了自身的煤矿机械设备,采用国外先进的开采设备,有着较高的安全系数。但是总体而言,煤矿机械设备的开采水平相对落后。但是,由于我国科技水平不断进步,对安全生产重视程度越来越高,我国煤矿机械设备的水平有所提高,生产环境也有极大地改善,具有了相对完善的安全监测系统,能够及时反馈开采人员和周围环境的变化,安全系数大大提高。

2煤矿机械设备的使用维修的类型

煤矿机械设备的使用类型根据其维修的时间点划分为四种类型,其中包括事前发生的主动防范性维修、预知性维修和预防性维修,以及事后维修。但是,这四种类型的维修都有利有弊,在保证生产安全的同时也会对煤矿生产造成影响。而煤矿生产过程中做好煤矿机械设备的维修,有利于降低设备的故障率,节约成本,保障生产安全。

2.1主动防范性维修

主动防范性维修是对能够对煤矿机械设备造成磨损的根源性参数进行监测,比如工作环境中的温度变化时会对一些设备造成影响,可能会直接导致煤矿机械设备无法正常工作。因此,主动防范性维修可以监测煤矿机械设备工作状态,及时发现煤矿机械设备的异常。但是,主动防范性维修无法事先避免设备故障的发生。

2.2预知性维修

预知性维修也是对煤矿机械设备的工作状态进行监测,但是,预知性维修监测的对象与主动防范性维修不同。预知性维修主要监测材料是否存在磨损,煤矿机械设备的性能是否有可能降低。一旦煤矿机械设备的材料出现问题,就会对出现异常的设备定位,精准地派相关维修人员进行检查维修,同时也节约了维修成本。但是和主动防范性维修相同的是,预知性维修也无法避免煤矿机械设备发生故障。

2.3预防性维修

预防性维修是在煤矿机械设备没有出现故障时进行定期检查和维修,发现煤矿机械设备的零件是否存在磨损,煤矿机械设备的准确度有没有降低,设备的工作性能是否收到影响。一旦发现问题,就要对相关零件进行更换,对相关设备进行维修,以此来保障煤矿机械设备的正常运转,防止因煤矿机械设备出现问题而导致的安全事故。但是,预防性维修需要大量人力物力,会发费巨大的维修成本。因为在检测过程中设备会停止使用,如果预防性维修的次数过多就会造成对煤矿企业的经济效益造成影响。

2.4事后维修

这是煤矿企业在生产过程最常用的维修方式,是在煤矿机械设备发生故障后对设备进行维修的一种方法。但是,一旦煤矿机械设备发生故障就会对煤矿企业造成聚到的经济效益的损失,甚至会引发巨大的安全事故。所以,事后维修的工作难度大,维修时间长,严重影响煤矿正常生产工作。所以,企业往往会将预防性维修和事后维修结合起来,减少煤矿机械设备故障的概率。

3煤矿机械设备故障诊断技术

随着经济不断发展,科技水平不断提高,我国煤矿机械设备故障诊断的技术水平相比以前已经有了很大地提高。而煤矿机械设备故障检测技术水平提高,有利于保障煤矿的安全生产。

3.1振动检测技术

振动检测技术依据设备发出的振动信号,对设备的工作状况进行分析,可以及时了解设备在运行过程中是否存在故障的地方。3.2无损检测技术无损检测技术由于其在检测过程中不对机械设备造成任何损害,同时也能对机械设备的内部和外部进行检测分析,而造成其在煤矿机械设备检测中广泛应用。无损检测技术包括超声波、声全息、中子等检测方法,能够对煤矿机械设备进行较为全面的检测。

3.3红外测温诊断技术

由于煤矿机械设备在发生故障时,故障部位的温度会产生变化,利用红外测温诊断技术,可以有效地检测设备在使用过程中出现的问题,降低设备故障带来的影响。

3.4油液磨屑分析技术

这项技术是对煤矿机械设备使用的相关油液进行检查分析,根据油液中存在的磨屑等来检测设备故障情况。

4总结

尽管当前我国煤矿机械设备的使用维修和故障诊断的水平都有所提升,但是,我国加强安全生产建设,进一步提升煤矿机械设备的维修效率和故障诊断的技术水平,这样才能进一步降低煤矿企业安全事故发生的机率,保障煤矿企业经济效益的增长和工作人员的生命安全。

参考文献:

[1]李天宇.煤矿机械设备的故障维修及预防措施研究[J].科技致富向导,2013(22):39-40.

篇3

随着数控设备的广泛应用,其故障检修和维护成为人们关注的焦点。数控设备在保养的过程中需要综合应用计算机技术、自动检修技术、精密设计技术以及自动控制技术等科学技术,数控设备对技术和自动化要求较高。相对于传统的设备,数控设备可以实现高精度加工,提高设备的生产效率和自动化水平,产品的稳定性更好。数控设备可以加工出传统设备无法加工的高精度的曲面零件和复杂型面零件,其应用增加了我国生产企业的竞争力。但是数控设备在运行过程中仍会出现一些故障,严重影响数控设备的效率和企业的生产效率。

1 数控设备的故障诊断技术

1.1 启动阶段的故障诊断技术

数控设备的启动阶段故障诊断就是数控系统在上电之后,内部诊断程序会自行对设备运行状况进行诊断,其诊断主要针对系统的硬件和控制软件,包括设备CPU、设备存储器等关键部分。同时还包括MDI/CRT模块单元、软盘单元、纸带阅读机等主要装置和外部设备等。只有这些项目全部正常运行时,整个数控设备才能够正常开启,进入准备运行状态。如果出现故障,CRT显示画面、设备中的发光二极管就会出现故障报警信息,设备一直处于启动诊断过程,数控设备难以进入准备运行状态。

1.2 数控设备运行在线诊断技术

数控设备的在线诊断技术是在数控设备系统中安装相应的程序,在系统运行时对于系统本身以及数控设备相连的各个装置单元、主机、电机和外部设备等进行诊断。在线诊断技术可以快速发现数控系统的运行故障,准确分析故障原因。只要设备一直处于供电状态,在线诊断技术就会一直工作,确保设备的运行安全。

1.3 数控设备的离线诊断技术

数控设备的离线诊断技术就是指数控设备故障出现之后,设备的生产商以及技术维修中心通过先进的诊断软件对整个系统和装置进行停机检查。离线诊断技术可以把数控系统的故障范围缩小的最小,通过专用的软件可以把故障定位在单个功能性模块、芯片或软件甚至是单一电路,离线诊断技术可以提高数控设备故障诊断的准确性。

2 数控设备的常见故障处理方法

数控设备出现故障以后,检修人员首先要对故障进行确认,认真分析故障报警提示,并作好记录。然后结合现场工作人员的报告,分析引起故障信息的原因。待确认设备安全的情况下,恢复设备供电,检查故障信息提示的故障现象。维修人员要特别注意设备故障信息,针对信息进行针对性分析。若设备并未出现报警,维修人员要检查系统的整个工作状态和系统的自我诊断结果。检查故障出现时系统的执行命令和运行轨迹,询问工作人员操作是否正确,结合之前的故障报告分析故障出现的频率,为以后的诊断和检修提供依据。在故障原因分析时,要根据现场的具体情况进行排查,掌握故障的第一手信息,准确寻找故障的发生部位,无论是数控系统还是液压系统,根据故障症状分析引发故障的因素,通过筛查和判断,找出故障的原因。

3 数控设备的故障维修方法

3.1 机械故障维修方法

数控设备的主轴部分主要采用电气调速,其主轴箱的结构相对简单。其中自动换挡装置、主轴的精度等是主要的故障发生部位。数控设备由于采用滚动摩擦,其进给传动链的故障主要是由于其运动品质下降而产生的,维修时需要调整其如定位精度、反身间隙、机械爬行以及轴承噪声等相关内容。一般检修其运动副预紧力、松动以及补偿环节等。行程开关的检修是确保数控设备可靠性的关键,其一般都是在限制运动的位置设置开关,数控设备在长期运行过程中,其各个部件的特性发生变化,检修时要对压合行程开关装置和开关本身进行检修,以便影响数控设备的效果。

3.2 数控设备自身系统的维修方法

3.2.1 直观法。直观法是最直接、最基本的方法。检修人员通过基本的光、声音、味道等现象就可以分析异常原因,其可以将故障范围不断缩小,细化到单一单元上。直观法要求检修人员具有丰富的检修经验和实际判断能力。

3.2.2 参数诊断法。数控设备自身系统在安装时都经过反复的试验和调试获得运行参数,这些参数对数控系统的性能具有重要影响。系统参数存储于设备存储器中,如果电池断电或受到外界影响等,其系统的个别参数或发生一定的变化或更改,导致整个系统出现混乱,数控设备难以正常运行,检修人员通过参数修正就可以排除此类故障。

3.2.3 交换法。交换法是现场诊断故障最简单的方法。检修人员在分析故障的大致原因后,利用设备的备用元器件就可以完成维修。电路板、模块、芯片等元器件发生问题,检修人员都可以直接替换,根据故障现象进行排除,若器件更换后,故障消除,就可以确定故障的范围。

3.2.4 自行诊断功能法。数控设备自行诊断技术是其故障检修的重要技术之一。自行诊断系统是评价数控系统强弱的重要标准。数控设备出现故障时,借助其自行诊断功能,可以迅速找出故障的发生位置,找出故障发生的原因,此方式是目前最常用的方法之一。

3.2.5 隔离法。数控设备的抖动、运动抓行等故障,很难在短时间内区分是数控还是伺服等部分的机械故障,这时需要采用隔离法进行故障诊断。检修人员需要将电机进行分离,将数控与伺服进行分离,将位置闭环进行开环处理,这样可以简化分析步骤,快速找出发生故障的原因。

