淺析煤礦電氣機(jī)械設(shè)備的使用維修與故障診斷

艾曉康 徐文慧

摘要：隨著科技的飛速發(fā)展和對(duì)煤炭資源需求日益增加的環(huán)境下，機(jī)械電氣設(shè)備的地位越來越高，因此對(duì)于它們的研究也越來越深入。鑒于此，本文針對(duì)目前礦業(yè)變配電系統(tǒng)及電氣故障的種類與特點(diǎn)，電氣故障尋找以及處理方法進(jìn)行闡述，希望能夠?qū)窈竺旱V電氣機(jī)械設(shè)備的使用維修與故障診斷提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：煤礦 ；電氣機(jī)械設(shè)備；維修；故障；管理

隨著我國(guó)對(duì)煤炭能源的需求日益增長(zhǎng)，煤炭行業(yè)也隨之得到了迅猛發(fā)展。而礦山電氣設(shè)備作為煤礦企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況的重要組成部分之一，同時(shí)對(duì)確保安全生產(chǎn)的機(jī)電設(shè)備的科學(xué)管理起到越來越重要的作用。

1.企業(yè)變配電系統(tǒng)概況

就目前而言，企業(yè)變配電系統(tǒng)按模塊化設(shè)計(jì)原則，其中硬件結(jié)構(gòu)較為典型的主要有以下一些內(nèi)容：微型機(jī)系統(tǒng)、模擬量I/O輸出回路、開關(guān)量I/O回路、通信回路和電源、人機(jī)對(duì)話接口回路，下面分別進(jìn)行闡述。

1.1微型機(jī)系統(tǒng)

變配電系統(tǒng)裝置硬件的數(shù)字核心部分通常都是由存儲(chǔ)器、CUP、 計(jì)數(shù)器/定時(shí)器等組成。

1.2模擬量I/O回路

眾所周知，微機(jī)系統(tǒng)屬于數(shù)字電路設(shè)備當(dāng)中的一種，它是通過識(shí)別模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化的輸出模擬信號(hào)和數(shù)字量，用來模擬調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作的驅(qū)動(dòng)。

1.3人機(jī)對(duì)話接口回路

它主要是用來人機(jī)對(duì)話，比方說定值、系統(tǒng)通信、調(diào)試整定等。

1.4開關(guān)量I/O回路

開關(guān)量I/O回路由光電耦合電路＼并行接口、中間繼電器等幾個(gè)部分組成，它主要作用在于發(fā)送信號(hào)、人機(jī)接口等。

1.5通信回路

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)共同組成的，通信回路主要就是用來完成各子系統(tǒng)間的即時(shí)通信與遠(yuǎn)程通信。

1.6電源

供電電源回路能夠提供整套裝置所需要的直流穩(wěn)壓電源，通過這種設(shè)置可以保證整個(gè)系統(tǒng)的安全而可靠的實(shí)施供電。

2.礦業(yè)電氣故障的種類及特點(diǎn)

一般情況下，在煤礦中的電氣故障有下面幾種類型，而且不同類型的電氣故障有不同的特點(diǎn)。

2.1性能故障與使用故障

有些故障對(duì)使用要求不會(huì)產(chǎn)生影響，但對(duì)電氣設(shè)備性能或者電氣線路會(huì)有一定影響，我們稱之為性能故障。比方說如果變壓器空載損耗增加，則表明變壓器的內(nèi)部鐵心出現(xiàn)了問題，因?yàn)殍F心出現(xiàn)故障的話會(huì)在一定程度上使變壓器的性能降低，與此同時(shí)增加變壓器發(fā)熱。但值得注意的是，只要能夠保證變壓器正常輸出電壓，就完全可以正常使用；還有一些電氣故障，雖然對(duì)電氣設(shè)備或電氣線路本身不會(huì)造成太大影響，但仍然無法滿足使用要求，我們稱之為使用故障。比方說發(fā)電機(jī)發(fā)出的頻率偏低、電壓偏低等，雖然對(duì)發(fā)電機(jī)本身不會(huì)有很大的影響，卻無法滿足外部對(duì)頻率和電壓的具體要求，造成這種故障的原因是發(fā)電機(jī)本身。

