机电设备故障诊断技术的应用论文

时间:2022-05-13 11:10:54 机电毕业论文 我要投稿

机电设备故障诊断技术的应用论文(精选7篇)

  机电设备故障诊断技术主要是针对设备的运行状况进行检测,是否存在潜在安全隐患,下面是小编搜集整理的一篇探究机电设备故障诊断技术应用的论文范文,供大家阅读参考。

机电设备故障诊断技术的应用论文(精选7篇)

  机电设备故障诊断技术的应用论文 篇1

  摘要:由于工程自身具有规模大、周期长的特性,部分施工活动需要借助大型机械设备辅助施工,极易受到外界客观因素的影响,机电设备出现故障问题,就会制约工程活动的有序开展,所以需要加强对机电设备的管理和监测,运用故障诊断技术有效解决其中的故障问题。对机电设备的故障诊断技术主要是搜集其运行状况的相关数据,通过远程信号传输技术,结合相关理论来有效分析机电设备中存在的故障问题。由此,就机电设备管理与维修中的故障诊断技术在实际中的应用进行分析,结合实际情况,客观阐述机电设备的故障问题种类,提出合理的改善措施,以求机电设备的正常运转,充分发挥原有作用。

  关键词:机电设备管理;维修;故障诊断

  前言

  随着科学技术水平的进步和发展,大型机械设备在生产制造领域应用愈加广泛,加之机电设备运营成本的提高,对于制造生产有着较为深远的影响。机电设备以其独特的优势能够极大的提升生产和制造效率,代替手工劳动,能承受更高强度的作业需求,但是由于机电设备长期使用,极易发生零件老化或者损坏现象,影响机电设备使用效率,影响其他生产活动有序开展。由此,在机电设备管理和维修中应用故障诊断技术是必然选择,结合计算机技术、信息处理技术以及传导技术于一体,对设备故障问题进行检测和维修,能够有效提升机电设备的安全和稳定。

  1、机电设备故障诊断技术概述

  机电设备故障诊断技术主要是针对设备的运行状况进行检测,是否存在潜在安全隐患,采用合理的故障诊断技术,来消除机电设备中的异常情况,保证设备的正常运转[1]。就机电设备故障诊断技术本质而言,相较于传统的被动式故障维修技术,最突出特点是在检测机电设备是否出现异常运行情况下,并不需要将机电设备拆卸进行检测,但同时能够对设备运行情况、承受力以及性能等多方面情况进行检测和评价,选择合理的解决措施。故障诊断技术的出现,打破了原有传统机电设备检修方式,变被动为主动,能够更有效的提前规避和预防机电设备故障问题发生,及时有效的对故障问题进行维修和处理。

  2、机电设备管理的必要性以及改革机制

  2.1机电设备管理的必要性

  机电设备主要是应时代进步需要,代替手工劳动,提升工作效率的一种辅助设备,针对机电设备管理工作,主要是将企业经营发展作为首要目标,对机电设备开展管理工作,提升机电设备综合应用效率,并结合相关理论方法和技术手段,对机电设备进行实时监督和管理。机电设备管理工作是企业内部管理工作中不可或缺的组成部分,其管理工作成效好坏将会直接影响到企业日常经营活动的有序开展,当前的企业生产建设活动多数是依靠机电设备完成的,也就是说,现代化企业经营和发展中已经无法离开机电设备,机电设备的应用在不同程度上代替了高强度的手工劳动,极大的节约了人力资源成本和其他方面的资金投入,生产效率提升效果显著,为企业谋求更大的经济效益和社会效益,由此看来机电设备在企业生存和发展中有着较高的比重[2]。此外,机电设备由于自身造价较高,作为企业的固定资产,占据着大量资本,对于企业生存和发展的影响较为深远,在机电设备管理工作开展中应加强对其重视程度。在机电设备的广泛应用中所取得的成效中不难看出,对于企业发展有着突出作用,如何科学合理的开展机电设备管理工作成为当前首要探讨话题之一,究其根本是由于机电设备具有综合性特点,在管理工作开展中需要工作人员参与到机电设备管理中的全过程,确保机电设备合理有效的运行,一旦发生故障问题,根据机电设备的维修要求,需要有针对性的开展维修工作,确保机电设备的部件维修质量合乎标准。此外,还应对故障问题引发原因进行分析,采取预防措施,防止故障问题再次发生。

  2.2机电设备管理的改革和创新

  机电设备管理与维修的改革是一项长期并且艰巨的任务,其最终目的是为了提升机电设备的使用效率,充分发挥其原有性能优势。

  (1)构建机电设备维修运行机制。增加机电设备维修管理标准化工作投入,一方面有助于保障生产安全,另一方面能够大大提升生产效率。由此,构建机电设备维修档案,不断的进行完善和更新,其中主要包括设备台账、安装调试记录、维护记录以及维修记录等;设置管理目标,目标设置需要由侧重点,需要突出重点内容,应重点关注服务和质量两方面指标建设。建立设备维修安全监管体系。强化监督管理机制是十分有必要的,对机电设备进行定期检查和维护,将安全隐患消灭在萌芽状态;设备管理部门需要严格遵循设备维护和检修标准,促使工作全面和标准。

  (2)针对机电设备关键部位进行检修。机电设备在作业中由于周围环境因素恶劣,对设备造成的损害较大,所以需要加强对机电设备的维修和管理,针对易损坏部位重点检查,做好保养工作,严格检查设备各项指标是否符合标准,一旦设备维修量较大时,需要分清主要问题和次要问题,确保重要故障问题能够得到及时有效的维护和检修。所以在对机电设备进行改革和完善过程中需要强化管理方法的改革力度,结合企业自身发展选择合理的机电设备管理办法,提升设备管理人员的综合素质水平,更好的适应工作需求。此外,还应认真核对机电设备的账目情况,主要是因为机电设备作为企业的固定资产,占据大量资金,对于企业的未来生存和发展具有较为深远的影响。

  3、故障诊断技术在机电设备管理中的应用

  3.1故障诊断技术

  故障诊断技术主要包括主观诊断、数字模型技术以及信息处理和识别技术等,在对机电设备诊断过程中能够全面了解机电设备的故障问题,并记录好故障信息,有针对性的采取合理的处理措施和预防措施,防止机电设备故障问题再次发生。在主观诊断过程中,工作人员需要结合自身经验以及以往的故障发生记录,对容易出现故障的位置进行排除,检查设备中零件是否出现损坏和磨损。数字模型技术是通过构建数学模型,对机电设备运行状况进行分析,对容易出现故障的位置进行排查,有针对性的提出维修举措。此外,通过现代化信息采集技术,在实际应用中能够更好的找出故障产生位置和原因,提升故障维修效率和质量,确保机电设备能够平稳运行。对于机电设备的检测,振动信号监测技术可以通过信号采集技术来分析设备的故障位置和原因,能够客观了解设备的零件磨损情况和振动来源;声信号监测诊断技术,主要是通过噪声诊断、超声波诊断技术,寻找噪声来源,以求准确判断故障位置,有针对性的提出解决措施。