3.2.6 更新建立法。当数控设备或PLC装置受到干扰时,或是因为意外情况出现死机时,检修人员要对内存的有关区域进行清除,同时对设备进行更新。启动后对数控设备的参数重新设置,故障便可消除。

4 结语

数控设备在故障判断和维修时,检修人员只有根据设备出现的不同故障,选择合适的故障诊断方法,才能在最短时间内消除故障对设备的影响,减少经济损失,提高企业的经济效益。

参考文献

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随着技术的不断发展,工业生产的自动化水平越来越高,机电设备在现代生产中的作用和影响越来越大,设备的运行 费用也越来越高。机电设备运行中发生的故障或失效不仅会造成重大经济损失,甚至还可能导致人员伤亡和恶劣的社会影响,因此设备或者系统的安全、可靠性极为重要[1]。这就要求我们在今后的实践工作中,要更为注重机电设备故障诊断与检修工作的开展,坚持实事求是与改革创新相结合的工作理念,全面分析与梳理机电设备的常见故障类型,并在借鉴国外先进经验的基础上,优化机电设备维修方案与技术,构建完善的机电设备安全维修体系,切实提高机电故障诊断与维修技术的作用力与实用性。

一.当前机电设备常见故障类型分析

从本质上说,机电设备故障诊断与维修是一项内容反复、项目众多的复杂工程体系,为提高机电设备故障诊断与维修工作的针对性与高效性,我们首先必须对机电设备的常见故障类型进行分析与研究。具体来说,针对故障发生的时间段,当前机电设备常见故障主要分为以下几类:

(一)前期故障

长期故障是当前机电设备常见故障类型之一,一般来说,因为机电设备的运行需要一定的适应期(也可称之为磨合期),在这段时间内,机电设备往往要运行一段时间才能够适应施工现场环境、施工进度等等,这是在机电设备正式投入使用之前必须进行的重要工作。机电设备的前期故障主要是由机电设备制造以及设计工艺不合理引发的,在试运行阶段,工作人员要及时记录故障类型,并在第一时间进行调试,如果故障仍不能得到彻底解决,就需要向生产厂家更换机电设备或者要求返厂维修。

(二)运行故障

机电设备的运行过程实际上也是机电设备的耗损过程,任何机器设备在长时间的运行之后,都会因为各种原因,诸如使用频率较高、日常检修与检测工作不到位等等都可能引发机机器设备安全故障。不同的机电设备产生的运行故障是不同的:

比如煤矿提升机是煤矿生产中最为常见、使用频率较高的机电设备,主要用于运用施工人员,以及传输原煤、各种生产原材料等等,是煤矿机电设备安全管理的重中之重。煤矿提升机由制动系统、系统以及传动系统等等构成,任何一个系统都可能产生安全故障,这就需要我们使用传感器检测装置在煤矿提升机运行前、运行后进行状态监测,并根据检测情况确定其能否继续安全使用。

另外,采煤机也是煤矿生产中经常使用的机电设备之一,采煤机的常见故障相对较多,但绝大多数故障属于液压系统故障。采煤机的液压系统分为高压与低压两个部分,如果没有协调好高压与低压之间的关系就有可能引发运行故障。因此,工作人员除了要做好采煤机的日常维护与检修工作之外,还要安排专人时刻检测采煤机的运行情况,尤其是液压系统的运行状态,通过多种方式最好内部高压与低压的协调与平衡,有效规避采煤机安全故障,确保采煤机始终保持良好的工作状态。

(三)偶发性故障

机电设备产生故障的原因是多方面的,除了人为性操作失误之外,机电设备在运行过程中极有可能产生多种偶发性故障,对于这类偶发性故障,我们既不可能完全规避,也不能彻底解决,只有通过加强机电设备日常检修、维护等等安全管理工作来尽可能减少机电设备发生偶发性故障的几率。

二.机电设备维修技术分析

随着现代科学技术的发展与进步,机电设备维修技术也更为多样,我们要根据机电设备的故障类型,对相关维修技术进行有效分析,从中选择最高效、最科学、操作性较强的技术,以确保机电设备安全故障能得到及时排除,减少机电设备安全故障与严重事故的发生。

(一)振动诊断技术

振动诊断技术是当前用于检修机电设备的常用技术,检测准确性相对较高、操作相对简单、程序也并不复杂,同时也能够有效检测机电设备运行中可能隐藏的安全威胁,大大降低机电设备发生安全故障的几率。振动诊断技术的工作原理是,将机电设备与计算机系统相连,并通过计算机系统展示机电设备的相关信息,维修人员可以根据振动监测的结果判断机电设备的运行状态。另外,当前随着计算机网络技术的普及,计算机系统能够对机电设备振动诊断数据进行自主化、自动化分析,相对于人为分析,这种分析更为精确、快速,是今后机电设备检修技术的发展趋势。

(二)温度诊断技术

温度变化是影响机电设备整体性能的重要因素之一,因此,对机电设备的温度检测也是机电设备维修与检修工作的重点。首先,工作人员要将机电设备与计算机系统相连,使机电设备的温度能够在计算机系统中显示出来,这样一来,工作人员就可以时时比对机电设备温度与设备温度许可范围,发现机电设备温度过高或者远远超出温度许可范围时,要马上启动降温方案或者直接暂停使用。其次,工作人员还可以用油作来检测机电设备的温度,温度越高,油分解速度越快,工作人员可以根据油分解速度判定机电设备温度是否过高,并采取相关处理措施,同样可以达到控制机电设备运行温度的目的。

(三)红外线诊断技术

机电设备的内部结构较为复杂,一般的诊断技术可能很难精确检测机电设备的内部情况,红外线诊断技术以温度检测为手段,通过测定机电设备各个部位的温度来判定机电设备的安全状况,同时也可以较为精确地指出引发机电设备温度过高的原因(一般来说,机电设备液压系统性能差、发动机排烟管堵塞等等都会使得机电设备内部温度较高),弥补一般温度检测对机电设备某些性能,诸如材料的整体质量、油料的优劣等等无法进行有效监控的不足,确保温度检测的全面性与精确性。

(四)铁谱诊断技术

铁谱诊断技术是一种新兴的机电设备诊断技术,同样拥有诊断结果精准、诊断速度较快的优势,成为当前工作人员常用的机电设备故障诊断技术。铁谱诊断技术的工作原理是借助一个高梯度、高强度的磁场产生的磁场力从机械的油中往出分离铁磁性磨霄,让分离出来的铁磁磨霄沉淀在基片上,形成谱片[2],工作人员通过观察谱片上磨霄颗粒的大小等等,分析与判定机电设备的运行情况。铁谱诊断技术本是用于诊断煤矿机电设备的一种技术,由于其检测范围较广、成本较低、效果较好,被广泛用于各类机电设备的故障诊断中,成为当前使用较为普遍的诊断技术之一。

三.结束语

总而言之,对机电设备采取合理维护与维修,才能够确保机电设备长期处于正常运行状态,为实现这一目标,我们必须采取合理的诊断措施去查找机电设备可能会出现的各类故障,并选择合理的维修技术,以保证机电设备运行故障能够在第一时间内得到解决 [3],并尝试对机电设备的常见故障进行分析与分类,深入研究引发机电设备运行故障的原因,积极寻找规避机电设备安全故障的检修技术与管理方式,始终确保机电设备的安全运行,实现机电设备安全管理工作实际效用的最大化。

参考文献

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一、煤矿机电设备故障的现状分析

1、煤矿设备老化严重

在煤矿建设时,煤矿设备必须成套的投入,而且各设备间必须配套,因此一次性投入的资金数目很大,无论是国有企业还是私人企业都很难承受,并且当前很多煤矿重产出轻投入,资金投入相对不足,导致煤矿机电设备更新速度较慢,设备相对老化。另外,我国煤炭行业的设备制造业,由于零件设计、工艺设计、加工制造、检测手段及原材料等综合配套能力不足,致使煤炭行业整体装备相对落后,设备维护的工作量较大。近年来,煤炭产量激增,受利益驱动,煤炭企业常把生产任务摆在第―位,而机电安全则摆在被动应付生产、充当配角的位置,设备“连轴转”现象普遍,没有足够的检修保养时间。我国煤矿机电设备,安全设备投入欠帐较多,一些煤矿中老绞车、老的防爆高压开关、未更换的非阻燃胶带、老主扇等数量很多。这些设备的技术测定不及时,测试手段落后。

2、机电设备存在隐患较多

设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置,电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重,未能定期防腐。有的矿井为了赶产,不能保证主副井的停产检修时间,绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验。井下电气设备没有按规定做电气试验,过流保护整定过大,有的使用铜、铝、铁丝代替保险丝。漏电保护、煤电钻、照明信号综合保护,输送机保护、风电闭锁、瓦斯电闭锁甩掉不用或试验及记录不规范。

此外,对于现代大部分国有矿井都是采用采煤机、运输机、掘进机、支架等一系列的先进采掘设备,以实现逐步向机械化、自动化迈进,但是由于机电设备的运行时间过长或者机电设备在工作中工人操作不当等,这些都会引起机电设备的损坏,这就要求对设备检修必须做到认真、细致、全面。然而由于现在煤矿的工人的整体素质不高,加之家电设备本身过于陈旧,所以对设备的维护检修工作更加艰难。

二、煤矿机电设备故障诊断方法

1、现场调查

通过对故障出现的时间、现场状态、先后步骤等背景数据和设备运行状况的了解;拍照固定故障实况;查找故障件的出厂图纸、使用说明、检测资料等原始资料,以及设备运行中的保养记录等;还要对故障件经过处理后开展先期的勘验、测量,并妥善保管。

