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摘 要：煤矿机械设备在煤炭开采作业中担负着重要职责，是确保生产和工人生命安全的关键，本文主要是以煤矿机械常见故障为研究核心，详细阐述了引起机械故障的因素、机械故障的种类、故障的诊断方法等三个方面的问题。以供同仁参考。
关键词：煤炭机械；信号检测；故障；分析；诊断
中图分类号：F407.21文献标识码： A 文章编号：
矿井机械设备在煤炭开采作业中担负着重要职责，性能良好的煤炭机械不仅可以提高生产效率，保障煤炭开采作业的顺利进行，同时可以最大限度的保证煤炭工人的人生财产安全。在机械采购与使用的过程中，由于机器设备固有的质量瑕疵及操作不当等原因，机械设备在其不同部位上不同时段经常会产生不同类型的故障。矿井机械设备的故障与机械设备的事故，在一定程度上具有相关联性，它们只是量上的不同，但在本质上具有一脉相承性，两者是关联着的。机械故障是引起生产事故的重要原因，若设备故障得不到妥善的处理，久而久之必然会导致生产事故的发生。在生产的过程中，为了提高矿井产量，消除机械故障，最大限度的保证人民的人身财产安全，要未雨绸缪，在对机械设备进行采购时或未发生停运之前就对机械设备进行检测，对机械故障现象进行分析判断，采取处理措施，避免事故的发生，把损害控制在最小程度。
1引起機械故障的因素
矿井机械设备由于种类繁多，结构复杂，运行条件差异较大，故障产生的原因也不尽相同。其中有设备本身的问题，如设计结构的合理性、加工制造质量等；亦有使用和维修的问题，如安装不当、操作失误和过载运行以及维修不当等。影响机械设备质量的因素分为以下几个方面，设计及制造、设备运营、人的原因等。任何设备在运行中都存在有故障的导发因素，这些因素既可以通过人的因素或设备本身的设计及制造因素加以克服，达到安全运行，亦会通过人的因素或设备本身的因素造成故障。设备设计合理、制造质量好是保障设备不出故障、安全运行的必要条件；相反，若设计上有错误、加工质量差，设备的功能得不到保证，就会导致故障的产生。使用设备人员的素质高，操作维护和管理的基础好，就可以保证设备的安全运行；反之，就可能促使故障的产生。设备设计合理和制造质量好，人的素质优良，故障产生的可能性就大大降低。人的素质在防止设备故障产生方面的作用重大，因而在实际工作中，必须强调使用、操作和维护机器人员的素质，提高他们的业务技术水平、管理水平和责任心。对所使用的各种设备都应制订出完善的操作、维护和管理规章制度，并严格遵守。
2机械故障的种类
出于便于对设备故障的分析和判断以及管理上的需要，在工程上采用多种方法对故障进行分类，有按产生的原因分类、按安全性质分类，可分为危险性故障、安全性故障，按功能丧失的程度可分为永久性故障、非永久性故障，按发生的速度可分为突发性故障、渐发性故障等。
（1） 磨损性故障。机件发生磨损性故障起因于运行中的摩擦，它反映了设备或机件的运行寿命。设备在运行中不正常的磨损大多由于润滑不良、安装配合不佳等原因引起。各种磨损失效造成的经济损失数额巨大,并且随着我国煤矿机械化程度的日益提高,机械设备的摩擦学问题也越来越突出,因此,研究磨损失效问题,积极采取主动预防性维护措施,努力把新技术(如耐磨材料的研发、表面工程技术及润滑理论的应用等)应用到煤矿机械的设计、维护中去,解决煤矿机械中的摩擦学问题具有十分重要的意义。
（2）错用性故障。故障起因子操作失误、使用维护不当等。它反映了对设备的管理水平，如使设备经常处于超载运行和只管使用不予维护等。
（3）固有性故障。故障的起因是来自于设备的本身，如设计不当、制造工艺差、材料低劣等，都是设备本身所固有的薄弱环节和故障隐患或故障的诱发因素。
3故障的诊断方法