  3.2故障诊断技术的应用

  机电设备的管理制度是否落实,从设备操作间上能够直观的反映出来,所以在机电设备管理时需要注意设备的管理情况[3]。机电设备由于长时间的运转,加之保养工作不到位,造成设备零件磨损、老化,出现故障问题,这种故障问题是多样的,造成故障的原因同样存在明显的差异,以往机电设备维修时均是将设备拆卸后,送往检测和维修,这样不仅会对设备造成一定伤害,同时浪费了大量时间和精力,损失企业的生产成本,加剧机电设备投资。故障诊断技术作为一种新式的技术,对于现代化生产企业有着较为深远的影响,在设备故障诊断和处理方面应用愈加广泛。例如,在某次工程中,所采用的机电设备主要有全自动电焊机M300和牵引式电焊机SAE-400,这些机电自动化设备均是由集成电力板控制,一旦机电设备发生故障问题,可以借助电焊机及时准确的判断故障位置以及发生的原因[4]。机电设备如果出现了电流过小的问题,可能是由于电源线过细,或者接触不良等原因,所以一旦发现机电设备出现此类问题,可以通过这几个方面进行分析和判定;如果机电设备出现电流不稳定现象,可以对机电设备焊接位置进行着手检测,根据电流出现的差异现象来判断故障发生的主要原因,缩短故障检测和维修时间,降低对机电设备生产效率的影响,维护企业的经济效益和社会效益[5]。此外,还可以由检修经验丰富的工作人员进行观察,判断故障存在位置,有针对性的提出措施解决问题,确保机电设备能够正常运转。此外,对于机电设备其他问题,诸如设备是否出现杂音、有无漏油现象或者防冻液测定等方面,首先可以利用听和观察进行判定,选择合理的检修方法判定故障发生原因,做好机电设备保养工作,诸如对机电设备零件上润滑剂、除尘等,延长机电设备的使用寿命,为企业谋求更大的经济效益[6]。

  4、结论

  综上所述,机电设备由于自身特性,在长时间使用中可能存在零件磨损、老化,出现设备故障问题,影响生产效率,增加机电设备投入成本。所以,在机电设备管理和维修中应用故障诊断技术,能够有效降低设备维修时间,并且不需要将设备拆卸检测和维修,能够有效规避拆装对设备造成的伤害,更为准确的判定故障位置进行处理。总的说来,故障诊断技术的应用促使机电设备管理更为便捷,有助于企业生产活动的有序开展,提升企业的经济效益,谋求长远发展。

  参考文献:

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  [6]张文.论矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用[J].黑龙江科技信息,2013,19(13):46.

  机电设备故障诊断技术的应用论文 篇2

  摘要:对于矿山工程作业而言,机电设备的正常运行是至关重要的,这也是安全生产的重要前提。故障诊断技术是矿山机电设备日常检查与维修的最为常用的技术方法,随着现代学科技术的进步已经日渐发展成熟。但目前在诸多矿山工程作业中,对于故障诊断技术的运用仍存在较多问题。本文笔者结合自身工作实践,针对故障诊断技术在机电设备维修中的运用问题进行探讨。

  【关键词】矿山;机电设备;故障诊断技术;安全生产

  1矿山机电设备维修中运用故障诊断技术的意义

  1.1运用故障诊断技术能够有效延长机电设备的使用寿命

  通常情况下,故障诊断技术包括两个方面,事前诊断预测与时候检测维修。不论故障前后,采用该技术都能够有效延长机电设备的使用寿命,特别是在故障之前的预测,能够及时解决机电设备的故障隐患,避免机电设备带故障运转而产生更大的问题。

  1.2运用故障诊断技术能够提升矿山作业的效益

  矿山生产是一项系统工程,是多种机电设备协调运转的生产过程。采用故障诊断技术,对机电设备进行轮流检查,既不影响设备生产的需求,同时也能够及时发现故障,确保整个生产线的顺利进行,提升矿山生产效率。另外,矿山生产是以盈利为目的的,通过故障诊断技术能够有效发展机电设备的故障,降低机电设备的运营风险,同时降低生产成本,提升工作效率,间接的提升矿山企业的效益。

  2现阶段故障诊断技术运用存在的问题

  通常情况下,矿山机电设备发生故障主要有以下几方面的原因:

  (1)机电设备超负荷运转或运转时间过长,某些设备零部件达到年限而导致的故障;

  (2)在矿山作业中由于人为操作不当而产生的故障;

  (3)由于外部环境问题而引发的故障,如温差过大、气温过高的长期运转而产生的故障。

  2.1对事前检测缺乏重视

  矿山机电设备的故障维修主要包括两个方面,事前诊断预测和时候检查维修,而通常情况下,很多矿山企业对于设备的检测不够重视,大多是在设备出险故障之后进行维修。在这种情况下,很难发挥出故障诊断技术在机电设备的事前检测方面的作用。

  2.2缺乏科学的诊断流程体系

  矿山企业在开采工程中都有着既定的工作流程,机电设备也同样有着一定的工作流程体系,这样能够提高生产效率。在这种情况下,故障诊断技术在设备维修中的运用也需要建立科学有效的检测流程,这样就能够提升故障诊断的科学性,提升效率,但大多矿山企业都未构建科学的体系,不能有效发挥故障诊断技术的作用。

  2.3故障诊断技术的更新滞后

  随着现代科学技术的快速发展,矿山工程中的机电设备也在不断更新,在极大程度上提升了矿山开采的效率。但与此同时,故障诊断技术也是在不断更新换代的,各种先进的技术开始逐渐融合进来,只有采用最先进的设备和技术,才能形成矿山企业的竞争力。而目前国内很多矿山企业对于技术的更新不够重视,为了节约成本而不能及时更新故障诊断技术,当设备出现故障的情况下,很难及时有效的解决问题,致使工作效率低下。

  2.4缺乏故障诊断问题评价体系

  在矿山工程作业中,机电设备的问题都是有规律可循的,在长期的生产中需要不断总结归纳,经过实践与反思,才能够发现一些共性问题,节约故障诊断维修的成本和时间,提高生产效率。因此,矿山企业应该建立故障诊断问题评价体系,要及时对发现的问题进行归纳总结,对问题的共性进行评价,通过开会讨论和交流,善于发现问题,在今后出险类似的问题就能够快速的解决。但就目前来看,绝大多数矿山企业的故障诊断缺乏评价体系,故障诊断未能形成有效的工作体系。

  3矿山机电设备维修中故障诊断技术的运用

  3.1建立与健全矿山机电设备管理制度

  通常情况下,人们只将故障诊断技术作为一种技术手段,但这种认知是片面的。随着近年来的不断发展和完善,故障诊断技术已经不仅仅局限于技术方面,同时还包括了管理制度,如定期检查制度、检查步骤和方法等,这些都需要相应的工作系统和流程。这就需要矿山相关部门加强机电设备的监管力度,结合自身的实际需求,建立与故障诊断相应的机电设备管理制度。

  3.2善于运用故障诊断技术的五项基本技术

  一般而言,故障诊断技术的应用包括五个阶段,在不同阶段需要合理运用五项基本技术,即数学模型建立、信息采集、信息处理、分析识别以及预测技术。基于这种情况,我们需要合理安排故障诊断技术的工作流程,善于运用五项基本技术,从每个阶段的细节入手,注重基础基础,才能从根本上提升矿山机电设备的检测维修质量与效率,从而提升矿山生产的效率。

  3.3加快故障诊断技术的更新

  随着科学技术的快速发展,各种技术产品的更新十分迅速,故障诊断技术也在不断的发展个更新换代,矿山企业需要不断更新故障诊断技术,及时引进先进的故障诊断方法。目前,基于Internet的远程协作诊断技术、基于传感器的监测仪器、人工智能专家系统等的运用较为广泛,尤其是随互联网的快速发展,故障诊断技术与科学技术相融合是一个大的趋势。矿山企业应该遵循这种趋势,引进国内外先进的技术和方法,加强矿山机电设备的诊断维修。

