矿山机械设备存在的故障与维修保养措施分析.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 1 矿山机械设备存在的故障与维修保养措施分析 戴佳健 中国黄金集团江西金山矿业有限公司，江西 上饶 334200 摘要：摘要：矿山机械化生产后，矿山开采效率有着明显的提升。但在矿山机械设备运行期间会存在设备故障风险，导致矿山生产率受到影响。因此，还应该结合矿山机械设备的常见故障，分析矿山机械设备故障产生的原因，同时提出具体的维修保养措施。借此加强矿山机械设备的诊断、检修，降低设备故障率，为矿山安全以及高效生产创造有利条件。关键词：关键词：矿山；机械设备；故障；维修保养 中图分类号：中图分类号：TD4 0 引言 矿山机械是开采矿物资源，维持矿山生产量的重要工具。但由于矿山生产环境较为复杂，矿井下存在透水、粉尘飞散的情况，且设备使用过程中的磨损严重，所以矿山机械的故障风险较大，需要做好日常的维修保养，定期的检查设备参数，使其处于最佳运行状态，为矿产资源的开发利用奠定基础。1 矿山机械设备故障的基本特征 1.1 潜在性 生产制造矿山机械设备时，相关人员会结合需求设置机械设备的功能模块及其各项参数，以及额定安全系数。但在矿山机械化生产过程中，设备运行环境产生改变，使用期间会受到外力冲击，突破额定安全系数后设备就会出现故障问题。并且对于机械化矿山设备来说，其故障风险多集中在内部结构中，需应用专业仪器检测、拆卸矿山机械设备等方式排查故障隐患。所以相对来说，矿山机械设备故障具有一定隐蔽性和潜在性。1.2 复杂性 矿山生产期间的设备类型较多，且各类设备的结构复杂，内部涉及的线路、部件较多，所以故障问题相对复杂，甚至会在相同时间内出现多个故障问题，导致矿山机械设备故障损失较大。1.3 损耗性 矿山设备在投入使用后，设备损耗会随着故障时间的增加而增加，且设备损耗严重时故障风险较多，机械设备运行会陷入恶性循环。2 矿山机械设备存在的故障 2.1 液压故障 矿山机械设备中的液压故障非常多见，比如矿山生产中常用的采煤机、掘进设备，设备内部会设有液压系统。设备运行期间会存在较为典型的故障问题，例如液压油温度过高。通常情况下，机械设备液压系统内的液压油温度大于 70后，意味着设备内的油温过高，高温作用下会导致液压系统密封性受损，引起漏油的问题。甚至会影响油泵运行，造成严重损失。另外，矿山机械设备中的液压系统设有水冷循环装置，故障后会使系统降温功能失效，冷水降温功能受阻，设备超负荷现象突出。2.2 电子故障 电子故障具体指矿山机械设备存在线路故障、电子元件故障，相对于其他故障，电子线路故障的修复难度较大，通常需要重新更换线路。典型代表为电气PLC 无输出故障，在我国矿山机械设备运行期间，为远程操控机械设备，设备中心装置内会设有 PLC 可编程控制器，用于操控设备，提升设备运行效率。但在设备内的可编程装置保护器失效后，矿山机械设备则会出现 PLC 故障，使得设备产生输出故障，需通过更换PLC 元件的方式解决故障问题。2.3 动力故障 动力故障多集中在矿山机械设备中的传输设备。该类设备的动力来源为电机，故障后会设备会存在有异响、轴承发热、设备无法正常启动的情况。比如矿山传输机械在长时间、超负荷运行后会存在轴承发热中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2 的情况，开采环境中的通风性不好时同样会出现轴承温度过高的情况。诊断该故障时，相关人员应先确认传输设备运行时有无负荷超标问题，测量井下环境温度、观察通风情况。另外，传输设备无法启动则是因设备电气故障造成的，需先检查传输设备的电气线路、电子元件。3 矿山机械设备故障产生的原因 矿山机械设备内部结构非常复杂，且设备运行环境较为特殊，所以造成矿山机械设备故障的原因较多，具体可体现在以下内容中：3.1 人为因素 造成的设备故障，例如设备结构设计不合理，矿山生产过程中工艺设计方案不完善，或是设备操作不规范、设备维修不到位等。