论文部分内容阅读
摘要：现如今，我国经济的飞越发展，科技行业也取得了很大的进步，这给我国煤矿行业更好的发展打下了夯实的基础。此外，社会也越来越重视煤矿问题。在实际生产过程中，最重要的设备就是采煤机，又因为此设备运行需要的条件特别多，所以，很容易出现故障。就此，文中简要分析了采煤机在工作时会遇到的问题，并提出相应的解决措施。
关键词：采煤机；故障；预测
随着当代工业生产不断的深入，用到的大型机械设备也越来越多，运行体系越来越复杂，成本与规模逐渐变大。系统与机械设备密不可分，这就增大了设备发生故障的概率。在实际生产中，采煤机的工作环境十分复杂，很容易在运行中出现问题，而且采煤机对煤炭的生产是非常重要的。所以，必须诊断和预测采煤机在实际运行中的故障。
1 采煤机的结构以及故障情况
1.1采煤机的结构
对于煤矿企业而言，其发展与生存与采煤机的安全运行密切相關，而且采煤机的作用就是实现装煤与落煤。电气装置系统、附属装置系统、结构装置系统、牵引装置系统共同组成了双滚筒采煤机的工作系统，相对应的机构则构成了双滚筒采煤机。
采煤机具有其自身独特的外观。采煤机的动力来源就是电气设备，它可以让采煤机完成牵引与传动工作，此外，这个设备中的电动机还具备耐高温性能，可通过定子水冷，更好的加强采煤机的高能性与安全性。采煤机能够在工作面一直工作是因为牵引装置的作用，它能够及时将煤炭传输都特定位置。采煤机还能够在地下深处获取煤炭，这是因为其具有截剂装置，它的工作是利用摇臂不规则摆动的原理，刮落煤矿。
1.2 采煤机经常出现的故障的原因
采煤机的工作环境较为复杂，组成的装置也特别多，所以，在实际运行中很容易出现问题，通常都在液压装置、机械装置以及电气装置中出现故障。而且，电气装置中的问题包含多个位置，比如：变频器、电机等。
温度接点断开是电机部分最主要的故障方式，使得设备不能正常运行，所以，应该通过短接的方法，让设备恢复正常。采煤机无法牵引、液压牵引部分温度过高、牵引时发出特殊响声这些都是液压装置出现的故障。机械装置的问题通常出现在齿轮以及轴承上，轴承上通常会出现温度过高以及发出特殊响声的情况，这就需要暂时停止设备的工作。齿轮主要是因为设备运行时间过长，致使润滑油消耗殆尽，使得机械之间的摩擦增大，最终会使齿面遭到磨损破坏。
2 采煤机故障预测与问题诊断方法
2.1 温度监测
当设备在运行中出现了零件方面的故障后，最明显的就是温度急剧升高。我们可以利用传感器测量零件的温度，及时了解设备之间的状况。对于采煤机而言，在线温度测量具有高效性。比如：当采煤机中出现了轴承摩擦的状况，其中的温度会急剧升高，这时温度监测能够及时发现并准确的找出出现问题的位置，而且温度监测还能够同时对多个目标进行监测，并能够准确记录有关数据。此外，温度监测不单单能够监测采煤机内部状况，还可以监测采煤机运行现状，同时还能对采煤机故障进行预测。
2.2 铁谱分析
通过上述，磨损是机械设备中最长出现的故障，而利用采集与分析磨损碎屑颗粒方法能够有效地分析出设备的运行状况。润滑油经过高强度磁场的运行环境，使得碎屑颗粒可以在重力以及磁场力的作用下，由大到小的顺序落在基片上，这一系列过程就是铁谱分析过程。然后在借助通透的谱片，可以有效的观察磨损碎片，最后，通过分析碎片的数量，并按照收集到的碎片形状与数据能够有效分析出磨损位置与起因，从而，实现机械设备故障的诊断工作。
2.3 专家系统
采煤机出现故障时，通常会出现隐蔽性与繁琐性，使得人们很难及时的诊断出具体位置。专业系统是通过专业的知识进行模拟过程，用来分析故障的系统。经验知识以及事实知识是专家系统的组成部分。其中，事实知识是通过广大学者共同创造出来的使用数据，而经验知识则是通过实际生活中总结出来的。利用专家系统预测与诊断采煤机在实际运行中出现的问题，首先就是总结现场故障的信息，之后以此为前提建设知识库。
2.4 人工神经网络
功能模拟以及神经元网络结构是人工神经网络的重要组成部分，人们可以通过分析采煤机在实际运行中出现的故障信息判断故障产生的原因与具体位置之间的联系。
3 故障诊断方法发展趋势探讨