  3.4构建科学的故障诊断技术的评价体系

  目前,很多矿山企业多是针对出现的问题进行诊断和维修,而不能灵活应变,当设备的故障问题积累较多时,检修就较为困难了。因此,需要结合实际情况建立相应的评价体系,针对特定的故障和特定的设备加以归类和总结,对各种故障问题做出合理、完善的评价。当以后出险同类问题时,就能够灵活应变,这样有利于矿山企业机电设备检修的效率提升。当然,不同的企业有着较大差异,评价体系的建立应该由公司结合自身实际情况制定。

  4结束语

  总而言之,故障诊断技术在矿山机电设备的维修中能够发挥极大的作用,我们应该充分运用故障诊断的五项基本技术,建立和完善矿山机电设备管理制度和故障诊断问题评价体系,重视故障诊断技术的更新,从而更科学有效的使用设备、管理设备和检修设备,提升矿山企业的工作效率。

  参考文献

  [1]王璟珵.矿山机电设备故障诊断技术分析探讨[J].科技创新导报,2016,13(23):38+40.

  [2]王亚蓓.关于运用故障诊断技术进行矿山机电设备维修[J].科技展望,2016,26(19):51+53.

  [3]仇金刚.故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用探讨[J].机电信息,2015(06):97-98.

  机电设备故障诊断技术的应用论文 篇3

  摘要:矿山的开采工作中,所使用的机电设备在运行期间经常会出现各种故障问题,故障诊断所采用的技术方法就受到了工作人员的高度重视。机电设备出现故障就要及时开展维修工作,但是在维修工作开始之前,必然先要明确了解和掌握故障类型和发生的具体原因,并确定其故障发生的具体位置,这就要求工作人员要合理运用诊断技术,及时发现问题并找出问题成因,并不断提高诊断技术方法的应用能力和水平,提高故障处理工作效率。

  关键词:矿山;机电设备;故障诊断;维修

  1、引言

  矿山的开发利用对于缓解我国能源和资源危机来说具有十分关键的作用和意义。在矿产开采作业过程中,为了确保开采作业的效率和质量,大量使用机电设备来替代人工进行管理和实施施工作业的各个具体程序和环节。但是机电设备出现故障问题,会直接影响施工作业的效率,还会引发安全风险和事故隐患。所以应该针对其故障问题所在,采用科学的诊断技术方法和手段来准确判断故障的性质及其成因,才能有针对性的应对策略来解决面临的问题。

  2、故障诊断技术的内涵

  现实工程操作中所用到的故障诊断技术,从流程上来划分,可分为如下部分,即采集设备处于运行状态的各种信息、信息的具体整理与系统分析、参照标准或对比标准、故障部位与当前状态的明确、提出诊断方案与最终结论。除了上述内容外,从总体上来讲,故障诊断技术还囊括有如下关键技术:

  (1)信息采集技术。从本质上来讲,就是以那些可以将设备当前状态给予准确反映出来的各种参数与信号为对象,对其开展细致、系统化采集与测量的操作技术。一般情况下,支持其运作的核心部件,也就是在设备各个部位上安装的不同用途的传感器的综合利用,运作流程就是:数显由传感器获得相关数据信息,根据事先设定的传输指令,实时或有选择的传送至数据储存器。

  (2)信息处理技术。所谓信息处理技术,实际就是在矿区,先进行相关设备信息的采集,所采集到的这些信息不能够直接用于当前所使用设备状态的判断,其中往往掺杂有许多无用、无价值信息,所以,需要将这些无用信息进行适当性转换,将之变成人能够读懂或者机器可以读懂的信息,如此一来,才算真正完成信息的采集工作。

  (3)分析与识别技术。从根本上来讲,就是识别与分析经过处理后的信息,并且还比对于设备运行的标准参数,以此来更好的、更加准确与全面的去明确设备当前状态及故障类型,找出故障,分析原因,制定解决方案。

  (4)预测技术。所谓预测技术,从基础层面来考量,就是对各种信息进行全面、系统化识别与分析,根据所分析出的数据结果与信息,进行设备故障的发展方面的预测,还能预测部件的剩余寿命。

  3、机电设备维修中故障诊断技术的应用

  3.1故障历史记录诊断法

  机电设备在以往施工作业中也会出现很多故障和隐患,而检修人员在修复和排除其故障时,应该留下故障类型、成因及其处理方式的相关信息数据资料,长期的数据信息积累就会逐渐形成故障历史信息,工作人员就是利用这种记录信息的方式来丰富检修工作人员的工作经验,遇到故障问题以后就可以通过查找此类型设备的故障历史信息,与其记录信息中的故障表现情况和现象进行对比,一经核实就可以迅速确认故障性质和种类,就可以按照规范的维修程序和流程来快速的排除掉故障和隐患,这无疑大大提高了故障诊断和检修修复的速度和效率。这种诊断方式不仅可以高效地解决当前面临的问题,而且可以给后续机电设备的维护和检修工作提供全面、准确的信息参考和重要依据,也有利于形成更为全面和完善的故障历史信息资料,使得继电设备的故障诊断和后续检修维修工作具备更加规范化和标准化的操作流程,帮助检修人员迅速积累其充足的工作经验。即使是在面对新的故障问题时,也能够迅速排除其他干扰因素和选项,迅速明确并制定合理的策略。

  3.2温度、压力监测诊断法

  通过分析诸如齿轮传动箱、轴承等部位所存在的实际压力与温度,可以对矿山机电设备相对应的部位处的压力、温度等数据,进行在线、准确监测。而对此些部位开展连续性监测,并对历史数据的变化情况进行准确记录,便可以比较直观而且快速的将采煤机当前的实际工况及运行状态等信息,给准确的反映出来,另外,还能从所得知的工况信息中,及时发现故障,并能对隐藏性故障或可能出现的故障进行预测与感知。针对此方法而言,其乃是一种比较传统但却使用的诊断与检测方法,灵敏、便捷为其优点所在,此外,还能比较准确的反映出设备现阶段的实际工况。

  3.3模糊数学

  针对矿山机电设备来讲,其所出现的故障原因与具体现象之间,通常情况下,会存在一定的相互关系,其中,不仅有随机因素,还有确定性因素,因此,所出现的故障往往带有一定程度的隐蔽性,部分故障还具有渐变性的特点。针对此种非线性并且比较复杂的映射关系来讲,在确保获得最佳诊断精度的前提下,在进行采煤机相关故障的实际诊断中,通过模糊数学的有效引入,可以根据实际需要,建立可以满足实际需要的专用型模糊诊断数学模型,并根据现场实况,开展全面、深层次的定量与定性分析,另外,还可以结合专家所给出的有益经验,将相关信息呈现在计算机上,以此来更好的为决策者高效、准确的开展采煤机故障诊断,提供具体支撑与相关辅助。另外,通过数学模型的积极构建,需根据采煤机运行规律与特点,全面掌握其基本故障知识特性,积极选择那些可以较好满足当前需要的知识表示方式,构建可表示各种征兆的矩阵,还可以根据故障原因,构建可以体现故障因果关系的矩阵。在矩阵中,要想明确隶属度值,需运用诸多实验测试结果与故障诊断经验,而此值则可以通过诊断中概率数据的变化与调整,而实时被刷新。

  4、结束语

  在矿山开采和生产期间,如果出现设备故障,除了会造成严重经济损失外,还易引发人身伤害,社会影响恶劣。因此,需切实采取有效措施,提升机电设备或系统的稳定性与安全性。对此,通过对设备进行故障诊断监测,便能较好的避免各种问题,提升故障运行质量,维持其持久运转。

  参考文献

  [1]范首湖.探讨矿山机电设备故障诊断[J].建材发展导向:上,2014(11):311-312.