2.2損壞性故障和預(yù)告性故障

所謂損壞性故障指的是電氣設(shè)備或電氣線路已經(jīng)遭受嚴(yán)重?fù)p壞，比方說電機(jī)繞組斷線而完全無法轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦遇到這類故障就只能盡力修復(fù)，實(shí)在不行就只能選擇更換了；另外有些故障，比方說電動(dòng)機(jī)溫升偏高，在這種情況下設(shè)備并沒有完全損壞，可短時(shí)繼續(xù)使用的故障類型稱為預(yù)告性故障。但我們不能將這種故障持續(xù)時(shí)間太長(zhǎng)，因?yàn)樗鼘⒂绊懺O(shè)備的正常使用，隨著時(shí)間的推移也很有可能演變成損壞性故障。

2.3顯性故障與隱性故障

所謂“顯性”故障指的是故障部位有那些容易被人發(fā)現(xiàn)的外表特征，比方說接觸器和繼電器線圈過熱、冒煙、觸點(diǎn)燒熔、發(fā)出焦味、移動(dòng)不靈等；“隱性”故障指的是沒有那些容易被人發(fā)現(xiàn)的外表特征。比方說絕緣導(dǎo)線內(nèi)部斷裂、熔斷器熔體熔斷、觸點(diǎn)通斷不同步等；而“隱性”故障指的是沒有外表特征的緣故往往需花費(fèi)較多的精力去分析并且尋找。

2.4內(nèi)部故障和外部故障

外部故障指的是是由外部因素造成的故障，比方說頻率、電源電壓、環(huán)境條件等，造成電氣設(shè)備或電氣線路的故障；內(nèi)部故障指的是由于電氣設(shè)備或電氣線路內(nèi)部造成的，比方說電磁力、發(fā)熱、電弧等造成絕緣材料的絕緣擊穿、設(shè)備結(jié)構(gòu)損壞等。

2.5煤礦機(jī)電設(shè)備故障主要種類

通常情況下有以下幾種故障類型：①損壞故障。比方說，礦山機(jī)械開裂、腐蝕、點(diǎn)蝕與變形；②降解故障。機(jī)械和電氣設(shè)備組成材料受熱氧化變質(zhì)、老化等；③紊亂故障。機(jī)械和電氣設(shè)備故障的，比方說礦井由于受到過高或者過低的壓力導(dǎo)致失敗。④寬松型失敗。比方說煤炭或者其他機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)了松動(dòng)和脫落故障。

3.電氣故障的處理方法

3.1煤礦設(shè)備的維護(hù)與檢修

要想做好煤礦設(shè)備的維護(hù)與檢修就需要從以下幾個(gè)方面努力：①定期檢查饋電開關(guān)外殼、隔爆軸、各隔爆面、有無劃傷損壞，一旦發(fā)現(xiàn)有損壞現(xiàn)象應(yīng)立即修理。同時(shí)各隔爆面的間隙必須要達(dá)到下列要求：接線箱蓋與接線箱法蘭間隙要小于0.35mm，殼體與門蓋的間隙要小于0.35mm，孔與擇作桿的間隙要小于0.35mm，各隔爆面應(yīng)時(shí)刻保持清潔外加涂上一層防銹油漆；②周期性的檢查饋電開關(guān)按扭與旋扭的接觸是否穩(wěn)固，繼電器的各種動(dòng)作是否正常；③控制電纜、動(dòng)力電纜是否符合安裝要求，對(duì)于那些不用的接線孔必須要用鋼質(zhì)堵板、橡膠密封圈和壓緊法蘭盤進(jìn)行密封；④常見故障及維護(hù)方法（如表一所示）

