浅谈矿山机械设备的使用诊断及其维修

浅谈矿山机械设备的使用诊断与维修【摘要】目前，我国矿山设备的种类繁多，特别是从80年代起，随着引进设备的增多及新技术、新装备的使用，使矿山设备向大型化、自动化、高精度、高效率方向发展。与此同时，机械设备在使用过程中突发性故障率高、停机损失大、维修费用高、维修周期长等问题往往会导致严重的经济损失。本文阐述了机械设备故障诊断的理论、实施方法、仪器和典型零件的应用等内容并总结了矿山机械设备在使用维修与保养中应注意加强的各个环节，着重提出了矿山机械设备维修过程中的各种相关技术特性，并强调了专业技术培训与职业道德教育的重要性。【关键词】矿山设备 使用诊断维修前言矿山机械设备是构成矿山企业的重要组成部分，随着矿山生产建设规模的不断扩大，机械化程度的不断提高，要求对设备的使用维修与保养的技术水平也必须相应的提高，正确的操作设备，提前诊断故障以及及时的维修设备、合理的维护与保养设备，可以延长设备的使用寿命，恢复机电设备技术性能，排除故障及消除故障隐患，保证设备的可靠性工作，发挥设备的最大潜能，有效的提高生产效益，降低生产成本，也是矿山企业得以发展壮大的有效途径。在使用方面加强操作工的专业技术培训，严格执行安全技术操作规程。为了延长机械设备的寿命，在使用方面必须坚持实行“二定三包”制度（定人、定机、包使用、包保管、包保养），机械操作人员要做到“三懂”（懂构造、懂原理、懂性能），“四会”（会使用、会保养、会检查、会排除故障），正确操作机械设备，严格执行安全技术操作规程，并对机械设备实行目标成本管理，将操作者经济效益与机械的使用情况挂钩，并加强对操作人员的职业道德教育与培训。不少单位由于忽视了环境因素对使用机械的影响，未采取相应的保护性或适应性措施，致使机械使用性能降低，使用寿命缩短，甚至酿成事故。如果在工作现场采取有效的相应措施，加强操作人员责任意识对延长机械设备的使用寿命将非常有利。在诊断方面随着计算机和电子技术的迅速发展，也促进了矿山工业生产技术的现代化，生产装备不断向着大型化、高速化、连续化和自动化方向发展，使生产能力不断提高，同时对设备提出了新的要求，如性能要更好，功能要更强，精度要更高。这些要求必然使设备越来越复杂，越来越昂贵。大规模生产的流程化也越来越普遍，故障诊断技术也越来越多地应用在各种各样的矿山设备中。判断工艺流水线甚至整个矿山的生产状况是否正常，会否出现故障的苗子，以便随时进行在线维护，将事故消灭在萌芽状态。故障诊断技术的方法有很多，而且还在不断地发展，按照设备状态信息的物理特征进行诊断的方法有以下几种：（l）振动诊断。以机械振动、冲击、机械导纳以及模态参数为检测目标，测量振动的频率、速度和加速度。（2）声学诊断。以声音的噪声、声阻、超声、声发射源为检测目标，测量声音的声强、声压及声频。（3）温度诊断。以温度的温差、温度场、温辐射、热像为检测目标，测量温度源的温度的大小。（4）化学诊断。以产品及泄漏物为检测目标，测量气、液及固体的成分变化情况和化学反应情况。（5）光学诊断。以光亮和各种射线效应为检测目标，测量亮度、光谱的情况。（6）强度诊断。以应力、应变、扭矩为检测目标，测量用力的强度的大小。（7）压力诊断。以压力、压差以及压力脉动为检测目标，测量压力及流量的情况。（8）电磁量诊断。以电流、电压、电阻、功率及磁通为检测目标，测量电磁量的情况。图1作业面生产线设计的计算机控制故障诊断系统在维修方面加强维修人员的维修知识培训，使其熟悉机械故障的形成过程、充分掌握机械故障特性、维修特性，采用合理的维修方法、克服盲目性维修等错误性的维修方法使机械设备的使用寿命延长，从而进一步提高生产效益，降低生产成本。3.1机械使用与技术状态的变化机械在使用中受到各种能量的作用，这些能量的作用主要包括：（1）周围介质能量的作用，包括执行任务的操作人员、修理人员和环境条件的作用；（2）与机械运转以及各机构工作有关的内部能源，如各种载荷、振动、温度等；（3）在制造和装配中集聚在机械材料和零部件内的潜伏能量（铸件的内应力和装配内应力）。这些能量主要以机械能、热能、化学能的形式存在，当能量达到一定数值时，首先将使零部件出现损伤，具体表现为磨损、变形、裂纹、疲劳、腐蚀等，损伤的出现使机械零部件的结构参数发生变化，如尺寸公差、形位公差、配合间隙等的改变结构参数的变化又导致了机械功能输出参数发生变化，如机械的输出功率、速度等的改变。随着损伤程度的进一步扩大，机械零部件的结构参数逐渐超出允许值。若机械零部件的结构参数超出允许值，而功能输出参数并未超出允许极限范围，则认为机械出现了潜在故障，对应状态为失常状态，此时应通过维护进行消除；若机械经过长时间使用后，其主要零部件的结构参数都达到极限值，且系统功能输出参数严重超限，使用的经济性明显下降，此时机械处于极限技术状态，需要进行大修或更新。3.2机械故障特性机械故障具有潜在性、渐发性、耗损性、模糊性、多样性等特性对于解释故障发生的原因有很大的帮助，在这里由于内容的原因就不在多做阐述。3.3维修特性3.3.1机械维修包括维护保养与修理，维护保养又分为例行保养、定期保养和特殊条件下的保养；修理可分为故障小修、中修和大修等；其中维护保养属于预防维修，修理属于故障维修。3.3.2预防维修是建立在潜在故障基础上的，其目的是为了消除和减轻零件的损伤，保持机械的完好状态。其主要内容为清洁、润滑、检查、调整和局部换件等，不同级别的保养对象和周期是不相同的，因而对机械的性能影响也不一样，保养级别越高，维修范围也越大，性能恢复也就越好，但根据机械故障的耗损性，维修都不可能恢复如新，因此预防维修一般都是不完全性的。3.2.3故障维修是建立在功能故障基础上的，其目的是为了排除故障，恢复机械的完好状态。机械的大、中修是一种较彻底的维修，其对机械的性能恢复较大，虽属于修理范畴，但可按预防维修的方法进行分析。3.4目前矿山企业对维修还存在着许多错误的维修方法如：不能正确判断分析故障，盲目大拆大换；盲目更换零部件，一味“换件修理”；不检查新件质量；零件除污、清洗不彻底，早损、腐蚀常发生。这些维修方法的存在，一方面是由于维修人员责任意识不强，另一方面是由于维修人员的专业技术薄弱，为了从根本上消灭这些错误的维修方法，就应加强有关人员的专业技术的培训、职业道德教育，让每个从事矿山维修的人员都真正掌握机械设备的使用维修知识。结语矿山机械设备因条件所限，不能一一使用，但可以利用自身条件，加强设备的维护保养意识，注重职工的专业技术培训与职业道德教育，熟练掌握机械设备的工作原理、故障特性，维修特性、故障过程，进而编制合理的维修保养计划，采用正确的维修方法使机械设备的寿命得以有效延长。同时还可以与地方大型生产企业合作，合理利用先进检测与修复工艺，及时发现故障隐患并进行处理，使各类机械设备发挥其最大效益。