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  [3]叶明.故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用[J].中华民居旬刊,2013(15):87.

  机电设备故障诊断技术的应用论文 篇4

  引言

  矿山机电设备是矿山生产顺利的重要基础,矿山机电设备运行的良好与否直接关系到整个矿山生产的水平与安全。在矿山机电设备运行过程中,受操作、设备本身及环境等诸多方面影响,总会有故障发生,给生产运行造成影响。故障诊断技术通过对机电设备的适当防护,降低了设备故障发生的可能,保证了机电设备运行的稳定与持续,延长了其使用寿命,对矿山生产有着重要的意义。

  1、故障诊断技术的概述

  1.1故障诊断技术的概念

  故障诊断技术是通过借助各种检测方法和手段,来对机电设备及其相关系统存在故障进行检测的过程,从本质上而言,故障诊断技术是一种防范设备故障发生、保护机电设备安全的技术。具体地说,故障诊断技术是通过使用各种精密的测量仪器来检测运行中的机电设备,得到相应测量数据后,通过对数据的处理得到有效信息,再将其与机电设备规定的标准参数来进行对比,分析机电设备本身是否有异常状况存在,如破损和老化等,如果有,则准确将其识别出来,并根据问题的具体原因提出相应维修方案。由上述可知,在矿山机电设备中使用故障诊断技术,可充分保证机电设备运行状态在规定的安全范围之内,其技术参数指标不超出标准参数,保证机电设备运行状态良好[1]。

  1.2故障诊断技术的基本技术

  故障诊断技术是一个检测、处理、分析的复杂过程,需利用各种手段与技术,通过多种技术的综合运用,来实现对机电设备状态的了解与控制,这些基本技术主要包括以下几种:a)数学模型技术。利用数学模型技术对机电设备进行数学模型的构建,准确反映出机电设备的参数变化情况,为判断机电设备状态提供依据;b)信息采集技术。通过使用各种感应器等装置对机电设备运行的各种信息进行采集,并通过对信息的处理和分析,及时发现设备存在的故障隐患,并做出相应处理,以有效预防设备故障造成的损失;c)信息处理技术。主要是指各种专业的处理软件,通过计算机系统对采集的信息进行快速、高效、准确处理,筛选出有效信息后,根据信息对设备做出相应调整,保持机电设备运行的稳定、安全,也是故障诊断技术必不可少的组成部分;d)识别与分析技术。是指在完成对信息的采集处理之后,还要利用相应筛选程序或软件来识别信息中有用的成分,以准确判断机电设备的状态;e)诊断与预测技术。主要是指在信息识别与分析后,要对机电设备的使用寿命进行诊断和预测,进而避免设备故障再次发生[2]。

  2、故障诊断技术的主要类别

  在矿山机电设备中,由于其故障发生部位、发生原因等不同,在具体故障诊断上有许多不同,可将故障诊断技术大致分为以下几类。

  2.1以诊断目的及条件不同为依据的分类

  a)设备功能和运行情况诊断。功能诊断的对象主要是新安装的设备或被维修后的设备及部件,通过对其功能和运行状态的检测,来判断是否发生功能异常,并根据判断结果来进行调整。运行诊断主要是检测运行中的设备和系统,检查运行状态是否有异常,以便及早发现异常的存在与发生;

  b)设备的定期诊断和连续监测。定期诊断是一种常规诊断,是指每隔一定的时间对设备或系统进行1次普检;连续监测是通过借助计算机信号处理和仪器仪表来对设备或系统状态进行持续监测的过程;

  c)直接或间接的诊断。直接诊断是指直接根据设备关键零部件情况来对设备或系统整体进行判断的方法;间接诊断是指根据设备运行中二次诊断信息来分析关键零部件情况的方法;

  d)常规和特殊诊断。常规诊断是指在设备正常运转情况下进行采集信号并检测的方式,特殊诊断是指常规诊断无法发现信号,设备却存在问题时采用的特别诊断方法;

  e)在线和离线诊断。在线诊断是指直接检测运行设备的方法,离线检测是指分析现场设备运行测量录像带的方法;

  f)简单和精密诊断。简单诊断是指通过技术人员的闻、看、摸或简单诊断设备进行人工检测和判断的方式,精密诊断是指通过借助各种先进的传感器、分析手段和诊断仪器进行诊断的方式[3]。

  2.2以诊断物理参数为依据的分类

  在机电设备运行中会发生各种物理变化,并表现出相应物理参数,如振动情况、温度等,这些参数的正常与否也是诊断机电设备故障的重要措施。依据诊断的物理参数进行分类,诊断技术主要包括振动诊断、声学诊断、污染诊断、无损诊断、温度诊断、强度诊断、压力诊断、电参数诊断及趋向诊断等。

  2.3以诊断的直接对象为依据的分类

  机电设备的组成零部件十分繁杂,各个零部件和子系统都可能发生故障,在检测时,根据其检测零部件和子系统的不同,可将诊断技术分为:液压系统诊断、电气系统诊断、生产系统诊断、工艺流程诊断、机械零件诊断、往复机械诊断、旋转机械诊断及工程结构诊断等。

  3、矿山机电设备维修中故障诊断技术常用方法

  3.1历史记录诊断法

  历史记录诊断法在矿山机电设备故障诊断中应用较为广泛,其是通过分析设备以往的历史故障记录,针对性排除机电设备的故障,并进行相应维护,保证机电设备状态的良好。在历史记录诊断法中,可直观、快速地发现机电设备中容易发生故障的位置,并重点排查,在确保这些部件没有问题的前提下,再进行其它部位的诊断。在长期的应用过程中,历史记录诊断法已对机电设备的各种故障进行了有效记录,形成了较为完善的故障诊断集合,利用此集合,可在机电设备故障再次发生时,通过对历史记录的查询,及时准确地判断出故障类型,并做出相应维修,有效提高了诊断的准确性,并缩短了诊断时间,对于诊断效率的提高有着重要意义。

  3.2温度压力监测诊断法

  在机电设备运行中,压力、温度等是衡量设备运行状态的重要参数指标,通过对压力、温度等参数的检测来诊断机电设备状态,也是一种高效、便捷的诊断方法。在实际中,温度、压力的监测是通过传感器来实现的,这些传感器主要分布于轴承、齿轮传动箱等部位,能将设备参数变化直观、准确地传递出来,通过对这些关键部位温度、压力变化情况的持续监测,可有效地对机电设备故障做出准确预测和诊断[4]。

