煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測技術(shù)實(shí)踐探思

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摘要：煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測技術(shù)是保證機(jī)電產(chǎn)品安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，同時(shí)還可以延長機(jī)電產(chǎn)品的使用期限，對(duì)煤礦作業(yè)的開展具有很大意義。主要對(duì)煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測技術(shù)進(jìn)行分析，希望可以給同類研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電產(chǎn)品；檢測技術(shù)

0引言

機(jī)電產(chǎn)品是煤礦作業(yè)中較重要的部分，一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)人員傷亡。目前工業(yè)生產(chǎn)水平越來越高，對(duì)機(jī)電產(chǎn)品提出了較高要求，因此必須將新型檢測技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際操作中，不斷提高機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量[1]。

1中國煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測技術(shù)的發(fā)展

煤礦是中國能源中較重要的部分，隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能源需求量不斷增加，因此必須加強(qiáng)煤炭開采力度。機(jī)電產(chǎn)品是煤礦作業(yè)中的重要設(shè)備，為了保證煤礦開采順利進(jìn)行，必須使用多種技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品檢測。煤礦井下作業(yè)環(huán)境惡劣，對(duì)機(jī)械設(shè)備提出了較高要求，必須配備高質(zhì)量的機(jī)電產(chǎn)品。20世紀(jì)80年代在北京、上海等地已經(jīng)成立了檢測中心，主要進(jìn)行機(jī)電設(shè)備檢測。之后隨著中國采煤機(jī)電設(shè)備研究力度的深入，開始從“采煤機(jī)關(guān)鍵技術(shù)”“采區(qū)千伏級(jí)電氣設(shè)備的完善與提高要求”等方面進(jìn)行探索。隨著上海檢測中心的建立，采煤機(jī)整機(jī)、金屬材料、礦燈等專業(yè)試驗(yàn)室也開始建立，并引進(jìn)了國外很多先進(jìn)技術(shù)，建立了礦燈、非金屬材料實(shí)驗(yàn)室，開展了假煤壁實(shí)體模擬切割采煤機(jī)試驗(yàn)臺(tái)，可記錄系統(tǒng)切割功率與牽引力等變化。上海研究分院發(fā)展至今，已經(jīng)擁有了較先進(jìn)的采煤機(jī)械技術(shù)，并形成了綜合性的檢測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，取得了較大成就。

2中國煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

目前中國煤機(jī)水平已經(jīng)位居世界前沿，最大電牽引煤機(jī)裝機(jī)功率可達(dá)到2500kW，最高液壓支架長6.5m，最長固定帶式輸送機(jī)距離可到13km，同時(shí)檢測技術(shù)也取得顯著發(fā)展。目前原煤礦研究總院的機(jī)電設(shè)備檢測中心已經(jīng)形成了較完整的實(shí)驗(yàn)室體系，主要進(jìn)行機(jī)械安全與性能等檢測，覆蓋了煤礦生產(chǎn)的全部設(shè)備。上海檢測中心已經(jīng)成立了30a，在人、機(jī)、法及環(huán)境等方面已經(jīng)得到大幅度提升，專業(yè)檢測技術(shù)與能力也取得了較大發(fā)展，具體可以從以下兩方面進(jìn)行分析[2]：a)采運(yùn)機(jī)械。目前已經(jīng)建立了50多臺(tái)檢測檢驗(yàn)試驗(yàn)臺(tái)，并提升了采煤機(jī)試驗(yàn)?zāi)芰?；關(guān)鍵元部件綜合性能試驗(yàn)臺(tái)可以完成傳動(dòng)部件如減速器、高速機(jī)械液壓式軟啟動(dòng)、傳動(dòng)與制動(dòng)器的安全與性能實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)功率在50kW～1500kW，轉(zhuǎn)速維持在50r/min～1500r/min；電軟啟動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)不同電壓等級(jí)的軟啟動(dòng)性能進(jìn)行試驗(yàn)；材料試驗(yàn)類主要應(yīng)用MTS-810動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)檢測，主要進(jìn)行金屬材料拉伸、壓縮、撕裂及疲勞撕裂等試驗(yàn)；b)防爆電氣類。結(jié)合防爆電器類規(guī)定，已經(jīng)建立了多種系列的防爆試驗(yàn)槽，并配備了自動(dòng)系統(tǒng)，可以進(jìn)行防護(hù)、熱劇變、沖擊、摩擦活化等試驗(yàn)；電氣傳動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)有三套試驗(yàn)系統(tǒng)，最大功率維持在1000kW，轉(zhuǎn)速在750r/min～3000r/min；電氣開關(guān)類引采煤機(jī)，可開展四象限牽引測試；直流通斷臺(tái)位可對(duì)額定電流在150A或電壓在48V～550V的直流電氣能力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；人工環(huán)境試驗(yàn)開展了容積較大的試驗(yàn)箱，可進(jìn)行大體積防爆電氣濕熱試驗(yàn)。此外，目前燈具儀表、非金屬材料及電線電纜等均構(gòu)建了高水準(zhǔn)、高效能的實(shí)驗(yàn)裝置與測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了煤礦燈具與電線電纜等機(jī)械的安全性能與物理性能測試，給中國煤礦行業(yè)奠定了發(fā)展基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)煤礦行業(yè)智能化和現(xiàn)代化發(fā)展，具有較廣的應(yīng)用意義[3]。

