露天煤礦礦用機電設(shè)備預(yù)防性維修研究

韓曦華 國家能源集團準格爾能源集團設(shè)備維修中心

一、引言

神華準格爾能源集團下轄兩大露天煤礦（黑岱溝礦和哈爾烏素礦），為建設(shè)成為“世界第一、亞洲一流”的礦山企業(yè)。所采用的機電設(shè)備圴為引起的先進礦山開采設(shè)備。近年來，隨著我國機電設(shè)備制造能力不斷提升，礦山采、運、排設(shè)備的制造能力得到提高，也開始部分實施進口設(shè)備國產(chǎn)化。為了開采煤炭資源，就需要對上層土、巖層進行剝離，以露出煤層，一般以剝采工程為重點，使用大型機械化設(shè)備。在露天煤礦開采中，機電設(shè)備的效率對于生產(chǎn)能力具有十分重要的影響。而設(shè)備的工作效率受到內(nèi)外部因素的共同作用，所在地的氣候條件是主要影響因素。準能集團兩座露天煤礦地處鄂爾多斯高原東部，屬典型中溫帶大陸性半干旱氣候，降水少，多風(fēng)沙。易發(fā)生短時強降水、冰雹、大風(fēng)等強對流天氣，偶有沙塵暴發(fā)生。因而，加強機電設(shè)備的預(yù)防性維修，對提高設(shè)備出動率、實動率和作業(yè)效率具有關(guān)鍵性的作用。當(dāng)前，在我國露天煤礦企業(yè)中，預(yù)防性維修已經(jīng)得到了一定程度的推廣。本文結(jié)合神華準格爾能源集團露天礦、設(shè)備維修中心工作現(xiàn)狀，提出預(yù)防性維修策略，以降低設(shè)備故障率，降低開采成本。

二、露天煤礦礦用機電設(shè)備的常見技術(shù)故障

（一）常見的軸承故障及原因

在機電設(shè)備使期間，因為軸承產(chǎn)品質(zhì)量和外部因素的作用，對軸承的耐磨性以及旋轉(zhuǎn)精度等造成影響。如果軸承的性能指標不能達到使用要求，就會產(chǎn)生故障甚至失效，機電設(shè)備往往就會停止運行，或喪失部分功能。因而，維修人員要在短時間內(nèi)準確尋找到故障原因，定期對機電設(shè)備開展監(jiān)測和維護工作，重視機電設(shè)備軸承振動、滾動聲音、溫度變化等狀況，有針對性地采用維修措施，確保機電設(shè)備能夠正常運行。

（二）常見的齒輪故障及原因

當(dāng)機電設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)嚴重過載，或者齒輪相關(guān)材料承受能力已經(jīng)達到極限的時候，輪齒嚙合部分過短就會造成齒輪輪齒折斷現(xiàn)象。在多次過載載荷的影響下，齒輪的齒面將產(chǎn)生疲勞裂紋，嚴重時會導(dǎo)致輪齒折斷。齒輪嚙合不好，會產(chǎn)生點蝕，開始于輪齒的節(jié)線以下，此種麻點會造成應(yīng)力上升，表面溫度升高，破壞預(yù)處理過的齒輪表面，而麻點之間的金屬疲勞現(xiàn)象將造成齒輪的輪廓受到損壞。

（三）常見的液壓系統(tǒng)及液壓件故障及原因

在實際工作中，機電設(shè)備液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因是多樣化的，包括泄漏故障、液壓系統(tǒng)無法正常供油、系統(tǒng)缺乏壓力、液壓油過熱故障、工件機構(gòu)運動缺少穩(wěn)定性等。因為機電設(shè)備液壓系統(tǒng)的各個部件和傳動液都位于密封的殼體和管路里，所以難以從外面進行觀察，對有效檢測和判斷造成了阻礙。保證液壓系統(tǒng)中的各開關(guān)、傳感器和安全裝置齊全有效對提高液壓系統(tǒng)的使用效率有很大的作用。

（四）常見的電機及電氣控制系統(tǒng)故障及原因

對于機電設(shè)備來說，與電機和電氣控制系統(tǒng)有關(guān)的故障十分復(fù)雜多樣。在設(shè)備運行中，可能會產(chǎn)生直流屏、整流屏整流模塊故障，軸編碼器連接部件擰斷，信號點打不上，各安全保障開關(guān)失效，供電線路避雷器被電流擊毀等多種狀況。

