采煤机电气部件故障的诊断与安全运行措施探索.pdf

安全与生产采煤机电气部件故障的诊断与安全运行措施探索刘宁段小虎(西安煤矿机械有限公司陕西 西安)摘 要:国家经济快速发展煤炭企业朝着大型化、现代化的方向转型 对煤炭企业采煤机的运行稳定性、电气设备的安全性提出了很高要求 煤炭领域技术不断发展采煤机作为一种重要的机械设备电气系统的升级越来越频繁设备的构建与使用愈加复杂 电气部件的故障诊断及安全运行无法得到有效保证关键词:采煤机电气部件故障安全运行中图分类号:.文献标识码:文章编号:()煤炭作为促进工业生产、保障人民生活的重要能源之一在我国能源系统组成中占有较大比重 而采煤机作为煤炭生产中不可替代的重要设备发挥着电气、液压、机械传动的重要作用在煤矿生产中扮演着无可替代的角色 所以保证采煤机的平稳运转对煤炭安全开采具有重要影响 采煤机在含大量粉尘、潮湿、黑暗的矿井中工作易发生轴承受损、齿轮故障、液压系统堵塞等关键零部件损害 如果采煤机出现故障无法投入生产很有可能导致全矿停产导致经济损失 采煤机电气部件常见故障及其他故障简述.先导回路故障要确定先导电路故障首先通过先导试验检查先导指示灯的工作情况 如果先导指示灯不亮说明顺槽开关出现问题或故障要第一时间通过万用表检测高压箱的电压 当万用表检测高压箱电压为零时着重检查供电电源是否出现故障及时检查顺槽开关的闭合状态 当检测到电压时表示顺槽开关正常 如果整机仍不能正常运作维修人员要检查二极管和电机的温度保护线检查二极管是否能正常工作、温度保护线是否完整闭合.摇臂无法正常调高检查电磁阀门的运作状态 摇臂无法正常使用常常与电磁阀门的状况紧密相关可以根据电磁阀门正常工作的数量分析故障可能发生的原因 一个电磁阀门故障往往证明了控制中心是正常的此时要对“接线腔防爆分线盒”和“防爆分线盒电磁阀”之间的电路开展万用表电压检查检查它们之间的连接有没有断路.截割系统电气故障采煤机在运转时灯光正常但显示器上无电源显示电动机突然停转全部电动机不工作这可能是显示装置发生故障导致的 若数秒后显示器电源再一次显示正常则为其他电气部件发生故障应对截割系统各电气部件实施全面检测查找故障原因.机械系统故障在采煤机机械系统中轴承是故障频发的重要部位 在采煤机结构中牵引链受力不均、日负荷大等因素极易导致链条轴承局部磨损、滚动体断裂等问题严重破坏了链条及链轮轴等部件的性能及结构完整 同时摇臂传动轴的受力较大特别是在运转过程中摇臂传动轴经常上下升降如果不及时润滑处理很容易导致轴承磨损致使设备在运行过程中出现故障 应当注意的是除轴承过载外轴承安装不正确、润滑保护措施不到位、支承座变形及润滑不好可能影响轴承的正常使用 另外轴承材料缺陷、设计因素、加工工艺等原因会在一定程度上影响轴承的工作性能和寿命在机械系统中除了轴承故障外还存在其他部件故障 齿轮传动和连接组件失效会导致零件过载损坏连接松脱会造成系统负载的不正常分配造成零件损坏 以上的故障会引起采煤机各部位发热和局部温度异常上升 安装制造、后期使用、零部件缺陷会对采煤机的工作状态产生影响.液压系统故障液压系统作为采煤机的重要组成部分是采煤机故障最常出现的部位故障频率相对较高 电机设备、科技能力、煤矿装备和人员专业素质都有了较大的改善液压系统在自动保护、自动调速等自动化方面持续发展但仍然没有很好的技术手段预防液压系统故障首先采煤机的工作环境十分恶劣液压系统在矿井中易受各种不利因素影响失效的原因十分复杂维修人员难以在短时间内识别、诊断故障难以修复 其次井下操作环境潮湿、昏暗维修人员很难及时、快速地对液压系统开展全面深入的排查 在排查过程中还要避免因操作失误引起设备污染 在液压系统故障中机油污染是最常见的一种机油中含有过多的杂质会使电动机、液压泵等产生严重磨损造成机油泄漏对系统内的油流动造成了较大影响导致工作压力突然下降和局部温度异常上升 严重时会使控制阀失去控制阀芯运行不畅导致系统压力异常 另外外界杂质侵入和不合格密封会引起一系列故障 采煤机常见故障的诊断方法.