3中國煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測技術(shù)探索

煤礦機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量與檢測技術(shù)存在較大矛盾，而且長期發(fā)展中一直存在，已經(jīng)成為煤礦企業(yè)研究的核心問題之一。為了避免煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測技術(shù)落后帶來的影響，必須從兩方面處理：a)結(jié)合當(dāng)前發(fā)展趨勢不斷更新煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測技術(shù)；b)加強(qiáng)煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新，只有這樣才能減少煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測技術(shù)所產(chǎn)生的影響。同時(shí)應(yīng)該以“節(jié)約資源和環(huán)境友好”為發(fā)展目的，實(shí)現(xiàn)檢測技術(shù)低碳化發(fā)展，在提高產(chǎn)品檢測質(zhì)量的基礎(chǔ)上滿足中國低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。目前現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展越來越成熟，在今后研究中，必須將科學(xué)、電子及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)融入到煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測中，實(shí)現(xiàn)機(jī)電產(chǎn)品檢測的現(xiàn)代化發(fā)展。今后研究中還要多探索新型檢測技術(shù)，提高煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測的質(zhì)量，具體可從以下幾方面分析。

3.1壽命試驗(yàn)檢測方法

為了提高機(jī)電產(chǎn)品的可靠性，必須對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的元件與系統(tǒng)進(jìn)行檢測，了解產(chǎn)品質(zhì)量狀況，開展質(zhì)量檢測。如果未進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，可收集產(chǎn)品相關(guān)信息，了解產(chǎn)品失效原因，并結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性處理。一般進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，盡量選擇材料好的器件，選擇可靠的結(jié)構(gòu)，并積極應(yīng)用維修預(yù)測與可靠性預(yù)測等技術(shù)提高可靠性。同時(shí)必須從產(chǎn)品生產(chǎn)各階段進(jìn)行分析，充分驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性。所使用的試驗(yàn)方法最好可模擬實(shí)際作業(yè)環(huán)境，體現(xiàn)試驗(yàn)的意義。另外抽取批量產(chǎn)品的質(zhì)量也要符合實(shí)際操作要求，保證產(chǎn)品的可靠性。因此產(chǎn)品生產(chǎn)穩(wěn)定性與管理的正規(guī)性成為保證可靠性的重要措施[4]。試驗(yàn)與檢測方法均是保證產(chǎn)品可靠性的措施，但是并不是任何情況下都適用，尤其是對(duì)于人造衛(wèi)星及價(jià)錢昂貴的設(shè)備，試驗(yàn)操作較困難，所以必須縮短壽命檢測時(shí)間，采用“加速壽命試驗(yàn)”操作。利用可靠性試驗(yàn)不僅可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)，同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品可靠性。從操作條件上劃分，可以將可靠性試驗(yàn)分為人工模擬試驗(yàn)與限產(chǎn)試驗(yàn)；從計(jì)劃方面分類可以將其分為研制試驗(yàn)、鑒定試驗(yàn)、可靠性增長試驗(yàn)。壽命檢測試驗(yàn)是可靠性試驗(yàn)的重要組成部分，可了解產(chǎn)品性能、無故障工作時(shí)間及失效特征，進(jìn)而給可靠性設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供參考依據(jù)。