（五）常見的機械結(jié)構(gòu)件故障及原因

按照機械類型分析，機械結(jié)構(gòu)件故障類型可以具體區(qū)分為鉆機故障、電鏟故障、輸送機故障以及裝載機故障等。在礦用機電設(shè)備投入運行一段期間之后，受到磨合、磨損、腐蝕等因素的影響，機電設(shè)備的性能參數(shù)就會逐漸降低，設(shè)備出現(xiàn)振動異常、運行聲音異常等現(xiàn)象，潤滑油、潤滑脂、液壓油、排氣成分產(chǎn)生改變，設(shè)備過熱，電壓和電流變化過大，磨損殘留物急劇增加。

（六）常見的發(fā)動機故障及原因

受到運行的影響，發(fā)動機會逐漸產(chǎn)生一些更為復(fù)雜的故障，主要是運動部件松動磨損、部件腐蝕、零部件疲勞斷裂、使用不當(dāng)以及維護不善所導(dǎo)致的。任何一個因素都可能造成發(fā)動機性能的問題，如發(fā)動機無法工作、產(chǎn)生噪音等。

（七）其他類型故障及原因

例如，空氣壓縮機的功能在于產(chǎn)生壓縮空氣，在運行過程中常見的故障包括：不符合設(shè)計要求、功耗超過設(shè)計值、級間壓力低于正常值、排氣溫度超過正常溫度、設(shè)備聲音異常、汽缸發(fā)熱、軸承發(fā)熱等。再如，移動變電站的故障時常發(fā)生在電器開關(guān)上，尤其是低壓電器開關(guān)，很容易導(dǎo)致電子元件的損壞、脫焊以及接觸不良等現(xiàn)象。

三、加強露天煤礦用機電設(shè)備預(yù)防性維修的對策

預(yù)防性維修指的是在設(shè)備故障產(chǎn)生以前從預(yù)防的角度考慮問題，通過制定和實施合理的維修方案，確保設(shè)備保持良好的運作狀態(tài)。在生產(chǎn)過程中，這種維修的主要目的是當(dāng)機電設(shè)備發(fā)生故障的時候，可以在短時間內(nèi)及時發(fā)現(xiàn)并采取處理措施，以保障正常生產(chǎn)秩序。露天煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)、提高設(shè)備維修人員和使用人員的技能，讓相關(guān)員工理解自身的義務(wù)和責(zé)任，逐漸改進機電設(shè)備的預(yù)防性維修計劃體系。維修方案應(yīng)當(dāng)按照具體的設(shè)備運行環(huán)境、設(shè)備類型、維修理論等因素加以通盤考慮，并將管理責(zé)任落實到不同的部門和人員。露天煤礦企業(yè)的各個部門不但要履行自身在機電設(shè)備維修方面的職責(zé)，還要和其他部門之間配合溝通，以保證設(shè)備得到高效率的維修。

（一）定期維修策略

定期維修是一種基于時間的檢修模式，主要適用于停機影響大、劣化情況隨時間變化顯著的機電設(shè)備。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)按照機電設(shè)備的磨損規(guī)律對具體的維修時間進行預(yù)先計劃。一旦時間到了，無論設(shè)備的運行狀態(tài)如何，技術(shù)人員都按時間進行維護工作。這一模式能夠有計劃、有步驟地安排維修事宜，科學(xué)協(xié)調(diào)機電設(shè)備的停工時間，合理配置備件和人員，確保設(shè)備維修質(zhì)量，并有效降低設(shè)備故障對企業(yè)經(jīng)營所產(chǎn)生的不良影響。當(dāng)前，公司應(yīng)當(dāng)適應(yīng)科技的發(fā)展，加強對機電設(shè)備定期維修進行管理，并擬定具體的計劃方案，以提升定期維修工作質(zhì)量，通過創(chuàng)新發(fā)展機電設(shè)備維修技術(shù)，以實現(xiàn)最佳的機電設(shè)備計劃檢修效果。要按照機電設(shè)備的各種類型，有針對性地制定維修計劃，在充分掌握機電設(shè)備故障規(guī)律的前提下，按照規(guī)定的維修間隔或系統(tǒng)設(shè)備的工作時間開展有計劃、有步驟的維修工作。