2、判断原因

收集到足够的故障资料后,维修人员便可对设备故障原因进行详细分析。为了保证原因判断的准确性,维修人员可以结合多方面的试验或测试进行,如故障设备构件的无损检验、性能试验、断口的宏观与微观检查、设备的强度、疲劳、断裂力学检查等,这些都是设备故障判断的参考指标。此外,还需注意与操作人员交流,以便对人为因素造成的故障及时作出判断。

3、分析结论

任何故障分析行为进行至特定时间或者相应的鉴定活动完成后,工作中收集的各类信息、分析过程书面材料、人员操作行为调查材料以及检测结果等,依据产品设计、使用材质、生产工艺、设备运行等不同分类,将发生的问题汇总、全面解析并辨识解决,最后形成有清楚观点和可行性意见的结论材料。形成的结论既可以指导今后作业、保存信息、分享成果,同时也是对可能出现的索赔和法律仲裁保存证据资料。

4、温度诊断

温度异常是机电设备故障的“热信号”,许多受了损伤的机件,其温度升高总是先于故障的出现。若将采集到的温度数据制成图表,并逐点连成直线,利用该直线的斜率,可对机件进行温度趋势的分析;利用求出的该直线的斜率值,还可推算出某一时刻的温度值,将此温度值与机件允许的最高温度值比较,可以预报机件实际温度的变化余量,以便发出必要的警报。

5、振动监测

振动监测用于预防性维修,是普遍采用的手段。可分为两大类:简易诊断仪和精密诊断系统。简易诊断仪通常是遍携式测振仪,通过测量放大器将测振传感器感受的振动信号放大,而后通过检波器以振动的峰值或有效值显示,从而了解机械的振动。精密诊断系统,可定期或在线对设备进行检测,将振动信号记录在磁带记录器或通过检波器直接进入显示装置和控制器,通过计算机或中央处理机处理分析后,给出分析结果去判断故障部位和原因,以便做出维修对策。

6、铁谱监测

铁谱技术用于煤矿机电设备的监测虽然时间不长,但已取得了比较好的效果,铁谱监测的仪器,如旋转式铁谱仪、颗料定量仪等,在煤炭系统已研制成功,并投入了成功的使用。铁谱分析的原理是:使带有磨屑的油流过一个高强度、高梯度的磁场,利用磁场力把铁磁性磨屑从油中分离出来,且依磨屑的颗粒大小次序沉淀在基片上,则成谱片,以供观测和分析,可以用铁谱显微镜进行观测和用光密度测量仪对磨屑的分布状况进行定量测定,也可以用电子显微镜进行观察。

三、煤矿机电设备故障维修技术

1、事后维修

这种维修又称故障维修,是指机电设备在使用过程中发生故障后才进行维修。这是一种无计划事后被动的维修。也是非预防性维修。对于主要机电设备,事后维修往往会给生产造成很大损失。因为需要突击维修,并因零、配件准备不及时而延误或勉强使用旧配件修复而不能保证维修质量将会使设备故障增加、维修时间长、维修费用高,是很不经济的。对于备用量较多的简单或不重要的设备,虽然发生故障,但对于生产没有较大的影响或较容易修复的设备,可以采用这种维修方式。

2、定期维修

定期维修属于预见性故障维修方法,即在故障末出现之前就进行定期检查、性能分析等。随着煤矿生产产量的提高,企业机电设备的运行负荷也在持续上涨。定期维修模式的推广可及时发现设备的超负荷状态,引导操作人员调整作业方式,避免设备故障的发生。如:对掘进机定期维修,可弄清设备零件的磨损状况,及时更换零件或调试设备。

3、改善维修

在设备进行正常维修不能根本上改善其运行性能时,为避免经常性事故的发生,可对故障的部位进行改进,在较大程度上消除故障发生的因素。这种维修制度就称为改善维修。改善维修是不断利用先进的工艺方法和技术,对设备进行技术改造,改正设备的某些缺陷和先天不足,提高其先进性、可靠性及维修性,提高设备的运转率。任何先进的设备是相对的,总有某些不足之处和可以改进的地方,通过维修同时对设备进行技术改造,使设备更趋于完善。

4、在线维修

科学技术的进步促进了机电设备维修方法的更新,在线维修技术的运用解决了煤矿设备维修造成生产中断的难题。在线维修是参照设备在线监测以及诊断装置预报的状态,把维修的最佳时间报告给技术人员的维修方式。如:在机电设备上安装电子监测仪,它可根据设备在生产运行期间的温度进行报警控制,把可能发生的故障信息传递给维修人员,使其做好紧急处理的准备。

结束语

总之,国家加大了对煤矿开采的投资力度,机械化、自动化的机电设备逐步投入使用,与此同时,机电设备属于消耗品,受到使用年限、环境等因素的影响较大,容易磨损、断裂和变形,这给煤矿生产带来了极大的不安全因素。因此,探讨在日常管理中,如何对煤矿机电设备进行维护和管理,具有较大的现实意义。

参考文献

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①损坏型故障:如断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等。

②退化型故障:老化、变质、剥落、异常磨损等。

③松脱型故障:松动、脱落等。

④失调型故障:压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉等。

⑤堵塞与渗漏型故障:堵塞、漏水、漏气、渗油等。

⑥性能衰退或功能失效型故障模式:功能失效、性能衰退、过热等。

二、故障原因分析

2.1故障分析的目的不仅在于判别故障的性质、查找故障原因,更重要的在于将故障机理识别清楚,提出有效的改进措施,以预防故障重复发生。通过故障分析,找到造成故障的真正原因,从设计、材料选择、加工制造、装配调整、使用与保养等方面采取措施,提高机械产品的可靠性。

2.2在分析故障时,一般是从故障的现象入手,通过故障现象找出原因和故障机理。由于受现场条件的限制,观察到或测量到的故障现象可能是系统的,如离心泵不吸水;也可能是某一部件的,如离心泵的填料过热;也可能是某一零件的,如轴或轴套表面损坏等。因此,针对产品结构的不同层次,其故障模式有互为因果的关系。

2.3故障原因分析是一门综合性学科,涉及系统分析、结构分析、测试分析,以及有关疲劳、断裂、磨损、腐蚀等各种学科的知识。

三、煤矿设备诊断技术

(一)矿井提升机

提升机是矿井生产、运输的主要设备之一,它担负着提升原煤、矸石、下放材料、升降人员和运送设备的任务。提升机运行的安全可靠性状况不仅直接影响煤矿的生产,还影响到煤矿生产人员的生命、财产安全。

由于矿井下恶劣的工作环境和防爆的要求,提高矿井提升机系统的可靠性就显得十分重要,而完善的故障预测技术是提高提升机系统可靠性的重要措施。目前普遍采用单一传感器对提升机控制系统进行检测,并对其频谱进行分析,达到对故障诊断的目的。但由于矿井提升机主要工作机构如制动系统、机械传动系统、系统等,它们在工作过程中,都有可能出现故障,这就给准确判断故障类型造成很大困难。

多传感器信息融合技术对提升机的故障进行诊断,从而导出新的、有意义的信息,而这种新信息是任何单一传感器所无法获得的,它表示了被检测目标对象的行为。通过多传感器信息融合,可以扩大时空覆盖范围,增加置信度,改善检测系统的可靠性。

(二)采煤机检测和故障诊断

采煤机是机械化采煤的主要设备,其工作可靠性直接影响煤矿的高产高效。据资料统计,采煤机械故障的70%~80%是液压系统的故障造成的,液压系统工作的可靠性对于降低采煤机的故障率,提高采煤机的可靠性和开机率,具有重要的意义。

采煤机液压系统分高压和低压两部分,高压随负载的增加而升高,低压是恒定的,负载的增加或降低对低压无影响。低压正常,高压降低,当负载增加时,高压反而降低,这说明液压系统有漏损,泄漏处在主油路的高压侧,应停机处理。高压正常,低压下降时说明低压系统或补油系统有泄漏,应检查主油路的低压侧和辅助泵及补油系统。高压下降,低压上升,说明液压系统中高、低压窜通,应检查高压安全阀、旁通阀、梭形阀是否有窜液。

当油温升高,液压油混入水后,油液乳化,油的黏度降低,系统泄漏增加,油温迅速上升。观察牵引部油箱油位是否上升,抽油样观察油是否有沉淀现象。油进水后将分解,上部是油,下部是水,这种情况应立即换油。当牵引部有异常声响,液压油混入空气后可使液压系统产生气穴,声响,如不及时处理将损坏油泵。油泵将发出异常。检查过滤器是否堵塞,吸油管是否漏气,牵引部油箱液面是否太低。这都是造成系统吸空的主要原因,发现后及时处理。

监测方法监测系统由传感器、分站及传输接口和主机三部分组成。采煤机工作时传感器将检测的各物理量转换成200~1000Hz的方波信号送给分站,分站将信号简单处理后分时发送给传输接口,再由传输接口传递给主计算机,由计算机对信号进行全面处理,实现数据的存贮、显示和打印及故障报警。

对采煤机液压系统进行故障分析,实施主动维护,是提高采煤机使用可靠性,延长其使用寿命的有效方法。液压元件试验检测和系统的工况监测措施可提高采煤机的开机率,降低液压系统故障的产生,延长采煤机液压系统及元部件的使用寿命。

三、煤矿机电设备的维修方法

3.1设备维护与维修的要点

①正确处理预防为主计划检修关系。预防为主就是通过机电设备使用中的观察检测,掌握设备运转磨损情况,注意日常维护保养和维修.及时消除机电设备的故障隐患。当磨损达到一定程度就要定期或及时检修,不能拖延,因此要把预防与计划检修结合起来。

②正确处理生产与检修的关系。设备检修需要一定的人力、物力和时间,一些煤矿在生产任务重的情况下,常常忽视检修工作,出现机电设备带病作业,致使事故发生.严重影响生产、安全和进度。