3.2多元傳感信息融合

多傳感信息融合的主要原理是模仿人或其他生物系統(tǒng)的特點(diǎn)，綜合全面分析信息，并處理實(shí)際操作中遇到的各種復(fù)雜問題。人類天生具有利用各個(gè)器官分析信息的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)各種信息的綜合分析，進(jìn)而利用相關(guān)試驗(yàn)理解、評(píng)估并了解發(fā)生的事情。在系統(tǒng)中，各個(gè)傳感器得到的信息具有不同特點(diǎn)，主要是：實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)、快變或緩慢、模糊或確定、互相支持或矛盾等。多傳感信息融合就是利用傳感器對(duì)這些信息進(jìn)行觀測和利用的過程，可以將傳感器時(shí)間與空間利用相關(guān)準(zhǔn)則結(jié)合在一起，然后對(duì)被測對(duì)象進(jìn)行詳細(xì)一致的描述[5]。從處理方式上分析，多傳感器信息融合與傳感器信號(hào)處理或低層次傳感器的數(shù)據(jù)處理方式差異較大，同時(shí)與經(jīng)典信息處理也具有較大差異，主要區(qū)別是多傳感信息處理的信息形式較復(fù)雜，而且可展現(xiàn)在不同信息層次上。從現(xiàn)代信息理論分析，可以將信息融合抽象為位置級(jí)融合、屬性、檢測縱融合等。

3.3智能BIT技術(shù)

傳統(tǒng)測試主要使用測試儀器檢測設(shè)備，具有操作復(fù)雜與費(fèi)用高的缺陷，目前BIT（機(jī)內(nèi)測試）已經(jīng)在當(dāng)前測試中占據(jù)較高地位，成為維修與測試領(lǐng)域的核心內(nèi)容。在當(dāng)前性能測試研究中，BIT范圍越來越廣，可應(yīng)用到各種軟件測試與開放環(huán)境中[6]。a)模擬BIT技術(shù)。硬件設(shè)計(jì)中加入比較器可對(duì)各種BIT電路進(jìn)行劃分，可直接加到被測電路CUT（計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)命令之一，可以將其描述為從一行上移除部分內(nèi)容、選擇性顯示出已篩選內(nèi)容的文本操作命令）上，并將輸送到比較器中。CUT輸出后必須要進(jìn)行額外的信號(hào)處理，然后再接到比較器上；b)電壓求和機(jī)內(nèi)測試。電壓求和是一種并行模擬技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)電壓電平的疊加，并可將其反饋到窗口比較器，主要與參考信息進(jìn)行比較，然后再結(jié)合比較器輸出情況選擇通過或不通過信號(hào)，主要應(yīng)用到一組電源的供電電壓監(jiān)測；c)邊界掃描測試技術(shù)。邊界掃描屬于擴(kuò)展BIT技術(shù)，測試時(shí)不需要輔佐電路，能檢測PCB（印刷電路板）與芯片邏輯功能，還可以了解IC（集成電路）或PCB連接情況。目前便捷掃描技術(shù)已經(jīng)成為VLSI芯片測試的主流技術(shù)，并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)語

煤礦資源是中國的主要產(chǎn)業(yè)，在中國發(fā)展中占據(jù)較大比例。為了提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，必須將新型技術(shù)應(yīng)用到煤炭中，改善傳統(tǒng)檢測技術(shù)，提高中國煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測質(zhì)量，保證煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全。

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作者:成小軍 單位:晉城乾泰安全技術(shù)有限責(zé)任公司