  3.3智能诊断技术

  智能化是当前社会发展的趋势之一,体现在生产生活的各个方面,机电设备的故障诊断也是其中之一。智能诊断技术是通过控制系统来对人脑特征进行模拟,提高对数据的传递、处理和利用效率,达到预测和诊断故障的目标,在实际应用中,主要有人工神经网络诊断和故障诊断专家系统两种。

  a)人工神经网络诊断法。相比于其它故障诊断技术,人工神经网络诊断方法在信息识别和处理上具有更好的效果,其针对的是矿山机电设备故障发生的初期设备状态信息会表现为复杂的、非线性映射关系,借助神经网络的自学习和自适应能力,可对这种非线性映射关系良好反映出来,判定故障类型和原因;

  b)故障诊断专家系统。矿山机电设备故障具有复杂性、隐蔽性的特点,传统的诊断技术对于很多故障只能在事后发现,而无法提前预测,且诊断效率较为低下,而运用故障诊断专家系统,通过借助其对设备故障相关知识的和经验的总结、模拟专家思维来分析设备故障,可有效提高诊断效率和效果。

  4、结语

  矿山机电设备的故障非常复杂,其类型多种多样,发生原因也各不相同,在故障诊断中,根据诊断方式的不同,诊断技术也有所差异。故障诊断技术是一项系统性工程,对于提高机电设备运行安全有着十分重要的作用,因此,加强对故障诊断技术的研究,掌握各种先进的故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用方法,对于保证矿山企业效益和发展十分必要。

  参考文献:

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  [4]彭广宇,褚庆梅.浅谈故障诊断技术在矿山机电设备维修中的应用[J].科技致富向导,2012(9):349.

  机电设备故障诊断技术的应用论文 篇5

  [摘要]随着港口吞吐量和机械化程度的增加,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。本文首先介绍了设备故障诊断技术的发展及研究现状,分析了传统的设备故障诊断技术方法,然后针对港口机电设备故障诊断技术应用及研究进行了详细分析,并以内燃机为例详细说明了港口机电设备故障诊断的步骤。由于港口设备数量和种类较多,因此港口机电设备故障诊断技术应向自动化和智能化方向进一步发展。

  [关键词]港口设备 故障诊断 应用 推广

  我国的交通运输业是国民经济的重要组成部分,自从改革开放以来,我国的水运行业发展迅速,随着港口的大型机电设备的自动化程度的日益提高,我国港口吞吐量增长较快,促进了水运行业的发展,使得我国的交通运输行业在国民经济发展中所占的比重也逐渐增大。随着港口吞吐量和机械化程度的增加,港口机电设备在水运行业中的作用越来越重要,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备的结构及其组成也愈加复杂,负荷越来越重,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多,这直接影响了港口作业的质量和进度,降低了港口水运的经济效益。因此,对港口机电设备故障诊断技术的研究成为港口水运行业的的一项迫切的重要任务。

  一、设备故障诊断技术发展及现状

  机电设备故障诊断技术发展分为三个阶段:初级阶段-感官、专业知识和经验判断;现代化阶段-计算机技术、传感器技术和动态监测技术综合诊断;智能化阶段-集故障监测、诊断、设备管理和调度一体化的智能化阶段。机电设备故障诊断技术起源于20世纪,并在此期间取得了较大的发展和进步。航天工业的发展使该技术取得较快地发展,随后计算机、微电子和传感器技术的发展和应用使得该技术逐渐地完善,此时还在航天和核电等大型部门应用较多,其他部门发展较为缓慢,到20世纪末机电设备故障诊断技术在农业、化工、冶金矿山、发电、交通运输和机械制造等各部门开始应用,并且发展较快,取得了显着的经济和社会效益。21世纪,机电设备故障诊断技术在我国国民经济的各部门都已取得长足的发展和普及应用,技术发展转向智能化。

  二、设备故障诊断技术及手段

  ①机械振动监测诊断技术。通过对振动参数进行监测,来判断设备的运转情况,由于其此种方法简单偏于操作,且对设备没有损伤,因此机械振动监测技术成为首选方法;

  ②磨屑监测诊断技术,该技术主要用于液压系统和润滑系统,由于磨损方式和磨损速度不同而产生的磨屑粒尺寸和形态有所差异,从而来判断破损类型和磨损部位;

  ③温度监测诊断技术,由于设备不同部位产生的温度变化不同,利用温度变化程度来判断设备的运行情况,利用红外线来监测可以实现非接触、远距离监测,且能够进行运算、处理和判断精确测定设备各部分的温度变化;

  ④无损探伤监测技术,该技术应用较广,尤其是γ射线扫描。该技术是射线在物质中的衰减规律,扫描得到相关参数变化的谱线,然后通过系统分析确定设备故障的部位。

  三、港口机电设备故障诊断技术

  1.港口机电设备故障诊断技术研究情况

  港口设备分小型装卸机械和大型装卸机械两类,其中小型机械数量大,流动性大,但活动范围小,大型机械种类多,作业分散,操作要求较高。国内鉴于港口机械的工作性质和工作环境,提出了柴油机、结构裂纹、液压传动、钢丝绳和制动器、粮仓、电器系统、皮带纵向撕裂、监测中心和测试车、设备管理和维修体制改革10个方向的相关的研究专题。

  国内外设备故障监测技术与手段的发展,在港口机电设备故障诊断技术中也得到了广泛地应用。目前国内在各港口开展了设备监测研究和故障诊断研究,取得的成果有:上海港务局与上海海运、上海交大和同济大学等院校进行相关课题的合作,上述10个研究课题中9个课题开始进行研究,部分课题已列入交通部和上海市的科技攻关项目。

  2.港口机电设备故障诊断实例分析

  港口设备动力一般由内燃机提供,内燃机可能会出现故障,以内燃机为例简要分析港口设备故障诊断技术的应用。针对内燃机动力不足问题进行简要分析。

  (1)故障现象。港口上使用时间较长的内燃机存在动力不足的现象。

  (2)故障原因。内燃机油箱油量是否充足;内燃机的供油管是否有漏油或断裂现象;内燃机的喷油泵油量调节杆是否卡住、锁紧螺栓是否有脱落现象等;内燃机的燃油是否含有空气或其他杂质等;内燃机供油管是否堵塞;内燃机的燃油滤清器是否堵塞;内燃机的供油时间是否合适无延迟现象。

  (3)故障排除。内燃机的供油管有没有漏油等问题,内燃机的油箱的油量多少,内燃机的喷油泵油量调节杆有无卡住,内燃机的油量控制杆锁紧螺栓是否脱落,内燃机的燃油成分检查是否空气含量较高,内燃机的供油管和滤清器是否堵塞,最后检查内燃机的供油时间。

  (4)采取措施。首先应检查内燃机的油箱油量是否充足,如果油量不足应增添燃油;其次检查内燃机的供油管是否漏油或断裂,发现漏油或断裂及时进行维修,如果是由漏油原因引起则维修内燃机后还要排除管路中的空气壁面油的纯度不够;检查内燃机的调节杆卡住和内燃机的油量控制杆的锁紧螺栓是否紧固,如果在内燃机的运行过程中有异样声响,则需要将部件重新锁紧;然后拆下内燃机的燃油管的进油端进行连续压动,如无燃油流出,可能是供油管或燃油滤清器发生了堵塞,采取措施为进行逐段进行排除;内燃机的供油时间不合适,延迟或过早都会引起动力不足。

  四、结论

  自从改革开放以来,我国的水运行业发展迅速,我国港口吞吐量增长较快,对港口设备的要求也越来越高,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。

  本文首先介绍了设备故障诊断技术的发展现状,目前传统的机电设备故障诊断技术主要包括:机械振动监测、磨屑监测、温度监测以及无损探伤等,港口设备故障诊断技术水平已越来越高,然后随着故障现象的增多,港口设备故障诊断技术应向自动化智能化方向进一步发展。

  参考文献:

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  [4]崔彦平,傅其凤,葛杏卫,刘玉秋.机械设备故障诊断发展历程及展望[J].河北工业技,2004,(04).

