煤矿机械故障监测诊断研究

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1、煤矿机械故障监测诊断研究摘要：随着时代的进步和科技的发展，机械装备在各领域中的应用越来越广泛。尽管设备的可靠性在不断提高和完善，但是，调查研究发现,国内外由于机械设备引起的灾难性事故还是频频出现，为此，越来越多的人开始重视机械设备在可靠性、可用性、可维修性、经济性及安全性方面的强化。文章以几个典型机械设备的故障检测为例，对其进行了介绍和分析，以便为煤矿机械故障监测领域的完善和发展提供有力保障。关键词：煤矿机械;故障监测;故障诊断;设备维修;机械设备文献标识码：A中图分类号:TD42文章编号:1009-2374(2015)02-0091-03D0I：10.13535/j.cnki.11-4

2、406/n.2015.01431概述就煤矿机械维修方式的发展过程来说，经历了事后维修、预防性维修、预知性维修和主动预防性维修这几个由“事后维修”到“预知维修”重要环节的转变。并且总结研究得出，前段部分的维修并不是计划好的、有目的的维修，所以也就并不能真正地取得多大的效果，并且还会给生产带来一些不必要的损失。而后一部分维修要想取得成果，就必须保证具备充足、完善的预知和预测未来的技术。这时，就诞生了现如今的状态监测和故障监测诊断技术。该技术的实施过程和功能主要是利用计算机网络技术在机械设备上建立状态监测点，采集设备运行数据，对设备运行进行分析、诊断，避免出现维修过剩或被迫停机现象。2采掘机械

3、的故障监测诊断2.1状态监测诊断系统分析通过状态监测的运用可以更为及时、全面地了解和掌握到机器早期失效的一些相关信息。就井下电牵引采煤机而言，主要包括釆煤机控制系统、采高传感器、通讯工控机、安全牛产监控网络和监控中心主机等几部分。其中，在某采煤机故障诊断系统中，很多相关的参数和数据（牵引速度、牵引电机各参数、截割电机的电流和故障等）都是由PLC控制器和牵引变频器采集得到的。滚筒升降、采机左右行、故障等数据的采集则可以通过2个摇臂电机同轴安装2个角度传感器来得到。就角度传感器来说，它主要是用来将两摇臂的角度信号转换为对应的电压信号的。首先，该信号在数据采集卡的使用下，与控制器联系到一起，于

4、是便能够准确得到两摇臂的角度，为左右滚筒屮心位置提供有力保障。其次，该信号将到达通讯工控机并被完整地接收和保存下來，在该过程中还要经历监控中心主机对送入的数据进行分析、处理并完成显示的过程。最后，在全面获得和掌握这些运行参数的基础上，要及时对动态数据库进行更新，在数据库中的监测数据可以为知识库所使用。通过对采煤机状态的掌握和分析，可以为故障的确定提供条件。另外，确定岀来的故障要经故障评价系统送人机界面并反馈系统，制定经济有效的维修方案。2.2采掘机械常用的状态监测方法2.2.1振动检测法。在机器运转工作过程中，一旦机器内部不能正常运行的话，就会造成整个过程都出现不同程度的振动现象。此时就

5、要进行振动监测措施，该措施主要是应用振动监测设备及振动技术取得机器的振动频谱来分析机器运行状态的过程。通过运动测量的实施，可以得到更为全烦和准确的相关参数（速度、位移、相位等）。并在进一步分析、研究这些参数的基础上，了解到设备的当前状态，以便为设备故障的寻找奠定基础。将出现故障的地方与正常情况下的特性进行比较，就可以准确地对机器的工作状态进行判断和预测。而只有在严格对比测量数据与判断标准的前提下，才能真正判断出机器的工作情况。就判断标准而言，包括绝对判断标准和相对判断标准两种方式。其中,相对判断标准的对象是同一个部位、不同时间的比较，而绝对判断标准的对象则包括机器全部的数据统计分析。具体

6、的做法，以采煤机牵引电机轴承出现故障的情况分析来说，它主要通过处理振动信号和频谱图来找出具体的故障特征频段，通过这些频段的能量值就能发现设备运转是否正常、有没有故障出现。一旦振动极值超过参考频谱的2.5倍的时候，就表示该机器需要维修了。2.2.2温度记录传感器监测法。当工作屮的设备出现异常情况（连接松动、故障或损坏等）后，就会使机器或者是部件的油温逐渐上升。此时,使用传感器与计算机监测系统相连接的措施，就可以达到连续监测机器温度的目的了。2.2.3油液分析法。该方法的主要依据是，通过全面诊断和了解油液屮的蘑损残留物、泄漏物的具体情况来分析故障的一种措施。另外，由于该法并不是在线分析的，故

7、此还必须要进行现场取样环节，然后才能进行诊断。换言之，该方式较其他现场分析而言要花费更多的时间。2.2.4感应电流分析传感器监测法。就感应电流分析传感器来说，它的主要功能是用来探测电机转子断裂情况的。具体的运转方式为，通过一种机器供电电流的使用，来进行对高解析频谱的分析，进一步找出转子的不足，并给出相对准确的频谱分析图线，由此，便能更为清楚地了解到机器转子的状态了。在出现装配不当的情况（定、转子间产牛摩擦或轴承磨损、轴弯曲等）时，就