以矿山机械设备的液压泵故障为例，制作液压泵时，若是存在制作误差，液压泵使用过程中会因外力作用过大而出现塞球头、球窝变形问题，变形后二者的间隙增加、球头逐渐松动，使得设备液压泵失效、运行效率变低。再者，矿山机械设备内部结构非常复杂，对设备维修的技术手段有着较高要求，需采用精密性较强的维修技术处理故障。但很多检修人员会通过以往经验分析故障、判定故障，维修质量不佳，设备缺陷问题依然存在，运行后会引发更严重的故障问题1。此外，安装矿山机械设备时，若是工作人员不熟悉设备结构、特性，对安装技术掌握不到位时，不仅会影响设备的运行效果，还会在拆装过程中损坏设备零部件，使得设备故障风险率增加。3.2 使用因素 设备长时间使用后会伴有结构磨损、老化，部件断裂、内部腐蚀的情况。造成这类故障的原因较多，比如，长时间超负荷工作、生产环境内温度过高等。超负荷、温度升高会使设备的内应力释放，引起结构变形，或是使矿山机械设备中的受力零件松动，导致设备内各组件的配合关系产生变化，出现设备运行不稳定、设备功率变低等问题。另外，矿山机械设备长时间运行后，其内部结构的形态会产生变化，超负荷越大、超负荷运行时间过长时，设备内部结构的断裂、变形愈发严重，容易导致设备老化，使矿山机械设备出现功能退化的情况。3.3 保养问题 矿山机械设备需要定期进行保养维护，保养、检修不及时会导致设备受损、故障多发。例如，部分机械设备结构连接点需定期涂抹润滑油，以控制设备磨损。若是不重视日常养护，润滑保养不到位，设备运行期间零部件的磨损会更加严重，继而诱发设备故障。4 矿山机械设备维护保养的具体措施 4.1 重视日常保养，减少故障隐患 为降低矿山机械设备的故障率，还应采取“定期检修保养+不定期检修保养”的基本模式，使设备日常保养全面覆盖，减少设备运行期间的故障隐患。具体来说，矿山生产期间，井下、井上环境中都存在大量的粉尘、泥浆、碎屑，这些物质会直接对设备造成污染，使设备零部件上粘连上较多污染物质2。因此，需要定期、不定期的保养框架机械设备，清理设备上的污垢、杂物。同时结合设备常见故障，做好关键部件的养护。比如，矿山机械设备内的液压系统、动力装置、轴承、齿轮叶片上的故障风险较大，相关人员应定期保养，涂抹润滑油，检查液压系统和其他构件，排查有无参数异常、磨损严重的情况。以矿山生产中的运输设备为例，刮板运输机是传送、运输矿山资源的主要设备，该设备的日常保养非常重要，首先，需及时清理设备结构缝隙中、表面的杂物和污染物，如煤矸石、积水，避免这些物质干扰设备运行。其次，按照该设备的使用环境、生产任务，制定保养方案，确定保养时间和频次，以及保养的方法。最后，加强设备运行监测，矿山开采中容易出现诸多突发问题，这些问题具有不可预见性。所以需要做好设备监测，及时发现异常并快速响应，及时处理，以此防范设备的故障隐患。4.2 实施针对性检修，合理选用维修模式 矿山机械设备种类多，结构复杂，不同设备的维修养护需求存在差异，所以还应制定个性化的检修方案，实施针对性检修。通过总结矿山机械设备故障特点，常用的维修模式包括以下内容：（1）常规检修。常规检修是按照矿山机械设备养护的相关要求、制度安排，对机械设备进行检修维护。一般情况下，常规检修会集中在机械设备使用前后，主要检查设备外形、表面结构、内部参数、运行效率。中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 3 检修后需要记录检修信息和相关数据，为下次检修提供依据，发现问题后快速处理，落实责任，使矿山机械设备时刻保持最佳状态，更好的服务于矿山生产活动3。（2）防范式检修。这类检修可理解为“预防性”检修，具体是按照矿山机械设备的常见故障原因，排查设备故障隐患，提前预防、处理故障隐患。其本质是对矿山机械设备的保养和功能性维修，比如在使用内部含有液压系统的矿山机械设备时，应严格控制设备压力，以免因压力值过大、过小而引起故障。例如压力不足时，液压系统的油泵会出现阀内泄漏、吸油管阻力大、阀芯卡死问题，容易导致油泵溢流并产生严重的故障问题。（3）故障式检修。