③正确处理日常保养和定期专业维修的关系。日常保养工作一般由机电设备使用中一位的职工进行,要通过岗位责任制落实到人头,专业维修由专业修理矾构负责,有计划地检查和维修,要把一者有效地结合起来,避免“断层’砚象发生。

3.2关注机电设备维修的具体工作要根据设备的结构、性能和特点从制定出日检内容、要求和注意事项.对机电设备的检查可分为日检和定期检查。检查的方法可分为感觉、经验性检查和用仪器等科学手段进行检测,机电设备的大修、中修、小修要根据机电设备的具体情况分步骤进行。

四、煤矿机电设备维修技术更新

4.1机电设备的技术改造

技术改造是对机电设备的结构的局部改变,从而创新设备的性能,提高生产效率。技术改造是生产发展和科技进步的客观要求,根据当前我国煤炭企业机电设备普遍老化、科技含量低,进行技术改造要对项目进行全而技术、安全、经济、环境等方而的比较和论证,进行可能性调研,从中选择最佳方案。

4.2机电设备的技术更新

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1 数控机床维修的要求

1.1 维修人员的素质

维修人员的素质是提高维修效率和保证维修效果的重要因素之一,迅速、准确判断故障点,并及时、有效的处理,恢复机床的动作、功能和精度,是数控机床维修人员具备的基本条件。为进一步提高维修人员的索质还应注意在善于学习、扩大知识面、勤于思考、善于总结积累经验等方面的加强,此外还应具备一定的专业外语基础。

1.2 技术资料的准备

技术资料准备在维修工作中起着至关重要的作用,必要的技术资料可以提高维修工作的效率与维修的准确性。一般数控机床故障维修应具备的技术资料有:数控机床说明书、机床参数清单、功能说明、伺服驱动系统、主轴驱动系统的使用说明书等。因其说明书是生产厂家提供,包括机床的操作过程和步骤、机床安装和调整的方法、机械传动系统及主要部件的结构原理图、机床的液压、气动、系统图、机床电气控制原理图等,对其性能、参数、系统调试等都有详细的介绍,对查找故障源、故障维修起到事半功倍的作用。另外,维修记录也是维修人员对机床维修过程的记录与维修的总结,有助于维修人员的经验总结和维修水平的提高。

1.3 工具备件的完善

维修工具是进行数控机床维修的必备条件,数控机床是精密设备,它对各方面的要求较普通机床高,不同的故障,所需要的维修工具亦不尽相同。如测量仪表(转速表、示波器、千分表等)、维修工具(电烙铁、吸锡器、各类钳子,扳手等)、易损元器件(二极管、三极管、电阻、集成电路板等)。专业的维修人员均应充足准备,以便提高工作效率。

2 常见故障及排除方法

2.1 常见故障发生的部位

2.1.1 主机故障

主机故障主要为传动噪声大,加工精度差,运行阻力大,机械部件动作不进行,机械部件损坏等。不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良,是主机发生故障的常见原因。常见故障有:

(1)因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械传动故障。

(2)因机械零件的损坏、联结不良等原因引起的故障等。

(3)因导轨、主轴等运动部件的干涉,摩擦过大等原因引起的故障。

2.1.2 电气控制系统故障

从所使用的元器件类型上,通常电气控制系统故障分为“弱电”故障和“强电”故障,“弱电”部分是指控制系统中电子元件、集成电路为主的控制部分。包括CNC,PLC,MDI/CRT以及伺服驱动单元,输为输出单元等。“强电”部分是指控制系统中的主回路或高压,大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。这部分的故障虽然维修,诊断较为方便,但它处于高压,大电流工作状态,发生故障的几率要高于“弱电”部分。

2.2 故障发生的性质

2.2.1 确定性故障

确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或满足一定条件,数控机床发生的故障。这种故障现象在数控机床上最为常见,由于它具有一定的规律,因此也方便维修。确定性故障具有不可恢复性,一旦发生故障不对其进行维修处理,机床不会自动恢复正常。

2.2.2 随机性故障

随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障,此类故障的发生原因比较隐蔽,很难找出其规律,故障的原因与故障诊断比较困难。一般而言,故障的发生与部件的安装质量、参数的设定、元器件的品质、软件完善程度、环境影响等诸多因素有关。但随机性故障有可恢复性,通过重新开机等措施,机床可恢复正常。

2.3 步进驱动装置常见故障及诊断方法

2.3.1 电动机尖叫

电动机尖叫可能是CNC中与伺服驱动有关的参数设定、调整不当引起的,重新正确设置参数即可。

2.3.2 电动机不旋转

首先检查保险丝是否熔断,确保动力线连接良好,依照参数说明书,重新设置相关的参数,这主要是机械故障,排除卡死的故障原因,经验证,确保电动机正常后。可继续使用。

2.3.3 电动机发热异常

正确连接R、S、T线就即可。

2.4 机床定位精度或加工精度差

机床定位精度或加工精度差可分为定位超调、单脉冲进给精度差、定位点精度不够、圆弧插补加工的圆度差等情况。位置跟随误差可以通过数控系统的诊断参数检查,其在速度控制单元上有相应的电位器来调节。参与圆弧插补的两轴的位置跟随误差的差值必须控制在1%以内。

2.5 起动加速段或低速进给时爬行

这种状况一般是由于进给传动链的状态不良、伺服系统增益过低及外加负载过大等因素所致。要注意伺服和滚珠丝杠连接用的联轴器,由于本身的缺陷,如裂纹等,造成其转动或伺服的转动不同步,从而使进给忽快忽慢,产生爬行现象。此时要做好机床的,确保油足够并且确保的电动机正常工作。

3 常见故障排除方法

3.1 初始复位法

一般情况瞬时故障引起的报警,用硬件复位或开关系统电源依次清除故障,若系统工作存贮区由于掉电,拔插线路板或电池欠压造成混乱,必须对系统进行初始化清除,清除前应注意做好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。

3.2 更改参数、程序更正法

系统参数是确定系统功能的依据,设定错误就会造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的块搜索功能进行检查,改正错误确保其正常运行。

3.3 调节调整法

调节是一种行之有效办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。如其主轴在启动和制动时发生皮带打滑,原因是其主轴负载转矩大,而驱动装置的斜升时间设定过小,经调节后正常。最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法,用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器,分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调整速度调节器的比例系数和积分时间,来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性,而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下,根据经验,即调节使电机起振,然后向反向慢慢调节,直到消除震荡即可。

3.4 备件替换法

用好的备件替换诊断出坏的线路板,并做相应的初始化启动,使机床迅速投入正常运转,然后将坏板修理或返修,这是目前最常用的排故办法。

3.5 改善电源质量法

目前一般采用稳压电源,来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法,通过这些预防性措施来减少电源板的故障。

4 维修中应注意的事项

(1)注意记录线路板其相对应的位置,连接的电缆号,拆卸下的压件及螺钉应放在专门的盒内,以免丢失,装配后,盒内的东西应全部用上,否则装配不完整。

(2)电烙铁应放在顺手的前方,远离维修线路板。烙铁头应作适当的修整,以适应集成电路的焊接,并避免焊接时碰伤别的元器件。

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1 引言

由于科技的进步,矿山机电电子设备已经成了矿山发展与经济收益的基本保障。但是随着应用程度的加大,也就出现了各种各样故障。我们要针对出现的故障,及时采取有效的措施诊断并维修好。设备诊断与维修在当今设备水平的要求下,必须做出更多大的投入。

在维修过程中要做出系统的损坏类型,及其相对应的措施记录。我们就可以在故障再次出现时,查找到类似的故障状况,再结合实际问题的特点,进行仔细的诊断与维修。这不但可以减少对时间、精力的损耗,还能够避免“绕弯路”。减小维修工作的难度,并且保障维修的成果。

2 矿山机电电子设备常见的故障诊断方式

矿山机电电子设备之所以会在诊断与维修上有如此复杂的问题,是因为很多设备都需要进口,而且现在大多数的维修人员掌握的技术太过于传统,因此这些技术根本不能够解决机电电子设备所产生的诸多问题。因此,我们就要吸取、掌握一些诊断故障的方式。

大多数的故障诊断步骤都是发现问题,诊断故障,进行维修。我们就是在此基础上,运用更恰当的方式来是诊断变得更加准确。

2.1 故障诊断的传统步骤

故障诊断是一道辅助维修的工序,它也有着自己独特的步骤。我们就要采用这些步骤,简单可行地将本来复杂的问题进行分解,一一攻克比对浑浊的问题进行全面的方式,要简单得多。那么根据这个要求,我们就要做到以下的步骤。

首先,要了解设备的维修历史,和设备的运行状态,只有全面地了解设备,才能够知道从哪个方面下手去解决。其次对设备的运行信息进行整理,较系统的浏览到设备的运行信息,更加准确地知道该从哪个方面去维修设备。接下来是分析并且比较类似的状况,在设备的运行过程和维修史中,找到与此次故障相类似的状况,加之以比对。之后要确定故障产生的诱因,在众多因素不确定的情况下,将对比出的结果进行分析,并且确定出准确的原因。最后根据故障的原因,来选择出最佳的维修措施。

2.2 故障诊断的技术

最为常见的一种方式是整理信息技术,这种方式通过对以往的使用情况、维修记录、损坏程度等作出仔细的调查。并且根据这些内容,来了解到可能会产生的问题。

第二种是数学模型技术,根据模型和数学的理论分析,能够建能测出是否矿山机电电子设备符合常规标准,或哪些方面出现了问题,能够为故障的诊断指明方向。

还有一种最为实用的技术是诊断与预测技术,通过综合的诊断来了解到设备可能会并发的问题。从根本上及早的,预防了故障的产生,能够做到防患于未然。

最后一种是识别与分析技术。利用高科技的仪器来诊断出所产生的故障,这是一种精准度很高的方法,但是并不适用于大多数情况。

3 矿山机电电子设备常见故障的维修措施

矿山的机电电子设备常见的故障随着使用的频率的增加呈递增曲线。因此,我们要做好常见故障的维修,才能够不耽误施工的进程,还能够将更新设备的费用节约下来。我们要根据实际的情况,采取符合理论、适应现实的措施。

