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矿山破碎机故障及其诊断研究论文

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2025-01-08 16:24:54    来源:    作者:liziwei

摘要:矿山破碎机在运行时,由于受到运行环境、粉尘污染等诸多因素的影响,导致矿山破碎机在运行时出现故障,如果不及时处理,势必会带来不良影响。基于此,本文结合直观故障诊断方法、故障树诊断方法以及人工神经网络故障诊断方法等,详细分析固定式液压破碎机、颚式破碎机、锤式破碎机故障及其诊断措施。

  摘要:矿山破碎机在运行时,由于受到运行环境、粉尘污染等诸多因素的影响,导致矿山破碎机在运行时出现故障,如果不及时处理,势必会带来不良影响。基于此,本文结合直观故障诊断方法、故障树诊断方法以及人工神经网络故障诊断方法等,详细分析固定式液压破碎机、颚式破碎机、锤式破碎机故障及其诊断措施。

  关键词:矿山破碎机;故障诊断;诊断措施

  目前在矿产资源开发中,矿山破碎机属于一种常见的基础设备,有利于为开发效率提供基本保证。随着我国经济的不断发展,矿产资源的开采技术也不断的提高,而矿山破碎机在矿山资源开采中起着非常重要的作用。但是目前在具体操作中,由于受到周边环境以及维护管理不到位等诸多因素的影响,很有可能会引起严重的故障问题,不仅无法保证矿山企业生产作业的有序开展,而且容易带来严重的经济损失。本文着重介绍了矿山破碎机引起故障的原因,各类破碎机的常见故障处理及故障诊断方法做了简明扼要的阐述,为企业的矿山破碎机的技术发展提供一些技术指导。

  1矿山破碎机故障原因

  1.1运行环境不理想

  矿山破碎机在正常运行过程中,如果其振动或者是力矩过大,那么传动系统在处于运行状态的时候,无论是轴头、轴承部位等都会出现不同程度的磨损问题,进而引起严重的故障。

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  1.2粉尘问题

  矿山破碎机在运行时会产生大量的粉尘,此时的动力系统会不断积聚,容易带来故障隐患,尤其是在粉尘一旦落入到润滑油的表面位置上,对其润滑效果会带来严重的限制影响,久而久之,传动部位的磨损问题就会越来越严重。

  1.3破碎机自动化程度不断提高

  破碎机的自动化程度不断提高随着科学技术的不断发展,矿山破碎机的自动化程度也越来越高,使其维护、使用的复杂程度也不断加大,若企业不及时的更新设备的配套设施和技术,会造成设备出现故障而不知怎么维修,不能第一时间的解决故障,造成企业的经济损失。

  1.4缺少专业技术人员

  新时期背景下,科学技术不断进步和快速发展,各种先进的技术手段被广泛应用在各领域中,对于矿山作业来说也是如此,其也在朝着自动化趋势转变和发展,对破碎机等各种机械设备提出的要求越来越高。目前矿山破碎机在投入正式使用时,正在朝着产量化、规模化以及高新技术化等角度发展,无形中增加了破碎机的日常维护和保养难度。因此,对专业技术人员的要求也较高,但是部分矿山企业并没有配置符合要求的技术人才,在各种技术操作时存在的问题较多,很难满足实际要求,尤其是在矿山破碎机出现故障问题时,无法得到及时处理,不仅造成更严重的后果,而且容易带来严重的经济损失。

  2矿山破碎机常见故障诊断方法

  2.1直观故障诊断方法

  直观故障诊断方法又可以被称之为是主观诊断方法,该方法在应用过程中主要是指负责故障诊断的工作人员要在自己现有的实践经验基础上,通过看、听、问等各手段和方法,结合一些检测仪器设备,从中找出矿山破碎机在运行时的故障问题,并对引起故障的原因进行分析。通过对该方法的合理利用,可以根据要求,适当结合系统结构等理论知识要点,这样才能够保证直观故障诊断方法的应用效果。为保证该方法的合理利用,对故障诊断人员提出的要求普遍比较高,其自身要具有相对比较丰富的理论知识和实践操作经验。但是由于该方法在应用时,通常会过分依赖于故障诊断人员自身的经验、操作手法等,所以故障的诊断效率并不是很高,容易受到人员自身主观因素的影响。

  2.2故障树诊断方法

  故障树诊断方法在应用时,该方法主要是在逻辑视角的基础上,对各种不同类型零部件、系统整体之间的关系展开有针对性的分析,可以以定性、定量等方式来进行诊断。该方法在应用时具有较强的逻辑性特征,也具有直观性特点,是目前矿山破碎机故障处理时比较常见的一种诊断方法,故障的诊断率普遍比较高。该方法应用时,主要是在矿山破碎机液压传动系统应用基础上,结合系统自身的结构特点,对符合要求的故障树等进行科学合理的构建和利用,同时还要与结构函数进行结合,这样可以利用数学公式直接将故障树当中的结果呈现出来,以便相关工作人员对其进行分析。在经过一系列的大量实践研究之后发现,通过对故障树故障诊断方法的合理利用,可以提高矿山破碎机故障诊断工作的效率和质量,有利于找到准确的故障位置,这样才能够为后续的维修和养护管理提供便利条件。