  机电设备故障诊断技术的应用论文 篇6

  摘要: 矿产开采是我国能源及材料来源的主要途径。随着社会现代化的步伐,不断有新的机电设备应用到现代矿山开采工作中,但机电设备的使用难免会发生故障,影响矿山企业的生产。针对故障问题应运而生出的故障检测技术对矿山机电设备的维护具有重大意义,本文阐述了常见的机电设备故障检测技术,并分析了其在现代矿山机电设备维护中的应用。旨在提高矿山机电设备的维护管理水平。

  关键词:故障诊断技术;矿山机电设备;维护;应用;

  引言

  机电设备在煤矿生产中起着重要作用,随着科学技术不断发展,逐渐有更多新型设备及技术被应用到煤矿生产中,对提高生产效率具有重要意义。受煤矿生产环境特殊性影响,机电设备出现故障的频率居高不下,为保证其能正常运行,必须加强对设备故障诊断及维修技术的研究,更准确地定位故障发生部位,通过对故障表现行为的分析,确定故障发生原因,并以此为依据确定改进措施,争取不断提高设备运行的稳定性及可靠性。

  1 矿山机电设备故障诊断技术

  1.1 采煤机故障诊断技术

  在采煤生产过程中,采煤机是影响生产效率的主要机电设备,如果其发生运行故障,将会直接影响到采煤生产正常进行,严重的会直接导致停止生产。为保证采煤生产能顺利进行,必须加强对采煤机故障的诊断技术研究。结合采煤实际生产经验,采煤机故障一般都属于液压系统故障,因此必须选用具有较高可靠性的液压系统。采煤机液压系统主要分为高压部分与低压部分,随着采煤机荷载提升,低压部分为恒定状态,如果持续增加荷载,则会导致高压部分出现不升反降情况,这就表明系统存在故障,例如漏损故障,当出现漏损故障时,必须停机进行处理。另外,如果降低高压,就会导致低压上升,这就表明液压系统存在高低压窜通情况,应及时检查安全阀、通阀等部位是否存在窜液现象。在对采煤机液压系统故障进行诊断时,应采取主动维护措施,争取可以提高采煤机性能,在保证其能正常运行的基础上,延长设备使用年限。

  提升机是提升系统中的主要机电设备,起到提升采矿人员、运输设备及下放材料等重要作用,在根本上决定着矿产生产效率。长久以来矿产生产中提升机故障诊断就是管理重点,相关研究也比较全面。在对其进行故障诊断时最为常用的是通过传感器来对提升机控制系统进行检测,通过分析控制系统频谱来判断系统是否存在故障。矿产提升系统中提升机设备主要是由制动系统、控制系统及润滑系统组成,任何一部分出现故障都将影响到设备正常运行,并且因为相关系统众多,如果其中某一构件发生故障,在故障诊断上也存在更大难度。针对此,为提高故障诊断有效性,可选择用传感器信息融合技术,对相关有效信息进行提取,通过进一步对故障的诊断不断提高管理效果。

  2、矿山机电设备故障诊断方法

  2.1 振动检测

  振动检测是矿产生产中机电设备故障检测最为常用的一种方法,检测设备主要包括简易诊断仪与精密诊断系统两种。简易诊断仪器检测方法主要是通过测量放大器将测振传感器所接收到的振动信号放大,并通过检波器将振动峰值及有效值显示出来,以此种方式就可完成对设备所存故障的检测,确定其是否存在运行故障。精密诊断系统在现在矿山机电设备检测中较简易诊断仪器具有更高利用率,因为其振动信号更为准确,将所有检测到的数据如实记录到检波器或磁带中,最后通过检波器显示出来。另外,获取的`振动信号主要通过计算机或中央处理器来进行处理,以得到的处理结果判断设备是否存在故障。

  2.2 温度检测

  在矿产生产中因为环境比较特殊,普遍存在机电运行故障情况,这就对设备维护管理提出了更高要求。以实际生产经验来看,一旦设备运行存在异常情况,在故障发生前设备就会存在明显温度上升现象。针对这一特点,可将检测到设备温度变化的数据绘制成图表,然后将所有温度点连成1条曲线,可更直观得出设备故障发生前后温度变化,推测出设备温度所能达到的最高点,争取在故障发生前对其进行控制,通过有效措施进行维护,保证机电设备能正常运行。

  2.3 铁谱检测

  铁谱检测技术在矿山机电设备中应用时间并不长,但效果却非常明显。现在最为常见的铁谱检测仪器为颗粒定量仪、旋转式铁谱仪等。铁谱检测技术应用时,主要是带有磨屑的润滑油经过高梯度与高强度磁场时,高磁场所具有的某种功能可将存在的铁磁屑从润滑油中分离出来,并且根据沉淀在基片上的颗粒大小等情况来进行观测与分析。铁谱检测技术在矿产机电设备故障诊断中的应用具有良好效果,一般检测内容有磨损颗粒密度及大小等,通过这两项内容可较为可靠地确定机电设备磨损程度;而通过分析磨屑大小及外形等信息,可判断故障发生原因及故障类型等;另外通过分析磨屑成分,可根据相应指标确定存在故障的构件位置,能更快速准确地判断故障点,进而可用最短时间完成对设备检修,使其及时投入生产中,降低经济损失。

  3 故障诊断技术在矿山机电设备维护中的应用

  3.1 主观诊断

  在机电设备中均配备相应的故障诊断仪器,通过具有多年工作经验的工作人员使用故障诊断仪器对故障进行诊断,通过对机电设备的检查、设备参数的调整、对故障的分析以及维修等工作,使机电设备的故障能够快速解决。但是,这种方法对故障诊断人员的要求过高,虽然简单,但是可靠性低,对诊断的结果难免存在主观意识,如果出现误判,则对机电设备的运行与维修都产生影响。

  3.2 仪器诊断法

  机电设备中故障检测的监测仪器有很多种,如示波器、频谱仪等,监测仪器能够对机电设备的震动幅度、频率、位置、转速以及温度、压力等参数进行检测,并显示出结果。通过软件对结果进行分析检测,来判断机电设备是否出现故障。判定方法可以将当前数据和历史数据进行对比,数值多或少都代表机电设备存在故障问题。这种诊断方法,需要大量记录采集到的信息、机电设备的历史参数、对比参数等,面对复杂多变的矿山机电故障问题,此方法略显复杂。

  3.3 无损坏检测技术

  无损检测诊断技术在监测过程中不会对机电设备造成影响,虽然监测的部位属于机电设备的主体或金属材料内部、零件之间的结合等复杂且隐蔽的部位,此种检测诊断技术应用超声波技术、射线照相技术、表面缺陷等技术,不会对机电设备造成影响。在实际操作过程中,技术性较强,结合了计算机技术、传感器技术以及分析技术等,同时此技术的费用相较于其他检测技术费用较高,目前我国所使用的故障检测技术中鲜有人使用此种技术,但这是故障诊断技术的一个发展方向。

  3.4 智能诊断技术

  矿山企业中,对机电设备的信息采集、分析、处理等技术均属于智能化。智能化故障诊断技术是自动采集数据技术和处理数据技术的结合,将人工的理论和方法输入到计算机中,通过计算机对机电设备的故障进行诊断,整个诊断过程中无需工作人员在场,完全实现智能化。目前此种诊断技术已经是现代矿产企业中机电设备最为普遍的检测技术。