3.1 根据维修记录诊断维修

在以往的使用中,在现实中,除了设备老化、设备不符合标准以外的问题,就是一些容易出现的老毛病,这就需要我们在每次维修的时候,做好诊断与维修记录。根据维修记录,就能够很快找到适合目前情况的维修方式,再根据过去的经验辅助当前的问题。选择出最佳的维修方式,

3.2 模糊诊断数学模型来诊断维修

根据矿山机电电子设备在实际生活中,所产生的“多对多”的对应联系。就是一种故障可能是由于多种原因造成的,或多种故障都是由于一种因素导致的。这就需要模糊诊断数学模型来实现。

3.3 系统的诊断与预测诊断维修

先大概的找到解决的方式,再由略到详,一步一步对作出的诊断进行对应的维修。并且在此基础上,预测出将会产生的问题,一并修复。这样的维修方式能够使设备运行的更加安全妥当。

3.4 温度压力检测诊断诊断维修法

正常的设备和损坏的设备互有很多不一致的方面,比如温度和压力是最为显著的两项内容。根据以往的温度和压力和目前的状态进行对比,也能够找出问题的所在。然后,运用合理的维修方案,将找出的故障进行维修。

4 结语

总而言之,可适当机电电子设备的故障诊断与维修是保障矿山工程发展的一项内容。在全新的科技引领下,矿山工程已经全面应用机电电子设备来提升进度和质量。但是长期使用避免不了损坏和故障,我们要根据它所产生的故障,正确的诊断,并采取有效的维修措施。在此,可以借鉴以往的故障成因,进行分析损坏与维修的大概途径,这样才能够科学有效的将矿山机电电子设备的维修做到最好。

参考文献

[1]徐晓祚.浅谈选煤厂电气设计中的几个问题[J].煤炭工程,2011.

[2]李庆领.矿山机电设备故障诊断技术探析[J].科技资讯,2012(05).

[3]邓奎.运用故障诊断技术进行矿山机电设备维修[J].城市建设理论研究,2011(19).

[4]彭广宇,边博,褚庆梅.浅谈故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用[J].科技致富向导,2012(09).

作者简介

廖安生(1961-),男,湖南省祁阳县人。现为铜陵有色股份天马山黄金矿业有限公司生产机动部副部长。

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随着我国科技与企业的不断发展,极大地促进了我国国民经济的稳步上升,基于这种趋势,对于设备管理又有了新的定义,令其变成不仅是所有管理机制内在有机联系的核心,更是影响和决定着其他管理类型发展的主要因素。但由于我国目前的数控机床项目技术发展较快,设备管理的革新难以跟上时代变化的步伐,导致对设备管理主要概念理解的空白化和偏解化,也因此牵制了数控机床项目技术的规划。该文通过对故障诊断与维修在数控机床设备管理中的应用进行讨论,以期在解决数控机床设备管理方面的问题时提供相应的帮助,进一步促进企业乃至国家的长久发展。

1 设备管理在数控机床中的重要意义

数控机床产业是为国防提供基础装备和装备制造业的战略产业,在装备制造业中占有着相当重要的地位,目前的世界综合制造实力竞争中,数控机床的性能水平的高低以及数控机床的拥有量成为了最主要的竞争项目之一,它的发展水平对一个国家乃至民族来说,为国民经济的发展以及国家安全的稳定都有着一定的现实意义,其作为新时代下的制造业主流加工设备,已经深程度的影响到了国家的综合竞争力[1]。

由于我国的数控机床产业链条到目前来说还并不是很完善,其设备方面的制造技术水平还比较低,并且精度保持性以及性能可靠性还不够高,而设备制造的行业企业规模普遍较小,在技术设备的生产上力量还比较薄弱,这就导致了产品的可靠性难以提高,进而影响到了数控机床评估的可靠性,由此可见,在数控机床中设备管理的重要意义。

2 故障诊断与维修在数控机床设备管理中的应用

该文中对故障诊断与维修在哈锅数控设备中的卧式车床设备管理中的应用进行研究,主要研究了其以下两个方面的问题。

2.1 开关故障

一般的机组的开关,都拥有着相对较为独立的常闭或者是常开触点,主要的作用是用来对联锁或者是故障显示进行控制。由于这个开关所处的工作环境相对来说较为恶劣,存在着大量的烟尘,所以,在开关的工作过程中,烟尘会进入到开关当中,使得开关的活动杆产生一定的滞涩作用,这样就会使得开关的活动杆没有办法进行灵活的使用,进而导致开关出现故障的现象。

2.2 开关故障的应对方法

对于开关故障来说,其一般的应对方法为将设备的能源供应关闭,因为只有该项关闭后,才能够切断开关的常开触点,使得主动触点与被动触点之间产生间隙,使得故障显示器的恢复正常,然后,在切断电源后,将开关打开,进行粉尘的清除和开关的养护,进而使得开关的故障得以解除[2]。

2.3 故障报警失灵

通过上面的描述,已经知道设备的各个机组都存在着故障显示或者是联锁控制的常闭和常开触点,如果一旦这些触点直接的呈现在生产的烟尘环境中,就会因为触点表面被包盖,进而影响到设备中机器的正常生产运行。详细的来讲,当切断设备的能量来源后,电气控制单元的常开触点就会连接到一起,而常闭触点就会被切断,然而,由于烟尘的干扰作用,就会导致常开与常闭触点之间出现相反的状况,进而使得机组没有办法继续进行生产工作,所以就会产生故障报警失灵的现象。

2.4 故障报警失灵的应对方法

对于故障报警失灵的现象来说,究其原因是烟尘的覆盖作用,影响了触点间的相互接触与联通,这就需要进行两方面的内容,一是对开关内的烟尘进行清除,保证开关的使用流畅性,另一方面是针对烟尘环境来说的,由于设备长期处于烟尘环境当中,无论是对大型设备,还是小型设备(这里的大型设备以及小型设备是相对来说的),都具备着一定的不良影响作用,所以,就需要时刻的保证设备的烟尘防护设施能够正常的运行,此外,要定期的对设备进行养护和检查,及时的发现问题,并且有效地解决,只有这样,才能进一步的避免设备故障报警器失灵的现象[3]。

3 数控机床设备管理的发展前景

现今,我国设备管理体制正处于新旧交替的中间地带,不同的数控机床企业体制的发展,标志着设备管理的基础初步形成以及自主化程度的提高,其运行体制的特点是在新时代的首要条件下作为运行主体的政府仍然起着较为重要的指导和管理的作用,虽然数控机床相关的各个企业得到了较为长足的发展,但其在运行中的某些程度上表现出自我发展的无序性,特别是在较大型的数控机床产业上,不得不依靠于政府相关部门的技术支持与管理帮助,以管理客体的方式存在于基层企业数控机床管理体系中,在某些程度上极大地限制了我国数控机床产业中设备管理方面的发展。在建国后的长期计划经济体制为背景的前提下,形成了政府包办数控机床设备管理的做法和单位制的设备管理形式,依然以较大的惯性影响着整个设备管理体系;但现今我国已经意识到这个问题的严重性,并且采取了相应的措施,这就使得数控机床设备管理具有更加良好的发展前景。

4 结语

通过上文的研究和分析,可以发现系统设备的管理是现今数控机床最重要的依据,其实现了理论与实际的和谐统一。坚持合理科学的设备管理模式,把使用和培养具有综合素质的人作为整个管理活动的中心,并在现实实践中,将相关管理人员的综合素质进行全面的提高使得关键部件管理模式得到进一步完善,进而有效的提高数控机床可靠性评估的准确率以及合理性,实现工业企业数控机床可靠性评估和企业管理机构的的二者和谐统一,对于全面推进企业的管理工作发展都有着重要的实际意义和理论意义,为我国工业方面的发展打开了一个良好的开端。

参考文献

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0 引言

煤矿企业属于是国家的基础单位,其运营状况直接关乎到国民经济的发展。虽然国家倡导开发新的可再生能源,但是,目前煤炭依然是不可或缺的能源。对于藏在底层深处的煤炭资源,需要使用煤矿机械设备开采。要保证煤矿生产安全稳定地运行,就需要保证煤矿机械设备的质量,做好设备的维修工作是非常必要的,还要对设备的故障诊断予以高度重视,以确保煤炭的开采过程中,包括掘进、运输以及洗选等各个环节都能够安全落到。

1 煤矿机械设备的总体水平

目前,中国多数的煤矿企业由于资金不足,所采用的机械设备依然是煤矿建立之时所引进的设备,不仅机械设备的科技含量不高,而且在进行开采作业时,技术水平比较低。一些大型的煤矿企业在近年来相继引进了科技含量较高的机械设备,不仅装备非常好,而且具有较高的煤炭开采能力[1]。在设备的引进上,以国产的煤矿机械设备为主,部分企业引进了进口设备,使得煤矿企业开采作业的安全系数有所提高。随着技术先进的煤矿机械设备的使用,使煤矿企业的生产能力提升,甚至所引进的设备具有在线监测功能和对开采作业实时监控的功能,不仅使得机械设备的性能得以充分发挥,而且还提高了煤矿企业的生产安全性。

2 煤矿机械设备的使用维修

(1)煤矿机械设备的主动防范性维修。煤矿机械设备的主动防范性维修,是在设备运行中进行检测,以对设备运行中所存在的异常及时发现。这种维修采用检测的方法,主要检测的是设备在运行中产生磨损的状况,获得根源性参数。通常环境温度对设备的影响是非常大的,甚至会使设备不能够正常运行[2]。因此,需要对煤矿机械设备采用主动防范性维修的方式,以及时地发现设备问题,及时采取措施解决,却对设备故障无法起到预防作用。