3.2煤礦機(jī)電設(shè)備的故障診斷

我們分析礦山機(jī)械故障的目的在于可以更好地判斷故障，準(zhǔn)確地找到故障的真正所在，以便找到一種與之對(duì)應(yīng)的改進(jìn)策略，從而避免礦山機(jī)械重蹈覆轍。雖然如此，但是在實(shí)際工作中往往會(huì)由于受到一些現(xiàn)場(chǎng)條件的影響會(huì)直接導(dǎo)致我們所觀察到的現(xiàn)象和所檢測(cè)到的故障現(xiàn)象不一定為真，比方說機(jī)械和電氣設(shè)備中的地雷離心泵是不可能吸收水分。但是這種現(xiàn)象可能會(huì)看到或只是屬于特定組件，比方說離心泵包裝生產(chǎn)過熱或者這些設(shè)備的部分中表面發(fā)生損壞等。鑒于此，礦井機(jī)電產(chǎn)品的不同結(jié)構(gòu)部分造成故障的模式之間的不同關(guān)系同樣可以是不一樣的.

4.提高礦山管理和電氣機(jī)械裝備維護(hù)的水平

4.1礦山機(jī)械管理全面實(shí)施制度化

這就要求從企業(yè)制度入手，制定一套切合實(shí)際設(shè)備更新系統(tǒng)。與此同時(shí)還要制定一個(gè)科學(xué)合理的人事管理制度，這樣一來可以在日常管理工作中讓所有人員都具備強(qiáng)烈的責(zé)任感和主人翁意識(shí)，盡可能的消除缺陷。與此同時(shí)要結(jié)合煤炭生產(chǎn)的實(shí)際情況，無論是維修機(jī)電設(shè)備、設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)都要全面實(shí)現(xiàn)制度化。一旦發(fā)現(xiàn)涉及個(gè)人注意安全的重要設(shè)備已經(jīng)落后，要毫不猶豫的淘汰。通過這種方式確保生產(chǎn)工作的絕對(duì)安全。

4.2周期性的對(duì)煤礦設(shè)備關(guān)鍵部位進(jìn)行檢修

由于煤礦井下工作環(huán)境非常惡劣，這會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備造成很大的傷害，尤其是采煤機(jī)與掘進(jìn)設(shè)備，由于井內(nèi)濕度大、井壁受力多等原因，都會(huì)對(duì)采煤機(jī)的機(jī)械構(gòu)件磨損造成很大的影響。比較常見的機(jī)械磨損有減速箱內(nèi)孔軸承室磨損、伸縮筒軸承位磨損等，而這些零件磨損到一定程度后會(huì)由于傳動(dòng)件損壞直接造成機(jī)械系統(tǒng)發(fā)生故障。鑒于此，煤礦務(wù)必要加大對(duì)機(jī)電設(shè)備的維修和維護(hù)力度，對(duì)機(jī)電設(shè)備的易損部位要定期維修和保養(yǎng)，比方說定期檢查電氣系統(tǒng)連接的元件狀態(tài)，如連接線路、繼電保護(hù)器等結(jié)構(gòu)就可以查出是否有潛在的故障，一旦查出故障便要立即進(jìn)行改進(jìn)，比方說將采煤機(jī)的傳動(dòng)構(gòu)件需要采用耐久性強(qiáng)的零部件，將磨損嚴(yán)重的齒輪與軸承立即進(jìn)行更換，通過這種方式增強(qiáng)系統(tǒng)的傳動(dòng)性能。

5.結(jié)束語

綜上所述，我們要想實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備的安全正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須知道電氣故障的類型和特點(diǎn)，然后正確的找出故障并進(jìn)行針對(duì)性的處理。只有這樣能從根本上消除機(jī)電設(shè)備事故隱患，能確保煤礦機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)安全高效地運(yùn)行，同時(shí)還能夠?yàn)榈V業(yè)企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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