基于礦山工程的大型鏟運(yùn)機(jī)液壓維修處理系統(tǒng)

童 川

（山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司焦家金礦，山東 萊州 261400）

礦山工程中的大型鏟運(yùn)機(jī)大多用于礦井作業(yè)中，由于礦井中的工作環(huán)境十分復(fù)雜，因此對(duì)于大型鏟運(yùn)機(jī)而言，其液壓系統(tǒng)的可靠性要求相對(duì)更高，對(duì)于液壓元件的正確維修及處理是設(shè)備檢修的重要部分[1]。因此，本文設(shè)計(jì)了一種基于礦山工程的大型鏟運(yùn)機(jī)液壓維修處理系統(tǒng)，通過與各生產(chǎn)廠家規(guī)定的檢測維修標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合，定期做好日常的維修處理工作，能夠在較大程度上延長大型鏟運(yùn)機(jī)的運(yùn)行壽命，從而降低礦山工程成本。

1 基于礦山工程的大型鏟運(yùn)機(jī)液壓維修處理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

基于礦山工程的大型鏟運(yùn)機(jī)液壓維修處理系統(tǒng)從整體結(jié)構(gòu)上可分為設(shè)備層、采集層、數(shù)據(jù)層、支撐層、實(shí)現(xiàn)層、功能層和顯示層。各個(gè)不同結(jié)構(gòu)中都包含一定的硬件設(shè)備。在設(shè)備層當(dāng)中，硬件設(shè)備主要包括大型工程中鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)維修設(shè)備以及相應(yīng)輔助設(shè)備。利用傳感設(shè)備對(duì)鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行獲取，或通過人工巡檢的方式獲取其它故障參數(shù)。本文選用MD-N液壓專用壓力傳感器，針對(duì)液壓系統(tǒng)對(duì)于壓力傳感器的特殊要求設(shè)計(jì)而成，特別適用于強(qiáng)震動(dòng)、大沖擊力的礦山工程中大型鏟運(yùn)機(jī)的運(yùn)行。傳感器中包含抗電磁干擾措施，以提高在和電泵、變頻設(shè)備等強(qiáng)電磁干擾的工況下工作的穩(wěn)定性。功能層是本文設(shè)計(jì)的維修處理系統(tǒng)各項(xiàng)功能的具體實(shí)現(xiàn)過程層，通過監(jiān)測設(shè)備上傳鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)行過程之中出現(xiàn)故障的信息數(shù)據(jù)、通過專家制定的鏟運(yùn)機(jī)巡檢方案和維修處理方案、維修人員維修故障鏟運(yùn)機(jī)液壓、后臺(tái)管理人員分析鏟運(yùn)機(jī)故障信息和維護(hù)處理管理信息。

2 基于礦山工程的大型鏟運(yùn)機(jī)液壓維修處理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

基于礦山工程的大型鏟運(yùn)機(jī)液壓維修處理系統(tǒng)的具體維修處理步驟包括確定鏟運(yùn)機(jī)液壓故障類型、故障分析、發(fā)送故障維修請(qǐng)求、制定維修處理計(jì)劃方案、選擇優(yōu)先維修處理位置、對(duì)維修效果進(jìn)行檢驗(yàn)等，如圖1所示。

圖1 本文系統(tǒng)維修處理流程圖

根據(jù)圖1中的具體維修處理流程，對(duì)維修請(qǐng)求模塊、制定液壓維修處理計(jì)劃模塊以及優(yōu)先維修處理模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（1）維修請(qǐng)求模塊設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)中對(duì)于維修請(qǐng)求模塊的設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)在處理中斷請(qǐng)求的過程類似，礦山工程中鏟運(yùn)機(jī)液壓的維修通?？煞譃閮煞N情況：一種是多臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)同時(shí)出現(xiàn)故障維修請(qǐng)求或一臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)上同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)位置的故障問題；另一種是一臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)的故障維修未完成的情況下。以計(jì)算機(jī)的中斷維修處理邏輯為基礎(chǔ)，將維修請(qǐng)求模塊分為三層。首先，第一層是針對(duì)不可屏蔽維修請(qǐng)求的設(shè)備層。該設(shè)備一旦發(fā)出維修請(qǐng)求時(shí)，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)不經(jīng)過任何延遲立即響應(yīng)，適用于處于特殊重要工況中的鏟運(yùn)機(jī)維修。第二層是針對(duì)允許維修請(qǐng)求插隊(duì)的設(shè)備層，該層中鏟運(yùn)機(jī)發(fā)出維修請(qǐng)求時(shí)，允許其它處于特殊重要工況中的鏟運(yùn)機(jī)插隊(duì)，鏟運(yùn)機(jī)的優(yōu)先級(jí)越高，則在系統(tǒng)中相應(yīng)的請(qǐng)求等待時(shí)間越短，維修請(qǐng)求得到相應(yīng)的效率越高，適用于一般重要工況中的鏟運(yùn)機(jī)。

