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摘要：针对煤矿机械设备的故障诊断技术进行分析，阐述了当前我国煤礦机械设备的发展现状，介绍了煤矿机械设备工作环境和工作特点。结合这些内容，总结了煤矿机械设备故障诊断技术应用，内容有：振动检测诊断法，温度在线监测法，红外热成像诊断法，超声波无损检测法等。希望通过对这些内容的分析，能够为煤矿机械设备的故障诊断提供一定帮助。
关键词：煤矿机械设备；故障诊断；振动检测；温度在线监测
随着我国当前经济的迅速发展，促使人们的生活质量不断提升，对煤炭的需求量不断增高。对此，要高度重视煤矿开采技术，企业选择先进的机械设备，并且开发新兴开采技术，进一步提升煤矿开采效率。通过这种方式，促使社会发展对煤炭资源的需求得到充分满足。除了开发新兴技术之外，还需对企业现有机械设备进行严格检查，定期维修，以防止机械设备运行中发生故障，影响正常生产。
1 我国煤矿机械设备发展现状
我国煤矿机械设备的使用性能不断进步，在近几年的应用中推动了煤矿开采也的整体发展。即便如此，在对煤矿机械设备使用中，还是存在一定问题，和发达国家相比，我国技术水平相对落后[1]。当前我国自动化以及智能化程度仍旧存在较大的发展空间。我国煤矿业当前面对的严峻问题是：国民煤炭量需求逐渐增加，但是还是存在较多的设备故障，对煤炭开采企业带来较大的安全隐患，人员人身安全得不到保障，给煤炭企业造成极大的经济损失。这一现状充分体现出煤矿机械设备诊断技术以及维护技术的重要性。因此，相关技术人员要高度重视煤矿机械设备的工作环境和特点，了解一些常见设备故障及引发原因，进而充分掌握诊断要点，实现煤矿机械设备的高效运行。
2 煤矿机械设备工作环境和工作特点
大部分煤炭资源均别埋在地下，这就引发了煤矿开采工作中绝大部分均是井下作业，这就对煤矿机械设备提出了较高的要求，煤矿机械设备的运行环境比较特殊。设备运行的外部环境相对恶劣，不但要进行正常工作，还遭受井下恶劣环境所带来的冲击以及摩擦。运行条件较差，缺少光照，容易被腐蚀，井下存在一些对机械设备带来损害的气体、液体等，从而降低了机械的使用寿命。煤矿机械设备的工作时间较长，长时间的运营可能会导致机械设备承受较大的负荷，从而引发故障。因此，煤矿机械设备工作外部条件对设备带来严重危害，从而导致机械运行时出现故障。由此可见，针对煤矿机械设备，实施日常的故障诊断和维护十分必要，对煤矿企业的发展具有促进作用[2]。
3 煤矿机械设备故障诊断技术应用
3.1 振动检测诊断法
煤矿机械设备运行过程中，不管是转子存在的缺陷还是支撑系统和连接方面的缺陷，均有可能会导致异常振动现象发生。当煤矿机械设备正常运行的时候，其所表现出来的振动量无论是在时域上，还是在频域上，均存在一定的数据特征，这些特征值存在较高的规律性，若检测出了实际振动数据特征量和正常工作情况下的规律性不相适应，则认为设备的运行存在异常隐患。以此作为依据，对振动检测技术进行应用，检测煤矿机械设备的运行情况。这一技术的实施相对简单，可以通过图标的形式展示数据特征量，技术人员可直观的观察，着在实际生产过程中应用十分广泛[3]。
3.2 温度在线监测法
当煤矿机械设备在具体运行过程中，温度比正常工作时的温度高，就证明机械设备存在问题。在一些容易发热的转动或者传动位置，例如轴承、铰链、齿轮等，在该位置设置温度传感器，同时可以对相关部位的温度进行在线监测。如采煤机截割滚筒，内部轴承的磨损过大，会导致温度急剧升高，这时相对应的温度传感器所体现出来的额温度也达到正常值，通过这一内容可得滚筒工作存在问题，还能够对问题源头进行准确判断。对这些容易产生热量的部位进行连续监测，将运行过程中的历史数据进行记录，能够快速并且直观的将采煤机的工作状态反应出来，还能够及时察觉故障，并且对故障的发展趋势进行预测。使用温度在线检测诊断方式，属于一种较为普遍的方式，其优点在于可以正确、快速并灵敏的对设备的具体工作状态反应出来[4]。同时其也存在一定的缺点，即在诊断电气系统故障的时候，存在一定局限性，在设计和安装电热偶传感器的时候，要求较高。
3.3 红外热成像诊断法