故障时检修是在矿山机械设备出现故障问题后，按照具体的故障实施检修、抢修。对于较为严重的设备故障，单纯的常规性维修无法解决，为避免设备受损严重，相关人员就需要进行故障式检修。检修程序是基于无损检测、振动监测等矿山机械设备的故障诊断技术，排查设备故障，定位故障，确认故障后按照故障原因和类型检修机械设备4。比如可运用无损检测技术中的“红外线测温技术”，在设备故障后监测设备内部温度，分析故障原因。通常情况下，矿山机械设备运行期间，超负荷、液压油劣化都会导致设备温度变高，而高温会损坏设备零部件，造成设备故障。红外线测温技术是利用高精度、可视化的红外测温仪器快速测定设备内的温度，用于排查设备故障原因，评估设备运行状态，使设备检修保养人员及时处理设备故障，确保设备稳定运行。4.3 记录保养维修信息，建立设备运维档案 针对矿山机械设备故障问题，相关人员还应引进先进的技术手段，对机械设备的保养、检修工作进行监测。首先，转变设备维修保养理念，重视保养维修信息、数据的记录分析。相关人员可运用大数据技术，建立矿山机械设备风险模型，分析设备故障数据，明确日常维修保养的侧重点。其次，应用云计算、计算机等技术，建立设备运维电子档案，统计分析故障检修、保养数据。矿山机械设备上应设有专门的编号，由企业内部数据库集中监控，详细记录设备出厂数据、运行参数、功能模块、编号信息。每次检修维护后可依据设备编号生成维修养护档案，设置台账，使技术人员可按照设备档案保养、检修设备4。最后，定期更新设备检修数据，确保后续保养方案的可靠性，减少设备故障率，延长矿山机械设备的服役时间。4.4 推进人才培养，打造专业维修养护队伍 为使矿山机械设备处于最佳运行状态，日常检修保养时还应为其提供专业化、高素质的技术人才。所以还应推进矿山机械维护保养人才的培养，打造可有效解决设备故障、规范操作机械设备的专业人才队伍。（1）选聘掌握矿山机械设备维修养护技术的人才，包括设备故障诊断技术人才、故障监测人才、设备养护人才等。（2）矿山机械设备不断更新换代，相关企业还应加强人才培训，为其树立创新意识、自我提升意识，定期通过培训教育更新其技术经验，使其职业技能符合矿山机械设备的检修养护需求。（3）调整人才薪酬制度、福利保障制度，激励技术人才主动作为，各司其职，承担起矿山机械设备养护、检修的责任，自觉的遵守设备操作规范、维修保养制度，配合企业对矿山机械设备进行监测。4.5 规范设备操作，改善设备运行环境 规范操作矿山机械设备可最大程度的降低设备故障风险，所以还应在日常工作中结合设备类型、运行参数，设置规范化的运维方案，使一线工人、技术人员严格按照设备操作程序规范使用设备。结合以往的矿山机械设备故障案例可知，设备使用不当是引起故障的主要原因，比如，矿山生产中的掘进设备，设备使用时的要求较多，需要相关人员提前安装喷雾设施，使水雾充分湿润作业面，从而在降低掘进难度的基础上，避免粉尘污染设备。但是很多工人为节约时间会忽视喷雾操作，或是所安装的喷雾设备不符合浸润作业面的实际需求，导致掘进设备使用期间的环境污染严重。另外，应用破碎、钻孔设备时，设备在运行期间需要承受外力产生的负荷，所以在使用时需要根据设备的额定安全系数、负荷指数控制设备的负荷量。若是没有严格控制设备负荷则会导致设备出现油温过高、线路故障、轴承磨损情况，造成严重的故障风险。由此可见，为加强矿山机械设备检修保养，需明确不同机械设备的使用要点，规范人员操作，减少因使用不当造成的故障隐患。5 结语 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 4 综上所述，矿山机械设备故障原因非常复杂，不同故障造成的风险损失存在较多差异。因此，矿山开采过程中相关企业还应结合故障原因加强机械设备的维护保养，同时制定规范化的矿山机械设备操作方案，定期检查设备运行参数，做好设备运行期间的监控，及时排查故障隐患，以此将矿山机械设备故障率、故障损失控制在最小值，满足矿山安全生产需求。参考文献 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