第三層是針對(duì)屏蔽維修請(qǐng)求插隊(duì)的設(shè)備層，適用于重要性較低工況中的鏟運(yùn)機(jī)，對(duì)于該層設(shè)計(jì)的目的是為了減少本文系統(tǒng)中等待維修處理的請(qǐng)求數(shù)量，減少不必要的等待時(shí)間。

（2）優(yōu)先級(jí)維修處理模塊設(shè)計(jì)。優(yōu)先級(jí)維修處理模塊的功能是，根據(jù)維修請(qǐng)求模塊制定相應(yīng)的維修處理計(jì)劃，結(jié)合礦山工程中的實(shí)際情況，該模塊具體的運(yùn)行步驟為：第一步：制定不同礦山工程工況類型下鏟運(yùn)機(jī)的維修處理層級(jí)；第二步：設(shè)置維修處理決策結(jié)果庫；第三步：確定被維修處理的鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及相應(yīng)工作能力；第四步：分配維修資源及維修人員人數(shù)；第五步：制定精準(zhǔn)維修處理方案并將維修過程中產(chǎn)生的參數(shù)信息進(jìn)行記錄及存儲(chǔ)。

（3）制定液壓維修處理計(jì)劃模塊設(shè)計(jì)。制定液壓維修處理計(jì)劃模塊主要包括對(duì)維修對(duì)象的選擇、維修內(nèi)容的制定、維修資源配備、維修時(shí)間確定，通過制定相應(yīng)的維修計(jì)劃完成對(duì)鏟運(yùn)機(jī)液壓的維修和處理。

3 仿真實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的基于礦山工程的大型鏟運(yùn)機(jī)液壓維修處理系統(tǒng)具有更高的可行性，將其與傳統(tǒng)維修處理系統(tǒng)進(jìn)行仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。首先利用仿真軟件構(gòu)建兩組規(guī)格完全相同的鏟運(yùn)機(jī)組，每組個(gè)5臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)，利用仿真軟件對(duì)五臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)的不同故障類型進(jìn)行隨機(jī)設(shè)定。分別利用兩種維修處理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行維修，設(shè)置利用本文系統(tǒng)的維修方法為實(shí)驗(yàn)組；傳統(tǒng)系統(tǒng)的維修方法為對(duì)照組。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析。通過上述實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備完成仿真實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在對(duì)鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行維修時(shí)，鏟運(yùn)機(jī)液壓故障恢復(fù)的時(shí)間，如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過實(shí)驗(yàn)及表1中的數(shù)據(jù)可以得出，實(shí)驗(yàn)組維修方法與對(duì)照組維修方法相比，恢復(fù)鏟運(yùn)機(jī)故障的時(shí)間更短。因此可以說明，本文設(shè)計(jì)的基于礦山工程的大型鏟運(yùn)機(jī)液壓維修處理系統(tǒng)對(duì)鏟運(yùn)機(jī)液壓的維修更快，更適用于在實(shí)際的礦山工程中對(duì)鏟運(yùn)機(jī)液壓進(jìn)行維修，提高鏟運(yùn)機(jī)自身的維修能力，延長鏟運(yùn)機(jī)的使用壽命，進(jìn)一步節(jié)約礦山工程成本。

4 結(jié)束語

通過本文設(shè)計(jì)的維修處理系統(tǒng)能夠保障鏟運(yùn)機(jī)處于良好的工作狀態(tài)，不僅可以降低鏟運(yùn)機(jī)的運(yùn)行成本，同時(shí)還能夠?yàn)榈V山工程創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益。但一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，備件的消耗將會(huì)隨著液壓的故障增加而增加，因此在后續(xù)的研究中還將對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行問題進(jìn)行進(jìn)一步的研究，從而使系統(tǒng)整體的運(yùn)行情況得到改善。