在自然界当中，所有的温度比绝对零度高的物体，均会不断的向外辐射红外线。而红外热像仪主要是借助红外探测器、光成像物镜来接收被测物体的红外辐射信号，通过红外光学系统，在红外探测器的光敏原上，通过电子扫描电路，针对被测目标红外色像进行扫描，然后对其进行转换，使其成为电信号，经过放大处理之后，被转换成标准的视频信号[5]。借助红外热像仪，可以监测煤矿机械设备运行时，表面辐射的红外热能，能够形成相应的热图像，从中寻找出图像当中的温度异常点，对这一点的温度值进行测量，实现对相关设备的诊断。红外色像仪使用过程中，主要原理是对非接触在线方法诊断、观测，从而了解到煤矿机械设备表面温度，其属于一种无接触在线测温，这就在一定程度上解决了使用常规温度创安器时，布线困难的问题。采用红外热像检测的方式，发现煤矿机械设备当中有热状态异常的现象，还可以从中找到潜在的故障点，能够有效对线路进行在线故障诊断。
3.4 超声波无损检测法
无损检测技术是一种比较先进的检测技术，经常被应用在煤矿机械设备的故障诊断工作中。其中无损检测主要是指不损害检测对象的基础上，根据材料内部和材料表面进行测试的方法。超声无损检测技术被广泛的应用在煤矿机械设备检修中。超声检测仪器具有较高的灵敏度，其中的声波具有较强的穿透能力，能够通过这一技术了解到煤矿机械设备中零件的损伤情况，还能够根据实际情况来判断损伤部件的使用寿命，对零件进行适当的评估，查看其是否需要维修或者更替。对于煤矿机械设备而言，存在较多的大型铸件、锻件以及焊接件等。其中铸件的粒径比较粗大，形状相对复杂，这就在一定程度上增大了干扰，信号的强度降低。对此，可以使用低频直探头对其进行检测。锻造类型的零件损伤基本上位于一些凹槽位置和轴肩位置等，对其进行检测，基本上不拆卸主轴，然后在端面或者周向开展超声探测。对于焊接器件来说，为了确保其结构具有较高的完整性以及焊接支架的安全性能，要求对一些关键的焊缝进行检测，大多情况下使用超声横波的方式对焊缝进行检测。
4 结束语
综上所述，当前我国煤矿企业面临着比较严峻的发展形势，社会煤炭量需求量不断增加。对煤矿机械设备也提出了更高的要求，对开采率产生影响。对此，高度重视对机械设备故障的诊断和维护，意义深远。诊断和维护人员需对先进技术进行应用，提升自身专业技术水平，从而实现对机械故障的准确诊断和科学维修。
参考文献：
[1]仵振华.煤矿机械的故障诊断与维修方式探究[J].科技经济导刊，2018（01）：68-69.
[2]齐亚雄，刘永文.煤矿电气机械设备维修及故障诊断处理[J].低碳世界，2017（20）：60-61.
[3]解宗雨.研究煤矿机械设备的使用维修与故障的诊断[J].山东工业技术，2017（10）：58.
[4]闫丽丽.煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术研究[J].山东工业技术，2015（23）：43.
[5]童树兵.煤矿机械设备的使用维修和故障诊断分析[J].科技展望，2015，25（30）：43.
关键词：煤矿机械设备；故障诊断；振动检测；温度在线监测
随着我国当前经济的迅速发展，促使人们的生活质量不断提升，对煤炭的需求量不断增高。对此，要高度重视煤矿开采技术，企业选择先进的机械设备，并且开发新兴开采技术，进一步提升煤矿开采效率。通过这种方式，促使社会发展对煤炭资源的需求得到充分满足。除了开发新兴技术之外，还需对企业现有机械设备进行严格检查，定期维修，以防止机械设备运行中发生故障，影响正常生产。
1 我国煤矿机械设备发展现状
我国煤矿机械设备的使用性能不断进步，在近几年的应用中推动了煤矿开采也的整体发展。即便如此，在对煤矿机械设备使用中，还是存在一定问题，和发达国家相比，我国技术水平相对落后[1]。当前我国自动化以及智能化程度仍旧存在较大的发展空间。我国煤矿业当前面对的严峻问题是：国民煤炭量需求逐渐增加，但是还是存在较多的设备故障，对煤炭开采企业带来较大的安全隐患，人员人身安全得不到保障，给煤炭企业造成极大的经济损失。这一现状充分体现出煤矿机械设备诊断技术以及维护技术的重要性。因此，相关技术人员要高度重视煤矿机械设备的工作环境和特点，了解一些常见设备故障及引发原因，进而充分掌握诊断要点，实现煤矿机械设备的高效运行。
2 煤矿机械设备工作环境和工作特点
大部分煤炭资源均别埋在地下，这就引发了煤矿开采工作中绝大部分均是井下作业，这就对煤矿机械设备提出了较高的要求，煤矿机械设备的运行环境比较特殊。设备运行的外部环境相对恶劣，不但要进行正常工作，还遭受井下恶劣环境所带来的冲击以及摩擦。运行条件较差，缺少光照，容易被腐蚀，井下存在一些对机械设备带来损害的气体、液体等，从而降低了机械的使用寿命。煤矿机械设备的工作时间较长，长时间的运营可能会导致机械设备承受较大的负荷，从而引发故障。因此，煤矿机械设备工作外部条件对设备带来严重危害，从而导致机械运行时出现故障。由此可见，针对煤矿机械设备，实施日常的故障诊断和维护十分必要，对煤矿企业的发展具有促进作用[2]。