在采煤机故障诊断方法中，人工神经网络和专家系统相结合的智能故障诊断方法由于其结合两中方法的优势，前景十分光明。神经网络对浅层次的经验推理较为实用，以数值计算为主，专家系统对深层次的逻辑推理较为实用，以符号推理为主。这两种方法结合起来主要有3种模式分别为：以专家系统为主，以神经网络为辅。系统的主要功能通过前者实现，而后者主要用来对规则的改善、补充等；以神经网络为主，以专家系统为辅。作为辅助的专家系统主要有两大功能：一是为神经网络提供所需的预处理，二是为神经网络提供专家解释；并列协调式。神经网络、专家系统相互独立，相互协调，将二者独立执行的某些功能进行组合，发挥二者优势。
4 故障诊断注意事项
第一，在采煤机进行检修时，必须将电源彻底断掉。在断除电源后，不可立即拆机检查，还需等变频器中间电路电容放电完毕后在进行检查，因为电容残留的电压很高，会对人身安全造成威胁。第二，通常为了便于维护工作，变频器的所有动力线一般于前侧布置，但同时却带来了触电隐患，所以，即使在地面试车时，也禁止开盖送电。第三，注意隔离开关不能进行带负荷通、断操作，主要作用只是电气隔离。第四，一般停牵引时尽量不要急按“急停”键，应该优先采用操作站或遥控器的“停牵引”键或控制盘的“启/停”键来进行操作。这是由于变频器的直流电容器组的最大允许充电次数是5次/10min。
5 结语
采煤机是一个具有液压、电气、机械的大型设备，一旦出现问题，就会使得整个采煤工作终止，给企业带来巨大的经济损失。随着社会的不断进步，采煤行业得到很大的发展，采煤机的性能越来越强大，组成也越来越复杂。所以，明确和掌握采煤机的工作原理以及结构，使其在实际运行中出现的故障率降低是非常有必要的。
参考文献
[1]徐二宝，彭天好，陈晓强等。基于AMESim的采煤机滚筒调高电液比例控制系统仿真分析[J].机床与液压，2013，41（11）：149-151.
[2]封平安，滕文。基于多传感器的少人、无人工作面采煤机记忆截割的实现[J].煤矿机械，2013，34（1）：214-216.
[3]胡晓，钱沛云，陈曦晖等。基于多尺度熵-BP神经网络的采煤机摇臂齿轮故障诊断[J].制造业自动化，2014，（18）：4-7.
关键词：采煤机；故障；预测
随着当代工业生产不断的深入，用到的大型机械设备也越来越多，运行体系越来越复杂，成本与规模逐渐变大。系统与机械设备密不可分，这就增大了设备发生故障的概率。在实际生产中，采煤机的工作环境十分复杂，很容易在运行中出现问题，而且采煤机对煤炭的生产是非常重要的。所以，必须诊断和预测采煤机在实际运行中的故障。
1 采煤机的结构以及故障情况
1.1采煤机的结构
对于煤矿企业而言，其发展与生存与采煤机的安全运行密切相關，而且采煤机的作用就是实现装煤与落煤。电气装置系统、附属装置系统、结构装置系统、牵引装置系统共同组成了双滚筒采煤机的工作系统，相对应的机构则构成了双滚筒采煤机。
采煤机具有其自身独特的外观。采煤机的动力来源就是电气设备，它可以让采煤机完成牵引与传动工作，此外，这个设备中的电动机还具备耐高温性能，可通过定子水冷，更好的加强采煤机的高能性与安全性。采煤机能够在工作面一直工作是因为牵引装置的作用，它能够及时将煤炭传输都特定位置。采煤机还能够在地下深处获取煤炭，这是因为其具有截剂装置，它的工作是利用摇臂不规则摆动的原理，刮落煤矿。
1.2 采煤机经常出现的故障的原因
采煤机的工作环境较为复杂，组成的装置也特别多，所以，在实际运行中很容易出现问题，通常都在液压装置、机械装置以及电气装置中出现故障。而且，电气装置中的问题包含多个位置，比如：变频器、电机等。
温度接点断开是电机部分最主要的故障方式，使得设备不能正常运行，所以，应该通过短接的方法，让设备恢复正常。采煤机无法牵引、液压牵引部分温度过高、牵引时发出特殊响声这些都是液压装置出现的故障。机械装置的问题通常出现在齿轮以及轴承上，轴承上通常会出现温度过高以及发出特殊响声的情况，这就需要暂时停止设备的工作。齿轮主要是因为设备运行时间过长，致使润滑油消耗殆尽，使得机械之间的摩擦增大，最终会使齿面遭到磨损破坏。