  2.3人工神经网络故障诊断方法

  人工神经网络是指由若干并不是很复杂的处理单元相互之间形成有效的连接,进而形成一种具有复杂性特征的网络系统。人工神经网络故障诊断方法在应用时,其主要是针对各种不同类型的故障诊断经验进行分析,不断吸收更多的经验,为后续的故障诊断提供支持。与此同时,结合目前矿山破碎机故障诊断要求,对网络内部各个不同位置连接权值进行分析,这样可以从中掌握更多相关的理论知识,以便对故障进行更准确的判断和分析。需要注意的是在人工神经网络故障诊断方法应用时,其通常由联想记忆、模式匹配以及相似归纳总结等几个功能作用相互组合而成,这种形势下可以在故障处理或者是征兆之间形成较为复杂的非线性特征的映射关系。人工神经网络故障诊断和处理方法与传统的信息处理方法展开对比分析时,人工神经网络故障诊断方法在应用时的自适应性普遍比较强,可以接受系统性的训练,对现有的诸多储备信息等进行及时的修改和处理,从原理的角度来看,无论是在工作效率或者是故障诊断效果等方面都比传统信息处理方法更理想。

  3矿山破碎机故障诊断措施

  3.1固定式液压破碎机故障及其诊断措施

  固定式液压破碎机是目前矿山破碎机运行时比较常见的一种类型,该类型破碎机在使用时的破碎力相对比较强,尤其是在运行时的安全性、稳定性也比较明显,更重要的是该类型破碎机在使用时产生出来的噪音污染较小。由此可以看出,固定式液压破碎机在使用时,不仅其整个工作性能相对稳定、可靠,而且工作人员在操作时具有较强的便利性,有利于帮助工作人员降低其自身的工作量,在任何条件或者是影响因素下都可以实现连续性的作业。

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  固定式破碎机常见的故障一般发生在液压系统中,如,液压油泄露、液压管路堵塞和油温过高等现象。①液压油泄露。主要原因是油封或者其他密封出现损坏,解决此类问题主要是经常检查油路,一旦发生泄露现象需及时更换油封等;②液压管路堵塞,主要是因为液压油温过高,导致液压油化生成其他固态物,造成管路堵塞,导致液压系统不能正常运行。定期检查液压油的品质,如不符合要求需及时更换液压油;③油温过高,液压系统出现油温过高,会导致一系列的液压问题出现。需实时监控油温,保持处于常温状态。

  由于在矿山开采作业实施过程中,矿山破碎机需要展开连续性的作业,而长时间处于运作状态,破碎机自身的液压系统温度势必会越来越高,这种形势下的液压油温也会有所上升,此时的破碎机液压油过稀、过粘稠等,都会影响破碎机的运行效果。在这种形势下,固定式液压破碎机无法维持正常工作状态,在对该类型故障进行分析和处理时,最为有效的手段之一就是安排专业人员对液压油的实际温度进行实时监测,一旦发现问题立即处理,保证液压系统当中的压油温度可以维持在正常的温度区间范围内。在目前矿山破碎机正常工作状态时,由于液压油受到氧化等诸多因素的影响,很容易就会产生出来非常多的沉积物,沉积物积累的越来越多,势必会导致过滤器被严重堵塞,这种形势下液压系统无法维持正常的工作状态。在针对该类型故障问题进行分析和处理时,要结合实际要求,及时对液压油进行更换处理,更重要的是对液压油的氧化问题给予关注和重视,避免引起氧化而带来严重的故障。

  3.2颚式破碎机故障及其诊断措施

  颚式破碎机是目前矿山破碎机中的一种,在该类型破碎机运行过程中,常见的故障包括弹簧断裂、偏心轴弯曲等问题,无论是任何一种故障发生,都有可能会带来严重的后果,所以要加强对颚式破碎机故障的诊断和处理。在颚式破碎机处于正常工作状态的时候,难免会导致机器出现停止运转等一系列的问题,这种故障类型称之为闷车,对引起闷车故障的原因进行分析时,发现电压过低、轴承受到破坏影响等,都会引起该故障。基于此,在针对闷车故障进行分析和处理时,要根据实际情况确定具体原因,这样才能够提出有针对性的故障处理措施。此外,弹簧断裂也是颚式破碎机在运行时比较常见的故障问题之一,在针对颚式的破碎机排料口进行调整或者是处理时,如果将排料口调整的相对比较小,同时也没有放松弹簧,那么就很容易引起弹簧断裂的问题。在针对该类型故障进行分析和处理时,通常工作人员要结合实际情况,将已经断裂的弹簧及时更换掉,避免对颚式破碎机的正常稳定运行效果带来不良影响。另外,颚式破碎机在作业开展过程中也出现偏心轴弯曲、断裂等故障,究其原因主要是由于破碎机处于长时间运作状态,相关工作人员并没有及时对破碎机的偏心轴问题进行处理,或者破碎物的硬度超出现有标准,此时就会加剧引起偏心轴断裂或者弯曲的故障问题。在针对该类型故障进行分析和处理时,工作人员要根据实际情况及时更换掉偏心轴,同时在颚式破碎机处于工作状态的时候,对引起偏心轴断裂或者弯曲的原因进行分析,这样可以避免后续发生相同的故障。