(2)煤矿机械设备的预防性维修。煤矿机械设备长期处于运行状态,设备的功能以及使用性能就难以正常发挥出来,设备的运行质量降低,精度也难以达到规定的标准。这样的设备就需要进行维修,以避免运行中产生故障。在维修设备的过程中,要做好设备检修工作,特别是在交接班的时候,要对煤矿机械设备的进行检查,如果发现设备的机械或者设备的部件存在问题,就要对设备进行维修。

(3)煤矿机械设备的事后维修。煤矿机械设备长期而持续地运行中,必然会在性能上有所降低,而且很容易产生运行故障。在煤矿开采工作中,使用这样的机械设备,会导致工作质量下降,相继产品的质量也会下降[3]。此时,就需要采用事后维修,即非计划性的设备故障维修。

在煤矿企业的生产运行中,一旦设备发生故障,就会造成极大的安全隐患,给企业造成的经济损失也是非常大的。目前煤矿企业对煤矿机械设备的维修,多会采用事后维修的方式。煤矿企业要实现可持续发展,采用这种维修方式很显然是不够的,已经难以满足企业的发展需求。

(4)煤矿机械设备的改善维修。煤矿机械设备的改善维修重在对设备运行中经常产生的故障以及自身的性能缺陷进行技术性改善。所改善的内容主要包括,机械设备的零部件设计、设备的结构等等,都可以根据需要进行改进,同时对设备进行维修,要提高设备运行的可靠性。采用改善维修的方式,可以使得煤矿机械设备能够满足煤矿企业现代化发展需求。

3 煤矿机械设备故障诊断技术

(1)煤矿机械设备的振动检测技术。煤矿企业的生产运营中,如果开采作业的时候设备产生故障,就要收集振动信号,对其频率上的变化进行收集,基于此诊断设备的运行情况,分析所产生的故障。采用这种诊断技术可以使得机械设备的运行中所产生的变化规律呈现出来,从中总结出动态特征。振动检测技术具有很强的实用性,技术操作上较为简单,很多的煤矿企业都乐于采用这种技术对机械设备进行诊断。

(2)煤矿机械设备的无损检测技术。煤矿机械设备的故障诊断中采用无损检测技g,其优势在于,不需要对设备造成损坏就可以对设备的运行状况以及设备的故障进行诊断。在故障检测中,通常采用的方法为化学检测犯法或者物理检测方法[4]。即便是在机械设备处于运行状态的时候,也可以采用无损监测技术进行检测,同时还要对设备的运行状况做好监控工作。

(3)煤矿机械设备的红外测温诊断技术。煤矿企业在开采作业中,当机械设备或者所使用的材料温度呈现出上升的趋势之后,就要对电器节点进行检查,看是否此处被烧坏,还要检查机械设备的磨损问题。如果材料的温度提升,或者是由材料自身的性质所决定的,也很有可能是由于产品的属性所引起的,对机械或者材料的温度采用红外测温诊断技术,主要是使用温度检测仪器或者温度传感器检测温度,了解温度的变化规律,以对设备的故障及时发现,并采取相应的技术措施解决,以确保煤矿机械设备处于持续稳定的运行状体。

(4)煤矿机械设备的油液磨屑分析技术。煤矿机械设备的油液磨屑分析技术就是分析设备运行中所使用油液,根据其中的磨屑分析结果对煤矿机械设备的故障加以确定。

4 结束语

综上所述,中国的煤矿企业在今年的发展得益于引进了科技含量高的煤炭机械设备,伴随而来的就是设备的维修工作和故障诊断工作。煤矿企业的生产环境存在一定的风险性,要加强安全管理工作,就要对煤矿机械设备的各项性能予以高度重视,以提高设备的运行效率,使煤矿企业在生产运营中避免安全事故的发生,为煤矿企业的员工创造安全的工作环境。

参考文献:

[1]李文龙.煤矿机械设备故障的诊断及维修[J].产业与科技论坛,2015(09):63-64.

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中图分类号:TD407 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(b)-0127-02

市场经济体制的深化改革,为我国采矿事业的稳定发展创造了有利的条件。当前矿山机电设备在采矿作业计划实施中占据发挥着重要的作用,确保了采矿作业高效性。但是,各种影响因素的客观存在,给矿山机电设备正常工作埋下了一定的安全隐患,致使设备故障发生率提高,加大了机电设备维修成本。因此,为了有效地避免矿山机电设备故障发生,实现采矿生产效益最大化的发展目标,应注重故障诊断技术的灵活运用,确保各类故障的高效处理。

1 矿山机电设备维修中的故障产生原因分析

1.1 机电设备构件之间的配合关系不当

为了使矿山机电设备维修作业开展能够达到预期效果,确保设备故障得以及时处理,应对机电设备故障产生原因进行深入分析。结合实践经验及各种参考资料,可知当前矿山机电设备维修中发现设备构件之间的配合关系不当,会引发设备故障。具体表现在:(1)矿山机电设备长期使用中各零件受到了不同程度的磨损,致使零件之间的配合关系发生了变化,与原有的配合关系相冲突;(2)受到较大损伤的零件尺寸规格发生了变化,难以达到原有设计方案的实际要求,降低了机电设备的性能可靠性;(3)矿山机电设备构件受到各种因素影响导致意外损伤时,也会加大设备故障发生率。

1.2 机电设备长时间的超负荷运转

为了增加生产效益,不断提高产量,某些矿山企业的机电设备往往处于长时间超负荷运转状态,致使设备的工作性能受到了较大影响,一定条件下会引发设备故障。具体表现在:(1)矿山机电设备长时间超负荷运转时,会使设备的实际输出参数超出极限值,使得设备无法进行正常工作,加大了设备故障发生率;(2)由于矿山机电设备都有预先设计好的技术参数,当设备长时间的处于超负荷运转状态时,会使设备既有的技术参数发生变化,导致设备的正常工作性能受到破坏,使用中出现了各类故障。

1.3 设备工作中的损耗影响

结合当前矿山机电设备的实际工作概况,可知设备处于长时间的工作状态时,设备的综合能力将会下降,致使不同配件之间的间隙加大,零件老化现象明显,设备的摩擦系数也在加大,最终使设备工作中产生了较多的热量,实际的能量损失多,加剧了矿山机电设备损耗。长此以往,也会导致矿山机电设备故障发生。

2 矿山机电设备维修中故障诊断技术分析

当矿山机电设备长期工作中某些构件出现问题时,将会影响设备的正常运转,最终导致设备的工作效率下降,维修作业落实不到位时可能会使设备的使用功能丧失。因此,需要在矿山机电设备维修中提高故障诊断技术利用效率,确保设备故障可以得到快速处理,避免设备故障影响范围扩大。运用故障诊断技术处理矿山机电设备故障时,应确保设备处于停机状态下,并将设备的状态信号作为实际操作的参考依据。维修人员通过对设备性能评估及状态检测,能够掌握设备的运行特征。机电设备故障诊断中结合了计算机技术、信息技术及遥感技术等,可以在较短的时间内做出诊断,促使维修人员能够对设备故障进行针对性处理,在专业技术手段支持下对设备进行必要的维修。

矿山机电设备故障诊断流程包括:(1)对设备的运行状态进行监测;(2)获取设备的运行特征;通过对设备运行状态信息采集,可以总结出设备的运行特征;(3)运用科学的方法对设备故障进行诊断;(4)做出相P的决策,实现设备故障处理。

3 煤矿机电设备维修中故障诊断技术的合理运用

3.1 高压异步机电动机的故障诊断技术

当前矿山机电设备中高压异步电动机实际作用的发挥,是保持矿产开采作业高效性的重要保障。在对该设备故障处理中,应注重故障诊断技术的合理运用。通过科学的智能技术、信号处理技术等技术的有效使用,有利于提高矿山高压异步电动机的故障诊断效率,优化设备工作性能。实际操作中采用了磁通检测与局部放电检测相结合的方法,进而通过电流高次谐波的作用对异步电动机进行故障诊断。相对而言,运用局部放电检测方法进行高压异步电动机故障诊断效果更好,主要在于当前谐波检测理论研究少,影响着高压谐波检测技术实际作用的充分发挥,难以保证异步电动机故障诊断结果准确性。

3.2 矿山采煤机故障诊断技术的运用

为了加快矿山生产机械化建设,增加实际的生产效益,矿山企业引入了性能可靠的采煤机,实际应用中取得了良好的作用效果。在对矿山采煤机进行故障诊断时,应了解其各种运行参数,通过变频器通信模块显示屏的实际作用,对采煤机的运行参数是否合理进行评估,从而做出科学的故障处理决策。同时,在功能强大的采煤机故障诊断系统支持下,可以将采煤机的故障信息及时传输到显示屏上,实现设备故障的高效处理。

3.3 矿山提升机故障的诊断技术运用

相对而言,矿山生产中提升机故障在矿井运输中发生率较高,影响着矿山机电设备的正常工作。因此,需要注重矿山提升机故障诊断技术的合理运用。在对矿山提升机故障诊断分析中,应对设备机械性能进行全面评估,运用科学的技术手段了解提升机的运行状况,促使其中存在的相关问题能够得到及时处理。

3.4 矿山电动机诊断技术运用

矿山机电设备中电动机故障包括放电故障、定子绕组故障等。运用故障诊断技术开展矿山提升机维修作业时,应重视其故障特性分析,运用电流互感器、高频检测仪对矿山电动机进行故障诊断检测。实际的操作流程包括:先用检测设备获取电动机发生故障时的运行参数并进行全面分析,进而将检测结果与设备既定的运行参数进行对比分析,找出引发电动机故障的具体原因,从而制定出相关的故障处理措施。

4 结语

注重矿山机电设备维修中故障诊断技术的合理运用,有利于降低设备故障发生率,减少矿山企业不必要的经济损失,保持设备长期运行中良好的生产效益。因此,未来矿山机电设备维修中应提高对故障诊断技术的正确认识,在可靠的故障诊断技术支持下实现对机电设备故障的及时处理,确保矿山机电设备性能可靠性,为我国采矿事业的稳定发展打下坚实的基础,促使机电设备能够长期处于稳定、高效的运行状态。

参考文献

[1] 王高海,董哲.浅谈矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用[J].商业文化(下半月),2012(5):269.