3 煤矿机械设备故障诊断技术应用
3.1 振动检测诊断法
煤矿机械设备运行过程中，不管是转子存在的缺陷还是支撑系统和连接方面的缺陷，均有可能会导致异常振动现象发生。当煤矿机械设备正常运行的时候，其所表现出来的振动量无论是在时域上，还是在频域上，均存在一定的数据特征，这些特征值存在较高的规律性，若检测出了实际振动数据特征量和正常工作情况下的规律性不相适应，则认为设备的运行存在异常隐患。以此作为依据，对振动检测技术进行应用，检测煤矿机械设备的运行情况。这一技术的实施相对简单，可以通过图标的形式展示数据特征量，技术人员可直观的观察，着在实际生产过程中应用十分广泛[3]。
3.2 温度在线监测法
当煤矿机械设备在具体运行过程中，温度比正常工作时的温度高，就证明机械设备存在问题。在一些容易发热的转动或者传动位置，例如轴承、铰链、齿轮等，在该位置设置温度传感器，同时可以对相关部位的温度进行在线监测。如采煤机截割滚筒，内部轴承的磨损过大，会导致温度急剧升高，这时相对应的温度传感器所体现出来的额温度也达到正常值，通过这一内容可得滚筒工作存在问题，还能够对问题源头进行准确判断。对这些容易产生热量的部位进行连续监测，将运行过程中的历史数据进行记录，能够快速并且直观的将采煤机的工作状态反应出来，还能够及时察觉故障，并且对故障的发展趋势进行预测。使用温度在线检测诊断方式，属于一种较为普遍的方式，其优点在于可以正确、快速并灵敏的对设备的具体工作状态反应出来[4]。同时其也存在一定的缺点，即在诊断电气系统故障的时候，存在一定局限性，在设计和安装电热偶传感器的时候，要求较高。
3.3 红外热成像诊断法
在自然界当中，所有的温度比绝对零度高的物体，均会不断的向外辐射红外线。而红外热像仪主要是借助红外探测器、光成像物镜来接收被测物体的红外辐射信号，通过红外光学系统，在红外探测器的光敏原上，通过电子扫描电路，针对被测目标红外色像进行扫描，然后对其进行转换，使其成为电信号，经过放大处理之后，被转换成标准的视频信号[5]。借助红外热像仪，可以监测煤矿机械设备运行时，表面辐射的红外热能，能够形成相应的热图像，从中寻找出图像当中的温度异常点，对这一点的温度值进行测量，实现对相关设备的诊断。红外色像仪使用过程中，主要原理是对非接触在线方法诊断、观测，从而了解到煤矿机械设备表面温度，其属于一种无接触在线测温，这就在一定程度上解决了使用常规温度创安器时，布线困难的问题。采用红外热像检测的方式，发现煤矿机械设备当中有热状态异常的现象，还可以从中找到潜在的故障点，能够有效对线路进行在线故障诊断。
3.4 超声波无损检测法
无损检测技术是一种比较先进的检测技术，经常被应用在煤矿机械设备的故障诊断工作中。其中无损检测主要是指不损害检测对象的基础上，根据材料内部和材料表面进行测试的方法。超声无损检测技术被广泛的应用在煤矿机械设备检修中。超声检测仪器具有较高的灵敏度，其中的声波具有较强的穿透能力，能够通过这一技术了解到煤矿机械设备中零件的损伤情况，还能够根据实际情况来判断损伤部件的使用寿命，对零件进行适当的评估，查看其是否需要维修或者更替。对于煤矿机械设备而言，存在较多的大型铸件、锻件以及焊接件等。其中铸件的粒径比较粗大，形状相对复杂，这就在一定程度上增大了干扰，信号的强度降低。对此，可以使用低频直探头对其进行检测。锻造类型的零件损伤基本上位于一些凹槽位置和轴肩位置等，对其进行检测，基本上不拆卸主轴，然后在端面或者周向开展超声探测。对于焊接器件来说，为了确保其结构具有较高的完整性以及焊接支架的安全性能，要求对一些关键的焊缝进行检测，大多情况下使用超声横波的方式对焊缝进行检测。
4 结束语
综上所述，当前我国煤矿企业面临着比较严峻的发展形势，社会煤炭量需求量不断增加。对煤矿机械设备也提出了更高的要求，对开采率产生影响。对此，高度重视对机械设备故障的诊断和维护，意义深远。诊断和维护人员需对先进技术进行应用，提升自身专业技术水平，从而实现对机械故障的准确诊断和科学维修。
参考文献：
[1]仵振华.煤矿机械的故障诊断与维修方式探究[J].科技经济导刊，2018（01）：68-69.
[2]齐亚雄，刘永文.煤矿电气机械设备维修及故障诊断处理[J].低碳世界，2017（20）：60-61.
[3]解宗雨.研究煤矿机械设备的使用维修与故障的诊断[J].山东工业技术，2017（10）：58.
[4]闫丽丽.煤矿综掘机械设备维修中的故障诊断技术研究[J].山东工业技术，2015（23）：43.
[5]童树兵.煤矿机械设备的使用维修和故障诊断分析[J].科技展望，2015，25（30）：43.