  3.3锤式破碎机故障及其诊断措施

  锤式破碎机是矿山破碎机中常见的一种类型,该类型破碎机是指在具体运作过程中,可以像锤子一样,将矿山直接进行粉碎性处理。锤式破碎机在处于正常工作状态时,锤子会高速旋转,而这种高速旋转带来的冲击力,就会直接将矿山粉碎。该类型破碎机在正常作业时,其自身锤子头部的位置,需要对矿石进行持续性的敲击,在长期的摩擦处理之后,锤子头部部位势必会出现不同程度的磨损,对该磨损部位要及时更换,避免对使用效果带来不良影响。与此同时,由于锤子头部部位处于长期运行状态,所以难免会出现断裂的问题,在针对该类型故障进行处理时,工作人员要结合实际要求,一般都会选择利用锻造的成型加工工艺等,对锤子头部部位进行加工处理,并对其进行淬火处理,这样做的根本目的是为了促使锤子头部部位的冲击力得大强化。更重要的是还要适当的增加锤柄的尺寸,方便锤子头部部位在作业时,对冲击力可以起到一定的缓冲效果。工作人员在利用该类型破碎机进行操作时,要将重点放在锤子头部部位,并做好该部位的水韧处理,这样可以避免内应力对锤子头部部位冲击力带来的不良影响。

  锤式破碎机在处于作业状态时,通常在最开始的一段工作时间范围内可以维持在正常的运行状态,运行的温度也相对比较正常。而在工作人员对装置展开一系列的操作之后,一般2h时间内,机器的温度就会上升到50°以上,此时与其对应的轴承温度也会达到70°以上,在这种高温的影响下,机器会立即停止运转。工作人员需要及时对锤式破碎机的运行故障问题进行诊断和分析,在经过诊断之后得出破碎机的电流显示出机器设备在开机时,其电流并没有大幅度的震动,但是锤式破破碎机却呈现出较大幅度的震动状态。在破碎机高速运转的时候,破碎机的轴承就会不断向外发出附加力,这种附加力会直接导致轴承超出其自身可以承受的极限,那么温度也会随之上升。同时由于外盖与轴承相互之间的空隙普遍比较小所以对轴承的伸展带来不良影响,进而引起震动问题,在针对这种类型的故障进行处理时,构成人员要结合实际情况,适当的增大间隙,至少要达到1.2mm,同时选择利用一些品质相对比较良好的润滑油,并采取有效对策对温度形成管控,尽量将温度控制在60℃的范围内,以此来保证锤式破碎机的正常稳定运行。

  4矿山破碎机故障诊断方法的未来发展趋势

  目前我国已经全面进入到信息化时代,计算机以及信息化技术的应用效果良好,对故障诊断技术的创新和发展具有非常重要的影响和作用。基于此,在未来发展中可以将更多新颖的理论知识应用在矿山破碎机故障诊断中,比如可以在进化算法的应用基础上,对故障进行诊断等,实现理论与实践的高效结合。同时还可以促使诊断系统逐渐朝着集成化的趋势转变和发展,也就是在矿山破碎机故障诊断中,将各种诊断方法融合在一起,形成一种有机整体,以便实现对故障的集成诊断,比如可以将模糊数或者是神经网络等技术融合在一起,有利于提高故障诊断的效率。此外,矿山破碎机故障还可以实现综合化的发展,从过去相对比较简单的监测或者是诊断方式着手,逐渐向系统综合化方向发展,实现监测、测试以及诊断等各种功能的有效整合,为矿山破碎机故障诊断提供支持。

  5结语

  矿山企业要想在新时期背景下实现对现有矿山资源科学合理的开发和利用,就要意识到矿山破碎机故障诊断和处理的重要性,否则势必会影响矿山资源的开采效率和质量。因此结合目前常见的故障诊断方法,从固定式液压破碎机、颚式破碎机以及锤式破碎机等不同类型着手,对故障诊断方法进行完善和优化,以此来提高故障诊断效率。