篇12

随着矿山开采技术的不断发展和煤矿企业的科学技术水平、安全管理水平的不断提高,综采机电的模式也发生了改变,从简单单一型向综合复合型转变,这样对煤矿的职工的素质和综采机电的诊断技术又提出了更高的要求。综采机电在开发矿业资源、促进矿业发展、实现矿山生产现代化的进程中起着十分重要的作用,其中在矿山岩石钻进、铲装、运输、破碎及选矿等设备中,液压技术已得到广泛的应用。但是,正是由于煤矿企业的工作环境的限制,煤矿大部分都是在井下工作,煤矿的机械在井下工作时,同样也会受到井下环境和作业空间等因素的影响,使得煤矿机械设备易于发生故障,甚至事故,使得机械设备的故障率更高;另一个方面,因为煤矿企业的生产特性等一些自身固有因素的影响,直接决定了使得这些工作在井下的机械的工作空间过小,使得粉尘比较大,而且湿度也加强,更甚至是压力太大的这样的环境下,也给机械设备出现故障的排除增加了更大的困难。尤其新世纪以来,随着采矿业规模日益增大,采矿机械设备也更趋于大型化,连续化,机电一体化,其性能与复杂程度不断提高,对设备故障的诊断也更为复杂。因此,为了达到能够使得综采机电设备处于一种良好的正常工作状态,我们必须要将煤矿机械设备和信息技术管理方面协调统一起来,对综采机电设备进行诊断和维修,这样处理对于煤矿机械的维修管理是相当有必要的。建立矿井调度室远程故障诊断及专家维护系统是解决问题的很好的方法。

2、故障诊断技术及专家系统

设备故障诊断技术包括故障检测与故障诊断.通常合在一体统称为故障检测和诊断(FDD)。

2.1故障的定义和故障诊断的机理

设备工作正常是指在煤矿机械设备不出现任何问题,不影响煤矿正常安全生产时,并发挥了其应有的作用、不会造成一些损失等;设备出现异常是煤矿机械设备在运行的过程中,由于机械设备的内部某个部分出现了问题,直接影响到了煤矿机械设备的正常工作,使得机械设备的缺陷进一步被放大,使得机械设备的性能不能发挥,情况恶化,但是机械设备仍然能够进行工作。故障则是指当机电设备的某个部分的缺陷发展到使得机械设备不能正常工作,使得其设备的性能和功能基本丧失的程度。正是因为监测与故障是在设备不停机的情况下进行的,所以,最终这些故障都是通过以状态信号为依据。监测与诊断就是要快速、准确地提取设备运行时二次效应所反映的特征。

故障诊断技术是以可靠性理论、信息论、控制论和系统论为理论基础,以现代测试仪器和计算机为技术手段,结合各种诊断对象(系统、设备、机器、装置、工程结构以及工艺过程等)的特殊规律逐步形成的一门新技术,主要包括检查和发现异常、诊断故障状态和部位、分析故障类型、提出诊断决策方案及诊断结论四个基本环节。其基本原理是根据机械、电气等设备运行过程中产生的各种信息,判断设备运行是属于正常还是异常,识别设备或机器是否发生故障,并对设备未来状态进行预测,确定最合适的维修方案和检修周期。作为一门交叉性学科领域,故障诊断技术在过去的几十年里得到了飞速发展,一些新的理论与方法已经得到了成功的应用。而非线性系统的故障诊断是当前故障诊断领域研究的热点与难点问题。在生产过程中,大型设备发生的故障是各种各样的,而根据系统采用的特征描述和决策方法的差异,形成了不同的故障诊断方法,具体可分为基于解析模型的方法、基于信号处理的方法和基于知识的方法三大类。

2.2故障诊断过程

1)状态监测。主要是与设备运行有关的状态信号。

2)特征提取。就是从设备运行的状态信号中发现并提取一些与设备运行过程中出现的故障及相关的特征信息。

3)故障诊断。故障诊断就是根据之前所获取的信息,并且通过相关的补充测试等一些辅的信息来找到设备故障的位置。

4)决策。根据设备故障特征状态,和趋势,做出决策。设备诊断是经过分析处理以获得最能识别设备状态的特征参数。机械设备运行时产生多种信息,当其功能出现相应的异常信息,机械劣化过程产生的油液成分变化的化学信号等。利用检测仪器,做出正确的分析和诊断,可以及时预测机器设备可能发生的故障。

2.3设备故障诊断技术及专家系统概述

专家系统是一种以知识为基础的智能化的故障诊断技术的应用系统,使用知识与推理过程,求解那些专家才能求解的高难度问题。在采用先进传感技术与信号处理技术的基础上研制开发的设备故障诊断专家系统,将现代科学的优势同领域专家丰富经验与思维方式的优势结合起来,已成为设备诊断技术发展的主要方向。如果系统在运行过程中发生故障,则专家系统很快就可以根据经验确定故障的原因和部位。这种方法对于复杂系统

的故障诊断非常有效。随着计算机和人工智能技术的发展,专家系统诊断方法的智能化不断提高,它克服了基于模型的故障诊断方法对模型的过分依赖性,成为故障诊断的有效方法,并在很多系统中得到了广泛应用。

3、机电故障诊断技术及专家系统的特点

随着科学技术的高速发展,促进了现代维修理论等相关基础学科理论和各种检查技术的发展,并且工艺手段也在不断的更新和完备。根据煤矿机械设备故障的发生时间、位置等总结了机电故障诊断技术及专家系统的特点。我们可以从以下三个方面进行分析。

3.I目的明确

为了更好的确定机械运行的状态、检查相关部位的故障情况,从而可以分析出故障所发生的原因,并且可以根据原因制定经济有效的维修方案.

3.2实践性强

正是由于煤矿企业的工作环境的限制,煤矿大部分都是在井下工作,煤矿的机械在井下工作时,同样也会受到井下环境和作业空间等因素的影响,使得煤矿机械设备易于发生故障,甚至事故,使得机械设备的故障率更高,使用故障诊断技术,使得处理结果能够很快得到实践验证。

4、煤矿机电设备诊断专家系统的构建

煤矿机电设备诊断专家系统是利用各种类型的诊断知识通过对监测到的信息进行分析、处理,对设备运动状态进行判断和推理的软件系统。一旦设备发生异常,它可以通过推理判断找出故障的原因和发生故障的位置,最后给出诊断推理过程的解释和故障处理对策,在设备性能下降到一定程度或故障将要发生之前主动实施维修。它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。司马煤业公司机电设备诊断专家系统以设备运行状况及计算机网络构成为依据,以数据库技术和NET技术为手段开发,采用C/S模式,应用范围可涵盖所有在役设备,主要由设备综合管理模块、故障诊断模块、维修助手模块、预警提醒模块等功能模块或子系统等组成。

4.1设备综合管理模块

设备故障诊断需要大量描述设备状态及其演变过程的准确数据,即要有足够的信息用于分析与决策,这就是设备数据综合管理。该模块管理、存储所有设备资产清单、设备台帐图纸、设备设计数据、设备安装状况及系统图、维修历史数据、设备变更与维修记录、设备状态监测与诊断数据、事故及异常记录、测点设置、设备可靠性状态统计分析数据等等。

4.2故障诊断模块

1)专家库维护:主要用于维护专家库内的知识和经验,具体的说就是维护选定设备的征兆库,故障库以及征兆与故障之间的逻辑关联。

2)诊断推理:对选定设备进行故障诊断,推理方式包括正向推理、反向推理及正反向混合推理,并根据推理结果给出维修对策。

4.3维修助手模块

维修助手中分门别类的存放了关于设备资料、维修资料、专家资料及应急预案在内的所有文件和资料,实现了对与设备相关的所有文件资料的规范化统一管理。在需要之时可以迅速找到相关资料,包括设备说明书、设备性能参数、设备图片、设备图纸、设备视频、维修作业标准、维修技术标准、维修方法、专家资料、应急预案等。为设备的安装维护,检查调试,定期检修,故障处理,事故应对,专家咨询等各个方面提供技术支持和操作帮助。

4.4预警提醒模块

1)故障预警:根据在线监测设备采集到的各项性能数据和指标对选定设备出现的故障进行预警,以便及早采取措施。

2)维修提醒:根据选定设备的维修或维护周期,提醒设备维修人员在合理的时间对设备进行维修或维护。对单一设备,根据不同运行方式和维修方式,运用技术经济分析方法,对维修费用、效益进行评估,给出对该设备来说最佳维修时间、维修措施和维修项目,并形成维修决策报告。

5、应用与分析

在煤矿生产过程中,正是综采机电故障的多样性,成因的复杂性和进行故障诊断所需要的知识对诊断策略的依赖性。因此,基于综采机电自身的工作特性,提出了机电一体化产品的综采机电远程故障诊断。因此,传感信息融合的自适应能力是非常重要的,这样将有利于提高诊断策略的可靠性。