设备的故障诊断，是利用科学的检测技术对设备的运行工况或性能参数做出诊断，定量地对整个机械系统进行识别，据此判断出系统功能是否良好、正常，并要对此做出预报。在传统上主要是依靠手摸、耳听、鼻闻等简单的方法，通过温度和对振动的感觉以及声音和气味的异常来辨别机器的运行工况。这些办法无法适应不断发展的矿山机械设备的需要，尤其是对于技术先进，结构复杂，检测要求高的设备，只依靠人的感官和经验去判断是难以清楚地找出故障根源的。与传统的检测方法相比，新型的设备检测方式将设备在运转中所发出的振动、声音、温度和油质的变化等信号进行采集并进行综合分析诊断，可以比较真实地和全面地反映出设备的运行工况。声音信号由声级计采集后，可在示波器上显示和记录在磁带记录仪上，并送到信号处理器；由温度传感器从减速器上采集的温度亦可送至信号处理器；由油样采集器从减速器内所采集的润滑油样，经过铁谱分析仪分析后，通过诊断可以预测机械设备的运营状况。根据以上分析，机械设备检测实施的步骤如下：
（1）信号检测按不同诊断的目的选择最能表征工作状态的信号。一般将这种工作状态信号称为初始模式。
（2）信号处理将初始模式向量进行维数压缩、形式变换，去掉冗余信息，提取故障特征，形成待检模式。
（3）状态识别将待检模式与故障档案对比，进行状态分类。为此要建立判别函数，规定判别准则并力争使错判率最小。
（4）诊断决策根据判别结果采取相应对策。对设备及其工作进行必要的预测及干预。所谓预测就是对被诊断出来的故障，在不采取任何措施的情况下，估计继续运行下去会产生什么样的后果，以及还可以继续运行多长时间。
4、结束语
机械故障是引起生产事故的重要原因，若设备故障得不到妥善的处理，久而久之必然会导致生产事故的发生。只有清楚了解煤矿机械检测中常见的故障原因，才能采取有效的措施进行解决。
参考文献：
【1】李正训,陆明志.煤矿机械常见液压故障与处理[J].科技资讯.2011(24)
【2】李正训,陆明志.煤矿机械常见液压故障与处理[J].科技资讯.2011(24)
【3】张志刚.浅述煤矿通风机产生噪声的原因[J].黑龙江科技信息.2009(04)
关键词：煤炭机械；信号检测；故障；分析；诊断
中图分类号：F407.21文献标识码： A 文章编号：
矿井机械设备在煤炭开采作业中担负着重要职责，性能良好的煤炭机械不仅可以提高生产效率，保障煤炭开采作业的顺利进行，同时可以最大限度的保证煤炭工人的人生财产安全。在机械采购与使用的过程中，由于机器设备固有的质量瑕疵及操作不当等原因，机械设备在其不同部位上不同时段经常会产生不同类型的故障。矿井机械设备的故障与机械设备的事故，在一定程度上具有相关联性，它们只是量上的不同，但在本质上具有一脉相承性，两者是关联着的。机械故障是引起生产事故的重要原因，若设备故障得不到妥善的处理，久而久之必然会导致生产事故的发生。在生产的过程中，为了提高矿井产量，消除机械故障，最大限度的保证人民的人身财产安全，要未雨绸缪，在对机械设备进行采购时或未发生停运之前就对机械设备进行检测，对机械故障现象进行分析判断，采取处理措施，避免事故的发生，把损害控制在最小程度。
1引起機械故障的因素
矿井机械设备由于种类繁多，结构复杂，运行条件差异较大，故障产生的原因也不尽相同。其中有设备本身的问题，如设计结构的合理性、加工制造质量等；亦有使用和维修的问题，如安装不当、操作失误和过载运行以及维修不当等。影响机械设备质量的因素分为以下几个方面，设计及制造、设备运营、人的原因等。任何设备在运行中都存在有故障的导发因素，这些因素既可以通过人的因素或设备本身的设计及制造因素加以克服，达到安全运行，亦会通过人的因素或设备本身的因素造成故障。设备设计合理、制造质量好是保障设备不出故障、安全运行的必要条件；相反，若设计上有错误、加工质量差，设备的功能得不到保证，就会导致故障的产生。使用设备人员的素质高，操作维护和管理的基础好，就可以保证设备的安全运行；反之，就可能促使故障的产生。设备设计合理和制造质量好，人的素质优良，故障产生的可能性就大大降低。人的素质在防止设备故障产生方面的作用重大，因而在实际工作中，必须强调使用、操作和维护机器人员的素质，提高他们的业务技术水平、管理水平和责任心。对所使用的各种设备都应制订出完善的操作、维护和管理规章制度，并严格遵守。
