輸煤帶式輸送機控制開關(guān)故障的原因研究

黨豐收

摘要：選煤廠煤礦物料的運輸工作由帶式輸送機來完成，做好故障維修和設(shè)備保養(yǎng)工作非常關(guān)鍵，本文分析輸煤帶式輸送機控制開關(guān)的基本情況，探究輸煤帶式輸送機控制開關(guān)故障情況，總結(jié)了兩點：電機電源開關(guān)跳閘;控制回路引發(fā)的皮帶電機故障。對輸煤帶式輸送機控制開關(guān)故障的原因加以分析。希望本文的觀點能為關(guān)注此話題的研究者提供參考意見。

關(guān)鍵詞：控制開關(guān);電機電源;共用電纜

0 ?引言

從實際的運行情況來看，選煤廠輸送機電機電源開關(guān)故障率比較高，不僅設(shè)備的維修費用有所增加，帶式輸送機的工作效率也受到不良影響。公司的技術(shù)部要查找設(shè)備的內(nèi)部故障，并在此條件下制定出相應(yīng)的解決方案。在改造之后，確保電源開關(guān)能夠達到良好的使用效果，避免故障問題的產(chǎn)生，保證輸煤帶式輸送機能始終處于正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)中。

1 ?輸煤帶式輸送機控制開關(guān)的基本情況

比如某省一家選煤廠，帶式輸送機所承擔(dān)的工作是將煤從煤倉中運出，然后對煤進行分類，完成加工，最終形成的煤產(chǎn)品就是原煤和塊煤，將生產(chǎn)好的煤資源運送到指定的儲存位置，在整個生產(chǎn)過程中，帶式輸煤機都發(fā)揮十分關(guān)鍵的作用。在這家選煤廠中，使用的帶式輸送機屬于動力傳遞的模式。主要的構(gòu)成部分除了輸送皮帶以外，還有減速裝置、驅(qū)動裝置和電機結(jié)構(gòu)。該帶式輸送機采用的是湖北翀源電氣公司生產(chǎn)的抽屜式開關(guān)柜，與南京東大金智生產(chǎn)的電動機綜合保護測控裝置相配套，型號為WDZ430EX。電壓采用的是DC110V控制回路，完成對開關(guān)柜結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

2 ?輸煤帶式輸送機控制開關(guān)故障情況

2.1 膠帶機防跑偏

大多數(shù)的輸煤系統(tǒng)都是單向膠帶，在跑偏設(shè)計方面國內(nèi)運用了多種設(shè)計理念。其中一種是每隔10組槽形托輥，就會在上部膠帶上設(shè)置1組上調(diào)的新托輥。每隔5組平行的下托輥，就會在下部膠帶上設(shè)置1組下調(diào)新托輥。這屬于一種調(diào)新托輥組，名稱是自適應(yīng)活動托輥。在改善膠帶的跑偏問題時，就是要對其進行分段調(diào)整。在運行的過程中帶式輸送機的受力會逐漸發(fā)生變化，有了防跑偏的裝置才能實現(xiàn)在平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。隨著膠帶逐漸跑偏擋輪會起到順調(diào)的作用。當(dāng)同一個膠帶的爬升角度發(fā)生了一些變化，就需要在轉(zhuǎn)折的部位上加設(shè)壓帶，防止在運行的過程發(fā)生跳帶的不良情況。對下部托輥應(yīng)用的模式是水平梳形，從而避免膠帶在運行的過程中發(fā)生局部跳躍的不良情況。把兩級跑偏的裝置放置在膠帶的頭部和尾部，在有輕度跑偏發(fā)生時，系統(tǒng)就會自動報警，并提示出現(xiàn)了一級跑偏。當(dāng)膠帶發(fā)生嚴(yán)重跑偏時，帶式輸送機就會立即停車。