  3.5 故障诊断专家系统

  矿山机电设备的故障十分复杂,并且不易发现,针对这种特点,单纯依靠一种诊断技术达不到系统、全面的检测和维修。通过故障诊断专家系统这一先进诊断技术,可以将机电设备中的故障检测方法综合,通过经验总结、建立模型、故障分析、故障处理等方面的结合,得到最为完整的诊断结果。

  结语

  综上所述,矿产开采是我国社会发展的重要项目,想要做好故障管理工作,必须加强对各类机电设备故障的分析,研究各种故障诊断方式,采取相应措施进行管理,争取不断提高设备运行的稳定性与安全性,推动矿产生产行业进一步发展。

  机电设备故障诊断技术的应用论文 篇7

  摘要:为了达到能够使得煤矿机电设备处于一种良好的正常工作状态,我们必须要将煤矿机械设备和信息技术管理方面协调统一起来,对煤矿机电设备进行诊断和维修,这样处理对于煤矿机械的维修管理是相当有必要的。建立矿井调度室远程故障诊断及维护系统是解决问题的很好的方法。本文主要介绍了煤矿机电设备故障诊断技术及专家系统的原理及特点,构建了煤矿机电设备诊断专家系统,并对应用结果进行了分析。

  关键词:煤矿机电;故障诊断技术及专家系统;诊断;维修

  1、前言

  随着矿山开采技术的不断发展和煤矿企业的科学技术水平、安全管理水平的不断提高,综采机电的模式也发生了改变,从简单单一型向综合复合型转变,这样对煤矿的职工的素质和综采机电的诊断技术又提出了更高的要求。综采机电在开发矿业资源、促进矿业发展、实现矿山生产现代化的进程中起着十分重要的作用,其中在矿山岩石钻进、铲装、运输、破碎及选矿等设备中,液压技术已得到广泛的应用。但是,正是由于煤矿企业的工作环境的限制,煤矿大部分都是在井下工作,煤矿的机械在井下工作时,同样也会受到井下环境和作业空间等因素的影响,使得煤矿机械设备易于发生故障,甚至事故,使得机械设备的故障率更高;另一个方面,因为煤矿企业的生产特性等一些自身固有因素的影响,直接决定了使得这些工作在井下的机械的工作空间过小,使得粉尘比较大,而且湿度也加强,更甚至是压力太大的这样的环境下,也给机械设备出现故障的排除增加了更大的困难。尤其新世纪以来,随着采矿业规模日益增大,采矿机械设备也更趋于大型化,连续化,机电一体化,其性能与复杂程度不断提高,对设备故障的诊断也更为复杂。因此,为了达到能够使得综采机电设备处于一种良好的正常工作状态,我们必须要将煤矿机械设备和信息技术管理方面协调统一起来,对综采机电设备进行诊断和维修,这样处理对于煤矿机械的维修管理是相当有必要的。建立矿井调度室远程故障诊断及专家维护系统是解决问题的很好的方法。

  2、故障诊断技术及专家系统

  设备故障诊断技术包括故障检测与故障诊断.通常合在一体统称为故障检测和诊断(FDD)。

  2.1故障的定义和故障诊断的机理

  设备工作正常是指在煤矿机械设备不出现任何问题,不影响煤矿正常安全生产时,并发挥了其应有的作用、不会造成一些损失等;设备出现异常是煤矿机械设备在运行的过程中,由于机械设备的内部某个部分出现了问题,直接影响到了煤矿机械设备的正常工作,使得机械设备的缺陷进一步被放大,使得机械设备的性能不能发挥,情况恶化,但是机械设备仍然能够进行工作。故障则是指当机电设备的某个部分的缺陷发展到使得机械设备不能正常工作,使得其设备的性能和功能基本丧失的程度。正是因为监测与故障是在设备不停机的情况下进行的,所以,最终这些故障都是通过以状态信号为依据。监测与诊断就是要快速、准确地提取设备运行时二次效应所反映的特征。

  故障诊断技术是以可靠性理论、信息论、控制论和系统论为理论基础,以现代测试仪器和计算机为技术手段,结合各种诊断对象(系统、设备、机器、装置、工程结构以及工艺过程等)的特殊规律逐步形成的一门新技术,主要包括检查和发现异常、诊断故障状态和部位、分析故障类型、提出诊断决策方案及诊断结论四个基本环节。其基本原理是根据机械、电气等设备运行过程中产生的各种信息,判断设备运行是属于正常还是异常,识别设备或机器是否发生故障,并对设备未来状态进行预测,确定最合适的维修方案和检修周期。作为一门交叉性学科领域,故障诊断技术在过去的几十年里得到了飞速发展,一些新的理论与方法已经得到了成功的应用。而非线性系统的故障诊断是当前故障诊断领域研究的热点与难点问题。在生产过程中,大型设备发生的故障是各种各样的,而根据系统采用的特征描述和决策方法的差异,形成了不同的故障诊断方法,具体可分为基于解析模型的方法、基于信号处理的方法和基于知识的方法三大类。

  2.2故障诊断过程

  1)状态监测。主要是与设备运行有关的状态信号。

  2)特征提取。就是从设备运行的状态信号中发现并提取一些与设备运行过程中出现的故障及相关的特征信息。

  3)故障诊断。故障诊断就是根据之前所获取的信息,并且通过相关的补充测试等一些辅助性的信息来找到设备故障的位置。

  4)决策。根据设备故障特征状态,和趋势,做出决策。设备诊断是经过分析处理以获得最能识别设备状态的特征参数。机械设备运行时产生多种信息,当其功能出现相应的异常信息,机械劣化过程产生的油液成分变化的化学信号等。利用检测仪器,做出正确的分析和诊断,可以及时预测机器设备可能发生的故障。

  2.3设备故障诊断技术及专家系统概述

  专家系统是一种以知识为基础的智能化的故障诊断技术的应用系统,使用知识与推理过程,求解那些专家才能求解的高难度问题。在采用先进传感技术与信号处理技术的基础上研制开发的设备故障诊断专家系统,将现代科学的优势同领域专家丰富经验与思维方式的优势结合起来,已成为设备诊断技术发展的主要方向。如果系统在运行过程中发生故障,则专家系统很快就可以根据经验确定故障的原因和部位。这种方法对于复杂系统

  的故障诊断非常有效。随着计算机和人工智能技术的发展,专家系统诊断方法的智能化不断提高,它克服了基于模型的故障诊断方法对模型的过分依赖性,成为故障诊断的有效方法,并在很多系统中得到了广泛应用。

  3、机电故障诊断技术及专家系统的特点

  随着科学技术的高速发展,促进了现代维修理论等相关基础学科理论和各种检查技术的发展,并且工艺手段也在不断的更新和完备。根据煤矿机械设备故障的发生时间、位置等总结了机电故障诊断技术及专家系统的特点。我们可以从以下三个方面进行分析。

  3.I目的明确

  为了更好的确定机械运行的状态、检查相关部位的故障情况,从而可以分析出故障所发生的原因,并且可以根据原因制定经济有效的维修方案.