2 采煤机故障预测与问题诊断方法
2.1 温度监测
当设备在运行中出现了零件方面的故障后，最明显的就是温度急剧升高。我们可以利用传感器测量零件的温度，及时了解设备之间的状况。对于采煤机而言，在线温度测量具有高效性。比如：当采煤机中出现了轴承摩擦的状况，其中的温度会急剧升高，这时温度监测能够及时发现并准确的找出出现问题的位置，而且温度监测还能够同时对多个目标进行监测，并能够准确记录有关数据。此外，温度监测不单单能够监测采煤机内部状况，还可以监测采煤机运行现状，同时还能对采煤机故障进行预测。
2.2 铁谱分析
通过上述，磨损是机械设备中最长出现的故障，而利用采集与分析磨损碎屑颗粒方法能够有效地分析出设备的运行状况。润滑油经过高强度磁场的运行环境，使得碎屑颗粒可以在重力以及磁场力的作用下，由大到小的顺序落在基片上，这一系列过程就是铁谱分析过程。然后在借助通透的谱片，可以有效的观察磨损碎片，最后，通过分析碎片的数量，并按照收集到的碎片形状与数据能够有效分析出磨损位置与起因，从而，实现机械设备故障的诊断工作。
2.3 专家系统
采煤机出现故障时，通常会出现隐蔽性与繁琐性，使得人们很难及时的诊断出具体位置。专业系统是通过专业的知识进行模拟过程，用来分析故障的系统。经验知识以及事实知识是专家系统的组成部分。其中，事实知识是通过广大学者共同创造出来的使用数据，而经验知识则是通过实际生活中总结出来的。利用专家系统预测与诊断采煤机在实际运行中出现的问题，首先就是总结现场故障的信息，之后以此为前提建设知识库。
2.4 人工神经网络
功能模拟以及神经元网络结构是人工神经网络的重要组成部分，人们可以通过分析采煤机在实际运行中出现的故障信息判断故障产生的原因与具体位置之间的联系。
3 故障诊断方法发展趋势探讨
在采煤机故障诊断方法中，人工神经网络和专家系统相结合的智能故障诊断方法由于其结合两中方法的优势，前景十分光明。神经网络对浅层次的经验推理较为实用，以数值计算为主，专家系统对深层次的逻辑推理较为实用，以符号推理为主。这两种方法结合起来主要有3种模式分别为：以专家系统为主，以神经网络为辅。系统的主要功能通过前者实现，而后者主要用来对规则的改善、补充等；以神经网络为主，以专家系统为辅。作为辅助的专家系统主要有两大功能：一是为神经网络提供所需的预处理，二是为神经网络提供专家解释；并列协调式。神经网络、专家系统相互独立，相互协调，将二者独立执行的某些功能进行组合，发挥二者优势。
4 故障诊断注意事项
第一，在采煤机进行检修时，必须将电源彻底断掉。在断除电源后，不可立即拆机检查，还需等变频器中间电路电容放电完毕后在进行检查，因为电容残留的电压很高，会对人身安全造成威胁。第二，通常为了便于维护工作，变频器的所有动力线一般于前侧布置，但同时却带来了触电隐患，所以，即使在地面试车时，也禁止开盖送电。第三，注意隔离开关不能进行带负荷通、断操作，主要作用只是电气隔离。第四，一般停牵引时尽量不要急按“急停”键，应该优先采用操作站或遥控器的“停牵引”键或控制盘的“启/停”键来进行操作。这是由于变频器的直流电容器组的最大允许充电次数是5次/10min。
5 结语
采煤机是一个具有液压、电气、机械的大型设备，一旦出现问题，就会使得整个采煤工作终止，给企业带来巨大的经济损失。随着社会的不断进步，采煤行业得到很大的发展，采煤机的性能越来越强大，组成也越来越复杂。所以，明确和掌握采煤机的工作原理以及结构，使其在实际运行中出现的故障率降低是非常有必要的。
参考文献
[1]徐二宝，彭天好，陈晓强等。基于AMESim的采煤机滚筒调高电液比例控制系统仿真分析[J].机床与液压，2013，41（11）：149-151.
[2]封平安，滕文。基于多传感器的少人、无人工作面采煤机记忆截割的实现[J].煤矿机械，2013，34（1）：214-216.
[3]胡晓，钱沛云，陈曦晖等。基于多尺度熵-BP神经网络的采煤机摇臂齿轮故障诊断[J].制造业自动化，2014，（18）：4-7.