故障诊断原则以温度和压力为监测变量具有直观识别信号、更好地反映故障的特点并能更好地判断故障类型 采煤机正常运行时监测的温度、压力等参数具有一定的变化规律在检测过程中受故障等其他因素影响参数会发生相应变化此时维修人员可以根据参数的变化规律、参数数值的波动范围对可能出现的故障开展定性分析 在制定监测方案、设计监测系统时应该从现实角度出发合理界定机器监测系统的范围并综合考虑机器的设计、构造、支承结构、使用情况、操作形式和可能发生的意外情况等 同时要考虑工作人员的素质、技术水平及工厂的经济情况 采煤机在长时间的运行中不可避免地会产生一些液压、机械故障所以对采煤机实施早期检测和处理成为采煤机作业人员的头等大事 制定监控计划、合理设计监控系统是对故障及时诊断的重要手段.铁谱分析法在机械故障诊断法中铁谱分析法主要适用于转速低、冲击力高、负荷高的采煤机设备通过高强度磁场处理增加采煤机内油液的黏滞阻力根据油液中颗粒密度、颗粒尺寸进行分离生成的谱片便于检测人员对颗粒进行分析判断可能存在的故障 检测者利用显微镜观察磨料颗粒的体积及特定形态从而对磨料颗粒种类开展分析 同时可以采用光学密度计法结合磨粒的体积、密度和成分分析评价采煤机零件的磨损原因、磨损严重性和磨损位置.温度监测法该方法在应用上具有快速、敏感、准确度极高的特点 当系统部件承受的摩擦应力超过正常值时会对设备产生巨大的磨损但检测磨损和分析润滑油样品通常要耗费大量时间 因此维修人员很难在短时间内发现故障并采取有效的预防措施 与其形成对比的是温度监测能直接反映系统部件的磨损状况维修人员可以利用温度监控系统对采煤机的运行状态开展及时、有效的分析和评估 温度监测主要聚焦油箱、机械轴承等重要零部件检修人员可以实时掌握温度变化情况定时记录并据此分析温度变化趋势从而合理地预测和评估 维修人员要定期化验机油样品更准确地确定故障原因并根据温度变化情况合理推测采煤机的运行情况 采煤机电气部件故障处理及安全运行措施.先导回路故障处理措施首先要根据故障具体情况及时找出故障成因如果发生了启动不自保故障要先检查控制中心自保点的闭合状态如果控制中心自保点没有闭合要应立即将其闭合如果闭合后仍存在故障应着重检查控制中心和其他部件 如果控制中心出现问题要更换控制中心如果已确认控制中心没有问题但仍存在故障则要检测瓦斯监测设备的工作状态 如果瓦斯监测设备存在问题要及时予以更换确保采煤机正常工作.摇臂无法正常调高故障处理措施如果多个电磁阀不能正常工作应重点检查中心电源必要时予以更换 如经检验确定是因“接线腔分线盒”间的公用线发生短路而引起的应立即排除短路故障 若经检查发现电磁阀不能正常工作是由开关电源故障导致的应立即更换开关电源 如果只有一台电磁阀不能工作在检查之后如果发现是“接线腔防爆分线箱”“防爆分线箱电磁阀”的连线被切断导致的需要重连两台电磁阀之间的连线如果是电磁阀损坏引起的需要及时更换损坏的电磁阀.截割系统电气故障处理措施首先检查控制回路的运行情况 油泵电机的常开触点广泛分布在截割系统的程序回路中可以检测电机控制回路的运行情况及时找出问题 若检查后发现油泵电机存在故障应立即予以更换 当检测到直流电源或多路信号选择器存在问题时需要替换 电源和多路信号选择器.