  3.2实践性强

  正是由于煤矿企业的工作环境的限制,煤矿大部分都是在井下工作,煤矿的机械在井下工作时,同样也会受到井下环境和作业空间等因素的影响,使得煤矿机械设备易于发生故障,甚至事故,使得机械设备的故障率更高,使用故障诊断技术,使得处理结果能够很快得到实践验证。

  4、煤矿机电设备诊断专家系统的构建

  煤矿机电设备诊断专家系统是利用各种类型的诊断知识通过对监测到的信息进行分析、处理,对设备运动状态进行判断和推理的软件系统。一旦设备发生异常,它可以通过推理判断找出故障的原因和发生故障的位置,最后给出诊断推理过程的解释和故障处理对策,在设备性能下降到一定程度或故障将要发生之前主动实施维修。它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。司马煤业公司机电设备诊断专家系统以设备运行状况及计算机网络构成为依据,以数据库技术和NET技术为手段开发,采用C/S模式,应用范围可涵盖所有在役设备,主要由设备综合管理模块、故障诊断模块、维修助手模块、预警提醒模块等功能模块或子系统等组成。

  4.1设备综合管理模块

  设备故障诊断需要大量描述设备状态及其演变过程的准确数据,即要有足够的信息用于分析与决策,这就是设备数据综合管理。该模块管理、存储所有设备资产清单、设备台帐图纸、设备设计数据、设备安装状况及系统图、维修历史数据、设备变更与维修记录、设备状态监测与诊断数据、事故及异常记录、测点设置、设备可靠性状态统计分析数据等等。

  4.2故障诊断模块

  1)专家库维护:主要用于维护专家库内的知识和经验,具体的说就是维护选定设备的征兆库,故障库以及征兆与故障之间的逻辑关联。

  2)诊断推理:对选定设备进行故障诊断,推理方式包括正向推理、反向推理及正反向混合推理,并根据推理结果给出维修对策。

  4.3维修助手模块

  维修助手中分门别类的存放了关于设备资料、维修资料、专家资料及应急预案在内的所有文件和资料,实现了对与设备相关的所有文件资料的规范化统一管理。在需要之时可以迅速找到相关资料,包括设备说明书、设备性能参数、设备图片、设备图纸、设备视频、维修作业标准、维修技术标准、维修方法、专家资料、应急预案等。为设备的安装维护,检查调试,定期检修,故障处理,事故应对,专家咨询等各个方面提供技术支持和操作帮助。

  4.4预警提醒模块

  1)故障预警:根据在线监测设备采集到的各项性能数据和指标对选定设备出现的故障进行预警,以便及早采取措施。

  2)维修提醒:根据选定设备的维修或维护周期,提醒设备维修人员在合理的时间对设备进行维修或维护。对单一设备,根据不同运行方式和维修方式,运用技术经济分析方法,对维修费用、效益进行评估,给出对该设备来说最佳维修时间、维修措施和维修项目,并形成维修决策报告。

  5、应用与分析

  在煤矿生产过程中,正是综采机电故障的多样性,成因的复杂性和进行故障诊断所需要的知识对诊断策略的依赖性。因此,基于综采机电自身的工作特性,提出了机电一体化产品的综采机电远程故障诊断。因此,传感信息融合的自适应能力是非常重要的,这样将有利于提高诊断策略的可靠性。

  5.1矿井提升机检测与故障诊断

  矿井提升机的功能和作用,对于煤矿工作人员来说,这并不陌生,因为矿井提升机是煤矿企业实现矿井生产、运输的主要设备之一。而且还是连接井下和地面的关键部位,它主要的作用是起到提升原煤、矸石等,下放材料和升降人员等运输任务。煤矿提升机的安全高效的运行,与煤矿企业的安全生产和整个煤矿系统人员的生命安全有着密切的关系。煤矿提升机的故障主要表现在两个方面,第一个就是“硬故障”,第二个就是“软故障”等这两类。硬故障是指由于机电设备在工作过程中,在已经设计好的参数出现了超限,使得机电设备遭到破坏,所以此类故障我们可以通过保护装置来处理;而“软故障”需要测量许多设计的工况参数,并且还需要经过数据处理才能得出一些诊断结果出来,但是由于在诊断过程中,测量的数据较多,从而导致了起准确性比较低,综合而言,“软故障”往往是“硬故障”的前兆。所以,这就说明了“软故障”的诊断准确性和及时性,对预防“硬故障”有着重要的作用,为了有效的保证矿井提升机的安全高效的为煤矿企业服务,通过许多科学技术人员的不懈努力,取得了很多的可喜成果,并且研制出了很多提升机的检测诊断装置。

  5.2通风机的检测诊断技术

  在当前情况下,关于主风机故障检测诊断方面的相关产品还不是很多,然而比较典型装置是KFCA型通风机集中检测仪、FJZ型矿井主风机在线监测与故障诊断仪。FJZ型矿井主风机在线监测与故障诊断仪是一个以809机为核心的通风机在线检测与故障诊断系统,它将主风机在线监测与机械故障诊断一体化。8098单片机系统是目前面向控制应用领域性能价格比最高的单片微型计算机系统。

  系统的主要功能:

  第一,主要起到实时检测的功能,主要检测量:轴心轨迹、轴温量、负压、通风机电流,并可巡回显示。

  第二,报警、打印。各种参数报警值可任意设定超限时即可进报警并随机打印。

  第三,智能诊断。利用主机内专家系统,对通风机常见的“转子”等机械故障进行诊断。故障诊断采用灰度理论对风机故障类型进行快速定位。首先测出通风机敏感部位的振动加速度,并计算其烈度值和功率谱,再根据设备标准故障模式进行灰色关联度分析,并且按照关联度的大小,以此来诊断通风机的机械故障类型。

  煤矿机电设备诊断系统在神东已经得到实际应用,到目前为止,设备的说明书、性能参数、图片资料、图纸资料、视频资料、维修资料、专家资料、应急预案等资料和数据的录入工作已经基本完成,其他相关数据的录入和试运行工作进展情况良好。诊断知识库也正在以大型关键设备为试点,有计划有步骤地建立和完善。系统的应用对煤矿企业机电设备资源和技术资源进行统一集成管理,规范和完善了现有机电设备管理体系,大大简化了设备管理和维护的过程,并实现了企业机电设备的故障智能诊断,提高了设备管理的效率和水平,为企业带来了一定的经济和社会效益。它的高效性、科学性对于提高企业设备管理部门的工作效率,提升管理水平具有十分重要的意义,为提高安全生产管理水平提供了更为广阔的空间。

  故障诊断专家系统的优点是:适于人的思维,容易理解,知识可用基本规则表示,无需输入大量的细节知识;个别事实发生变化时易于修改;能解释自己的推理过程。然而,在智能诊断专家系统的应用取得初步成果的后面仍存在明显的局限性,如实现故障诊断的准确度依赖于知识库中专家知识的丰富程度和专家知识水平高低;建立知识库困难,有些经验难以通过形式化的方式来描述;当系统规模较大时还存在着“冲突消解”和“组合爆炸”等问题;推理效率低,缺少自学习和自适应机制。

  6、结语

  设备故障诊断专家系统是煤矿机电设备完好率的重要保障。系统的应用使煤矿机电设备的检修逐渐实现了预知维修、状态维修,以保证机电设备可靠运转,为煤矿企业安全生产提供了有力保障。而专家系统由于其自身特点,在设备诊断和维修中越来越显示出其优越性,虽然故障诊断技术已得到很大发展,但还存在各种问题有待研究和解决。欲使故障诊断技术不断取得进展并在生产实践中得到应用,必须和当代的前沿学科相结合,引入相关学科中的新思维和新方法,并善于从生产实际中提出问题,归纳提高到理论和方法的高度进行研究和探讨。

  参考文献:

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