2机械故障的种类
出于便于对设备故障的分析和判断以及管理上的需要，在工程上采用多种方法对故障进行分类，有按产生的原因分类、按安全性质分类，可分为危险性故障、安全性故障，按功能丧失的程度可分为永久性故障、非永久性故障，按发生的速度可分为突发性故障、渐发性故障等。
（1） 磨损性故障。机件发生磨损性故障起因于运行中的摩擦，它反映了设备或机件的运行寿命。设备在运行中不正常的磨损大多由于润滑不良、安装配合不佳等原因引起。各种磨损失效造成的经济损失数额巨大,并且随着我国煤矿机械化程度的日益提高,机械设备的摩擦学问题也越来越突出,因此,研究磨损失效问题,积极采取主动预防性维护措施,努力把新技术(如耐磨材料的研发、表面工程技术及润滑理论的应用等)应用到煤矿机械的设计、维护中去,解决煤矿机械中的摩擦学问题具有十分重要的意义。
（2）错用性故障。故障起因子操作失误、使用维护不当等。它反映了对设备的管理水平，如使设备经常处于超载运行和只管使用不予维护等。
（3）固有性故障。故障的起因是来自于设备的本身，如设计不当、制造工艺差、材料低劣等，都是设备本身所固有的薄弱环节和故障隐患或故障的诱发因素。
3故障的诊断方法
设备的故障诊断，是利用科学的检测技术对设备的运行工况或性能参数做出诊断，定量地对整个机械系统进行识别，据此判断出系统功能是否良好、正常，并要对此做出预报。在传统上主要是依靠手摸、耳听、鼻闻等简单的方法，通过温度和对振动的感觉以及声音和气味的异常来辨别机器的运行工况。这些办法无法适应不断发展的矿山机械设备的需要，尤其是对于技术先进，结构复杂，检测要求高的设备，只依靠人的感官和经验去判断是难以清楚地找出故障根源的。与传统的检测方法相比，新型的设备检测方式将设备在运转中所发出的振动、声音、温度和油质的变化等信号进行采集并进行综合分析诊断，可以比较真实地和全面地反映出设备的运行工况。声音信号由声级计采集后，可在示波器上显示和记录在磁带记录仪上，并送到信号处理器；由温度传感器从减速器上采集的温度亦可送至信号处理器；由油样采集器从减速器内所采集的润滑油样，经过铁谱分析仪分析后，通过诊断可以预测机械设备的运营状况。根据以上分析，机械设备检测实施的步骤如下：
（1）信号检测按不同诊断的目的选择最能表征工作状态的信号。一般将这种工作状态信号称为初始模式。
（2）信号处理将初始模式向量进行维数压缩、形式变换，去掉冗余信息，提取故障特征，形成待检模式。
（3）状态识别将待检模式与故障档案对比，进行状态分类。为此要建立判别函数，规定判别准则并力争使错判率最小。
（4）诊断决策根据判别结果采取相应对策。对设备及其工作进行必要的预测及干预。所谓预测就是对被诊断出来的故障，在不采取任何措施的情况下，估计继续运行下去会产生什么样的后果，以及还可以继续运行多长时间。
4、结束语
机械故障是引起生产事故的重要原因，若设备故障得不到妥善的处理，久而久之必然会导致生产事故的发生。只有清楚了解煤矿机械检测中常见的故障原因，才能采取有效的措施进行解决。
参考文献：
【1】李正训,陆明志.煤矿机械常见液压故障与处理[J].科技资讯.2011(24)
【2】李正训,陆明志.煤矿机械常见液压故障与处理[J].科技资讯.2011(24)
【3】张志刚.浅述煤矿通风机产生噪声的原因[J].黑龙江科技信息.2009(04)