瓦斯断电仪、传感器的故障分析和解决对策如果瓦斯断路器在使用过程中出现了错误数字首先要维修和更换瓦斯断路器并抓紧时间联系生产厂家及工作人员对瓦斯断路器参数及时调整和校正 如果采煤机在运转过程中未设置保护装置在停止运转再次启动时如果发现瓦斯气体过量现象要先检查附近的瓦斯气体是否超限如果无多余的瓦斯气体则检查气体传感器的连接情况和运行情况根据情况判断是否存在接触不良、断路和短路现象并按照检查结果处理.安全运行措施要使综采成套设备匹配可靠必须经过合理的选择、恰当的匹配 保证综采成套装备设计质量和可靠性是最大限度减少机电事故及其引发的其他事故的行之有效的方法 采用合适、高效的采煤机设备是落煤、装运、破碎全过程安全生产的重要保障 同时要保障采煤机设备与辅助体系相适应建立与采煤机设备生产能力相匹配的辅助体系 要基于现实生产情况和工作能力保障生产过程中的运输、通风、供电等能力减少因辅助体系不完善造成的工作面效率低下、生产能力不足影响安全运行的情况 提高管理和操作人员的素质加强技术及管理培训持续改善劳动组织正确操作采机设备防止发生误操作 如采用电液控制技术实施跟踪操作开展采煤支煤卸煤等工作提高员工的操作技能提高应急处置水平等.加强设备管理在采煤机正常运行中要由专门人员负责对设备仪表和技术参数开展日常管理并对工作人员的操作技能进行培训只有严格按照规范的工作程序操作才能延长设备的使用寿命保证设备的使用安全 在高湿度和深部等条件复杂的矿井中尤为如此 此外我国机械设备制造技术相对落后在日常维护管理中必须加强相互监督增强维修人员的责任感建立责任追究机制减少设备维护不当造成的事故 煤矿机械设备应定期维护、检修及时检测设备性能尽早发现故障 如果不加以重视可能会导致矿井结构倒塌引发伤亡 因此有必要做好设备运行过程的监控工作.提高专业水平与安全意识对作业人员、井下机器设备维修与管理人员做好安全培训管理工作是保障矿井安全生产的必要条件是保障工人生命财产安全的重要环节 矿井情况复杂环境恶劣潮湿阴暗稍有不慎就可能对员工的生命财产安全造成威胁因此企业必须重视安全培训工作做好危险防范 因此必须将安全生产落实到管理人员和井下一线工作人员 要对一线施工人员定期开展井下施工安全培训有条件的企业可以开展安全操作规范考试对考试不通过或不达标的员工予以停工处理对安全考核表现良好的员工予以奖励以激励员工自主学习自发提高安全责任意识要对管理人员实施安全培训考核制度强化管理人员安全意识出现施工事故时严肃追责并根据事故影响扣除管理人员的绩效工资 另外保证员工在操作机器时正确佩戴各类日常防护用品 要增强自身安全防护意识在设备操作中要保持高度专注维持良好的态度保证采煤机械的正常运行 同时可以使采煤机械在一定的机械性能范围内实现最大的经济效益提高矿井的开采效率减少安全生产风险 结束语电气部件的应用是确保采煤机可靠运行的先决条件提高其可靠性、实用化程度是我国采煤机机械制造业普遍追求的目标 但随着煤炭开采技术的发展采煤机结构日趋复杂使故障产生的原因逐步多样、复杂对电子元件零部件的故障诊断更考验维修人员的专业水平和业务能力 因此需要不断优化、改进电气部件的电路设计精进采煤机电气部件故障诊断、维修、保养的水平从根本上提高采煤机工作效率保证实现安全运行这不仅能促进煤炭企业的安全生产和健康发展更是生产工人生命安全的重要保障参考文献:王哲.采煤机电气部件安全运行与故障诊断研究.内蒙古煤炭经济():.赵杰.试述采煤机电气部件故障诊断及安全运行.石化技术():.吴敏锐王礼冯阔.采煤机电气部件故障诊断及安全运行.石化技术():.石双宝赵雪剑.采煤机电气部件故障诊断与安全运行.当代化工研究():.作者简介:刘宁()男 山东菏泽人 研究生在读 高级工程师 研究方向:采煤机