（二）狀態(tài)維修策略

在露天煤礦的工作中，傳統(tǒng)的機電設(shè)備預(yù)防性維修主要包括定期維修，根據(jù)一定時間對設(shè)備部件進行無條件的維修更換。盡管這種維修模式簡便有效，然而因為要對不同部件進行提前維修更換，有的部件實際上沒有產(chǎn)生問題，這就提高了企業(yè)運營成本。當(dāng)前，機電設(shè)備的維修管理大部分處于計劃維修階段，以設(shè)備的檢修和定期維護作為主要手段。因為設(shè)備維修時間不合理，約百分之三十左右的機電設(shè)備維修可以歸為無效維修。由于設(shè)備維修時間過長，對露天煤礦的正常生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生了負面影響。在這種情況下，公司應(yīng)當(dāng)對機電設(shè)備維修采用狀態(tài)檢測技術(shù)，比如振動監(jiān)測技術(shù)、潤滑油檢測分析技術(shù)和孔探技術(shù)，對機電設(shè)備的物理數(shù)據(jù)加以分析，就能夠準確判斷機電設(shè)備的運作狀況。公司可以根據(jù)自身機電設(shè)備的情況，綜合采用點檢狀態(tài)維修和遠程監(jiān)測狀態(tài)維修兩種方式。前者由現(xiàn)場點檢人員使用簡易檢測設(shè)備進行檢測，定期測試設(shè)備狀態(tài)；而后者則是運用機電設(shè)備中的嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)運行數(shù)據(jù)的自動采集，再通過計算機對故障情況進行分析。由于狀態(tài)維修的重點在于設(shè)備狀態(tài)檢測和故障判斷，維修中心要及時采用最新的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)。

（三）主動維修策略

主動維修指的是技術(shù)人員尋找設(shè)備產(chǎn)生故障的根本原因，并主動使用有效的預(yù)維護措施，將影響設(shè)備運行的因素控制在合理的水平，以避免機電設(shè)備發(fā)生更嚴重的故障。因而，此種模式的使用應(yīng)當(dāng)以先進的技術(shù)手段作為基礎(chǔ)。在技術(shù)進步的過程中，對設(shè)備作業(yè)中的各種工況做動態(tài)檢測，實時掌握設(shè)備的運行。機電設(shè)備的主動維修技術(shù)也在不斷發(fā)展。和其他維護策略比較，主動維護策略具有較強的可預(yù)測性。各部門技術(shù)人員當(dāng)應(yīng)用先進的電腦技術(shù)，進行分析和預(yù)判，能夠從根本上防范設(shè)備故障的產(chǎn)生。主動維護的可靠性較高，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)按照計算機提供的數(shù)據(jù)判斷機電設(shè)備維修的概率。礦上應(yīng)采用這一先進的機電設(shè)備維修模式，切實提升設(shè)備維修效率。

四、結(jié)語

為了確保露天煤礦的正常開采，就應(yīng)當(dāng)保證機電設(shè)備的平穩(wěn)運行。對于露天煤礦而言，機電設(shè)備的維護和維修是重要的日常性工作之一。預(yù)防性維修包括定期維修、狀態(tài)維修以及主動維修，具有不同的功能，對露天煤礦用機電設(shè)備的正常運作發(fā)揮了積極的保障作用，使企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營能夠正常持續(xù)。在實際工作中，露天煤礦應(yīng)當(dāng)按照機電設(shè)備的情況和零部件的劣化程度，開展有效的分析、評估和預(yù)測工作，對短時間內(nèi)機電設(shè)備可能產(chǎn)生的故障進行預(yù)測和維修，及時發(fā)現(xiàn)其存在的問題，采取有效的預(yù)防手段，防止設(shè)備出現(xiàn)劣化現(xiàn)象，并對存在的問題提出改進方案。而且，技術(shù)人員還要按照設(shè)備制造企業(yè)所規(guī)定的檢修項目和時間，開展切實的定期維護保養(yǎng)工作。