摘 要:在矿山机电设备的故障维修中,故障诊断技术的应用是不可缺少的,其对设备的维修、使用寿命、矿山生产安排以及提高设备的使用效率、以最小设备投入来实现最大利润的创造等起到极为重要的作用。本文首先阐述了故障诊断技术的定义,并对矿山机电设备中故障检测诊断技术的应用。
关键词:机电设备 故障检测诊断 应用
中图分类号:TU71文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)11(a)-0128-01
现阶段,我国大多数的矿山设备所采用的维修方法以及设施,通常应用计划经济体制模式,和国外发达的国家相比,差异较大,其中部分模式已无法适应当前市场经济的需要。而在矿山机电设备维修应用故障检测诊断技术,不仅结合我国的国情,还吸收了先进技术及经验,有效提高矿山的生产管理水平,改变传统的维修体制,以便适应当前市场经济的体制。
1 故障诊断检测技术
1.1 故障检测诊断技术定义
故障检测诊断技术主要是包括故障检测和故障诊断,以现阶段的实践领域和学界理论的通说,统称为故障检测机诊断。设备工作运行正常主要是指设备能按自身功能特征,正常运转,和设备该有效能相符合。而设备的异常运转,是指其在运转的过程中出现问题,且影响到其它零件的正常运转,造成难以满足生产的发展需求。设备出现瑕疵,故障指油耗等,导致设备性能丧失,无法继续工作。故障检测诊断技术就是以设备的工作状态信号变化,进行准确定位,精确发现存在的问题,且快速处理相关问题,以确保设备的安全运行。
1.2 故障检测诊断技术特点分析
随着现阶段设备维修理论、检查技术理论等的快速发展,故障检测诊断技术也得到不断发展,其主要有如下三个特点:(1)目的性较强。诊断目的明确,能快速对运行中的设备进行故障定位和分析,且在这样的基础上制定出行之有效的维修方案,进而保障设备的正常运行。(2)复合型技术。诊断维修均涉及到动力学和物理学等多种学科的领域,主要包括液压器操作、机械制造等的原理与应用等相关专业的知识。由此可见,故障检测诊断技术涉及到各种学科知识,知识面广且经验丰富。(3)理论化向实践转化。所有的诊断方法及维修技术均根据时间来定,处理原理及结果可直接转化为实践,并用于实际操作。
2 矿山机电设备中故障检测诊断技术的应用
2.1 用于矿井提升机的故障检测诊断
提升机作为矿井生产与运输的重要设备,主要负责对原煤、下放材料以及员工升降的任务,关乎到矿山生产、矿工的人身生命财产安全。该设备最常见的故障是松绳现象,危害重大。本文主要介绍的是较为简单但又高效益的松绳监测装置。此装置以单片机、霍尔传感器构成,基本原理为:在提升机的每一个天轮上安装小磁钢,且将霍尔传感器安装在合适位置。以此检测提升机天轮的运转速度。若提升机处于正常运行时,即在无松绳的情况下,天轮的运转速度一样,霍尔传感器检测出的计数脉冲个数相同,单片机计算得出的天轮行程差为零。若提升机的钢丝出现松绳情况时,两个天轮行程不相同,单片机能快速算出它们的行程差,行程差到预报警值后,松绳会发出报警的信号。若行程差与保护值相同时,则装置会发挥设备控制信号,以促使提升机得以及时刹车,进而保护到各方面安全。
2.2 用于通风机的故障检测诊断
笔者对相关产品进行研究后发现,在现阶段,用来用于检测诊断通风机故障的诊断极少,较为典型的装置是由江西煤炭工业制造研究所研制的KF－CA型号的通风机集中检测仪以及煤炭科学总院的重庆分院的FJZ型号得矿井主风机在线监测和故障诊断仪。它们的特点主要有:指令系统丰富且高效、18位的中央处理器、16为的定时器两个、16位的监视定时器以及高速输入及输出的接口等。通过指令发出、诊断仪诊断、处理器分析检测、定时器进行时限规定、诊断结果高速输入、输出。来完成对通风机故障的检测机诊断。
2.3 用于采煤机的故障检测诊断
为改变现阶段国产采煤机的落后故障检测诊断状况。原煤炭部把研制“电牵引采煤机的工况检测与故障的诊断系统”作为重点的科技攻关计划来看待。电牵引采煤机的工况检测与故障的诊断系统主要由以下几个部分组成。第一,变频器通信设备,该变频器能检测出29个工况的检测参数,且显示屏及液屏均单独设立,其可显示出采煤机在运行时的牵引速度参数、输入电压的参数等,且具有过压欠压及过载过流、温度保护等功能。其主要功能为把变频器的工况检测信号传送至工况故障检测中心,进而得出相应处理,最后以图形或是中文的方式进行集中显示。第二,工况故障检测诊断装置。该装置主要是嵌入了微型计算机中,以Windows作为操作系统。其和采煤机的控制中心主要以接点通信的方式通信。当检测诊断出有故障或者事故出现时,该装置通过计算机显示出工况故障的类型,进而向控制中心输送信号,控制中心进行控制。第三,综合检测诊断故障设备。该设备主要由680×460彩色液晶显示屏和相关的电路组成,一般是显示采煤机操作和运转状态的故障诊断、工况检测诊断参数等。除此之外,还有机身外围的检测设备、左右摇臂的检测设备、高压控制箱的检测设备等。
2.4 用于高压异步电动机的故障检测诊断
高压异步电动机在矿山开采工作中具有重要的作用,若出现故障,会严重影响煤矿相关工作的运行。随着现代信号处理技术以及人工智能技术的产生及应用,异步电动机对故障的检测诊断也变得更加得心应手,效果也更加好。一般,高压异步电动机的故障检测诊断方法有如下三个:(1)电流高次谐波的检测。定子绕组故障会造成定子电流的高次谐波不断增加,造成定子绕组匝间出现短路故障。通过对定子电流的次谐波变化情况可检测出故障所在。(2)局部的放电检测。高压电动机定子侧出现故障,会产生放电现象,这与电机绝缘体剩余寿命相关,因而通过测定放电强度可提供报警信号,利用检测定子电流中的电流互感器以及高频检测仪可检测出局放脉冲,及可诊断出定子的故障。(3)磁通的检测。电动机发生故障会造成内部的磁通位于径向以及切向部位的分量出现变化,检测这两个分量发生的磁通变化,即能诊断出定子的故障。
3 结语
除上述内容外,笔者认为,要使故障检测诊断技术充分发挥其作用,仍需电工、机工以及相关技术人员的不断研究和改进,才可收到更大的成效。
参考文献
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