5.1矿井提升机检测与故障诊断

矿井提升机的功能和作用,对于煤矿工作人员来说,这并不陌生,因为矿井提升机是煤矿企业实现矿井生产、运输的主要设备之一。而且还是连接井下和地面的关键部位,它主要的作用是起到提升原煤、矸石等,下放材料和升降人员等运输任务。煤矿提升机的安全高效的运行,与煤矿企业的安全生产和整个煤矿系统人员的生命安全有着密切的关系。煤矿提升机的故障主要表现在两个方面,第一个就是“硬故障”,第二个就是“软故障”等这两类。硬故障是指由于机电设备在工作过程中,在已经设计好的参数出现了超限,使得机电设备遭到破坏,所以此类故障我们可以通过保护装置来处理;而“软故障”需要测量许多设计的工况参数,并且还需要经过数据处理才能得出一些诊断结果出来,但是由于在诊断过程中,测量的数据较多,从而导致了起准确性比较低,综合而言,“软故障”往往是“硬故障”的前兆。所以,这就说明了“软故障”的诊断准确性和及时性,对预防“硬故障”有着重要的作用,为了有效的保证矿井提升机的安全高效的为煤矿企业服务,通过许多科学技术人员的不懈努力,取得了很多的可喜成果,并且研制出了很多提升机的检测诊断装置。

5.2通风机的检测诊断技术

在当前情况下,关于主风机故障检测诊断方面的相关产品还不是很多,然而比较典型装置是KFCA型通风机集中检测仪、FJZ型矿井主风机在线监测与故障诊断仪。FJZ型矿井主风机在线监测与故障诊断仪是一个以809机为核心的通风机在线检测与故障诊断系统,它将主风机在线监测与机械故障诊断一体化。8098单片机系统是目前面向控制应用领域性能价格比最高的单片微型计算机系统。

系统的主要功能:

第一,主要起到实时检测的功能,主要检测量:轴心轨迹、轴温量、负压、通风机电流,并可巡回显示。

第二,报警、打印。各种参数报警值可任意设定超限时即可进报警并随机打印。

第三,智能诊断。利用主机内专家系统,对通风机常见的“转子”等机械故障进行诊断。故障诊断采用灰度理论对风机故障类型进行快速定位。首先测出通风机敏感部位的振动加速度,并计算其烈度值和功率谱,再根据设备标准故障模式进行灰色关联度分析,并且按照关联度的大小,以此来诊断通风机的机械故障类型。

煤矿机电设备诊断系统在神东已经得到实际应用,到目前为止,设备的说明书、性能参数、图片资料、图纸资料、视频资料、维修资料、专家资料、应急预案等资料和数据的录入工作已经基本完成,其他相关数据的录入和试运行工作进展情况良好。诊断知识库也正在以大型关键设备为试点,有计划有步骤地建立和完善。系统的应用对煤矿企业机电设备资源和技术资源进行统一集成管理,规范和完善了现有机电设备管理体系,大大简化了设备管理和维护的过程,并实现了企业机电设备的故障智能诊断,提高了设备管理的效率和水平,为企业带来了一定的经济和社会效益。它的高效性、科学性对于提高企业设备管理部门的工作效率,提升管理水平具有十分重要的意义,为提高安全生产管理水平提供了更为广阔的空间。

故障诊断专家系统的优点是:适于人的思维,容易理解,知识可用基本规则表示,无需输入大量的细节知识;个别事实发生变化时易于修改;能解释自己的推理过程。然而,在智能诊断专家系统的应用取得初步成果的后面仍存在明显的局限性,如实现故障诊断的准确度依赖于知识库中专家知识的丰富程度和专家知识水平高低;建立知识库困难,有些经验难以通过形式化的方式来描述;当系统规模较大时还存在着“冲突消解”和“组合爆炸”等问题;推理效率低,缺少自学习和自适应机制。

6、结语

设备故障诊断专家系统是煤矿机电设备完好率的重要保障。系统的应用使煤矿机电设备的检修逐渐实现了预知维修、状态维修,以保证机电设备可靠运转,为煤矿企业安全生产提供了有力保障。而专家系统由于其自身特点,在设备诊断和维修中越来越显示出其优越性,虽然故障诊断技术已得到很大发展,但还存在各种问题有待研究和解决。欲使故障诊断技术不断取得进展并在生产实践中得到应用,必须和当代的前沿学科相结合,引入相关学科中的新思维和新方法,并善于从生产实际中提出问题,归纳提高到理论和方法的高度进行研究和探讨。

参考文献:

[1]张东初.设备诊断系统的建立及应用[J].郑州轻工学院学报,1994(12):45-49.

[2]邓克、方庆琯、叶维明、刘丽萍,矿山机械液压系统的故障及诊断[J],金属矿山,2006

篇13

随着经济的发展,煤矿的规模也越来越大。在煤炭开采作业中开始广泛的使用矿山机械,在很大程度上提高了煤矿开采的效率,但同时对矿山机械故障的检测技术也提出了更高的要求,现代化矿井中所应用的设备规模大很多,而且也有很高的自动化水平,在成本核算中人工费的份额不大,但是维修费用却很高。所以要想降低费用成本,增强企业在行业中的竞争力,就要提高设备的故障诊断和维修技术。但是,煤矿企业由于其特殊的工作环境限制,煤矿的机械设备在工作中起到很重要的作用,但同样也会受到煤矿企业特殊工作环境的影响,所以在井下环境工作的煤矿机械设备的故障发生机率会很高。另一个方面原因是因为煤矿企业一些固有因素决定了机械设备在井下使用过程中的限制,环境因素影响较大,在设备运行过程中,机械故障率会增加,加之作业空间狭小,给机械故障的排除增加了很多困难。随着科技的飞速发展,采矿业规模的日益扩大,企业对机械设备的需求就有了更高要求。采矿机械设备技术更新越来越快速,实现了大型化、机械化和机电一体化的水平,对于机械故障的检测也更为复杂化。因此,为了达到能够使得矿山机械设备处于一种良好的正常工作状态,我们必须要将煤矿机械设备和信息技术管理协调统一起来,对矿山机械设备进行诊断和维修,这对煤矿机械的维修管理是十分必要的。建立矿井调度室远程故障诊断及维护系统是解决问题的很好方法。

1.故障诊断技术

设备故障诊断技术包括故障检测与故障诊断,通常合在一体统称为故障检测和诊断(FDD)。

1.1故障的定义和故障诊断的机理

机械设备在正常工作过程中,会为企业在很大程度上提高工作效率,使煤矿企业在有限的时间内增加产量,使企业的经济效益倍增。设备在运行过程中不光有正常的磨损会发生故障,还有工作的环境及各种因素的影响都会使设备无法正常运转,发生故障,机械设备在出现故障后不能正常发挥应有的水平,严重影响了工作进度和任务的完成,致使企业经济受损。所以这时就需要企业及时进行故障诊断,科学正确的诊断出机械设备某个部位的不正常情况,快速准确的排出故障,从而使机械设备正常运转。

1.2故障诊断过程

1.2.1状态监测

矿山机械在运行过程中会有种种状态信号,所以在状态监测过程中主要监测这些与设备运行有关的状态信号。

1.2.2特征提取

在监测过程中,要及时发现状态信号中的特殊信息,并予以提取,这些在设备运行过程中提取出来的与故障锁有关的信息会为故障诊断带来有利的数据支持。

1.2.3故障诊断

故障诊断就是根据之前所获取的信息,并且通过相关补充测试等一些辅的信息来找到设备故障的位置。

1.2.4决策

根据设备故障特征状态和趋势,做出决策。设备诊断是经过分析处理以获得最能识别设备状态的特征参数。机械设备运行时产生多种信息,当其功能出现相应的异常信息,机械劣化过程产生的油液成分变化的化学信号等。利用检测仪器,做出正确的分析和诊断,可以及时预测机器设备可能发生的故障。

2.矿山机械故障诊断及维护技术特点

随着矿山机械设备科学化程度不断提高,这在一定程度上促进了故障诊断技术及相关理论的快速发展。根据煤矿机械设备故障的发生时间、位置等总结了矿山机械故障诊断及维护技术的特点。我们可以从以下方面进行分析。

2.1目的明确

为了更好的确定机械运行的状态、检查相关部位的故障情况,从而可以分析出故障所发生的原因,并且可以根据原因制定经济有效的维修方案。

2.2实践性强

正是由于煤矿企业工作环境的限制,煤矿机械大部分都是在井下工作,工作时同样会受到井下环境和作业空间等因素的影响,煤矿机械设备易于发生故障,甚至事故,使得机械设备的故障率会更高,使用故障诊断技术,会使处理结果能够很快得到实践验证。

3.矿山机械故障诊断及维护流程

在煤矿生产过程中,正是基于矿山机械故障的多样性,成因的复杂性和进行故障诊断所需要的知识对诊断策略的依赖性以及机械设备自身工作特点的优越性,提出了机电一体化产品的矿山机械远程故障诊断。因此,传感信息融合的自适应能力是非常重要的,这样将有利于提高诊断策略的可靠性。

4.结束语

由此可以看出故障诊断在煤矿企业机械设备维修中的重要性,随着科技的不断发展,传统的维修方式已无法适应日益复杂的煤矿企业机械设备的维修需要,所以现在对煤矿企业机械设备的维修不仅要采取主动的方式,还需应用上计算机的高科技诊断步骤,这样会在在很大程度上降低了机械设备发生故障的风险,有效的节约了成本,维护了企业的经济利益。同时高科技的诊断技术有效的缩短了企业维修设备的时间,延长了机械设备的利用率和服务期限,提高了工作量。在很大程度上降低了企业的综合成本,增加了效益。远程故障诊断技术目前还处于发展阶段,还有很多问题尚待解决。这包括故障诊断技术本身要解决的问题。但是,无论是从经济观点出发,还是从整个作业来考虑,准确及时、有效地实现矿山机械远程故障诊断的方法都值得关注和研究。

【参考文献】

[1]郑德超.浅谈矿山机械设备的状态监测与故障诊断.技术与市场.2011(04).