2.2 電機電源開關(guān)跳閘

根據(jù)選煤廠的工作現(xiàn)場報告，從2016年7月到2017年6月這段時間內(nèi)，廠區(qū)皮帶的開關(guān)故障達到了15次，對選煤廠的作業(yè)情況產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的影響。從現(xiàn)場的實際情況來看，當(dāng)電機電源開關(guān)已經(jīng)跳閘，WDZ-43EX電動機綜合保護測控裝置就會處于失電的狀態(tài)，不能較好的了解故障的情況，通常情況下采取的維修手段是更換故障卡板。由于不能明確故障點和故障的原因，所以無法進行故障的處理。雖然更換故障板卡后，輸煤帶式輸送機能正常運行一段時間，但是后期還是會有故障出現(xiàn)。幾乎每個月都會發(fā)生兩次故障，這在很大程度上嚴(yán)重影響了選煤廠的正常工作，導(dǎo)致經(jīng)營活動無法正常進行。為了有效避免輸煤帶式輸送機控制開關(guān)發(fā)生故障，可以安裝輸送機保護裝置，該裝置有功能齊全、設(shè)計靈活的特點，而且還有非常豐富的顯示信息，在現(xiàn)場能完成編制。就主控制器而言，能實現(xiàn)對膠帶運輸機的控制，主要是通過檢修控制、手動控制、自動控制、遙控控制這四種方式實現(xiàn)，會實時顯示帶式輸送機的實時運行速度。裝置上電機電流的顯示范圍是200Hz到1000Hz。裝置上還有閉鎖開關(guān)和擴音電話，沿縱向布置。每隔100m就會布置一個閉鎖開關(guān)和擴音電話，控制電纜的配套規(guī)格是100根。如果需要執(zhí)行閉鎖動作，控制輸出就要被強行切斷，用文字的形式顯示閉鎖的位置。

3 ?輸煤帶式輸送機控制開關(guān)故障的原因

3.1 輸煤帶式輸送機設(shè)計有效性差

在進行輸煤帶式輸送機的設(shè)計工作時，要增強方案的有效性，從而使膠帶能夠長時間處于穩(wěn)定運行的狀態(tài)中。比如設(shè)備中的改向滾筒結(jié)構(gòu)，需要加大處于末端位置的滾動筒和包角的接觸空間。另外設(shè)備中還有梳形托輥的結(jié)構(gòu)，要避免位于下端位置的膠帶在某些位置上發(fā)生跳躍的不良情況。有效消除跑偏的問題，可以在上下膠帶的不同位置上增加調(diào)心托輥。在單項膠帶中，對上部的托輥進行設(shè)計，可以采取前傾的方式，此時會在設(shè)備上產(chǎn)生一定向心力，從而有效調(diào)整膠帶的跑偏問題。而在下部的托輥中，所運用的運行形勢則是反V型，此時下方的膠帶就會被壓住，向心力的大小也會有所增加。在整個輸煤系統(tǒng)中，支撐結(jié)構(gòu)在其中起到的作用不容忽視，如果存在彎曲的不良情況，有可能會影響到整個系統(tǒng)的正常運行。所以要盡量將尺寸的偏差控制在10mm以內(nèi)，同時還要控制好與膠帶機中心軸線之間的距離，確保不超過3mm。系統(tǒng)中有很多托輥和滾筒的結(jié)構(gòu)，要保證這些結(jié)構(gòu)相互之間是平行的狀態(tài)，能夠始終與中心軸線保持垂直。這是在安裝設(shè)備時需要重點把握的控制要點。尤其是滾筒的水平度，要保證能夠始終停留在一個良好的水平上。上述內(nèi)容會深刻影響膠帶的跑偏問題。在安裝工作中，要實現(xiàn)對各項參數(shù)的有效控制，保持在系統(tǒng)允許的水平上，此時膠帶機的就位才是可靠的，之后才能正式展開空車試載的操作。

3.2 綜合保護裝置板發(fā)生故障

如果開關(guān)柜儲能器沒有在皮帶電機啟動之后完成儲能的操作，又或者是系統(tǒng)的電壓受到某些因素的干擾，就有可能出現(xiàn)開關(guān)不能合閘的不良情況。系統(tǒng)中的線圈需要長時間處于帶電的狀態(tài)中，當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)接收到開關(guān)的合閘指令，線圈上有可能會產(chǎn)生電火花，出現(xiàn)燒毀的不良情況，與此同時綜合保護裝置操作板也有被燒毀的可能。如果負(fù)荷開關(guān)合閘回路與未儲能閉鎖接點相互之間是串聯(lián)的關(guān)系，在開關(guān)儲能不足的條件下，開關(guān)合閘所發(fā)出的指令就不會產(chǎn)生作用。解決這一問題可以在系統(tǒng)中安裝急停閉鎖開關(guān)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)處于膠帶機裝置中的綜合保護設(shè)備上，此時在沿線上就能實現(xiàn)急停閉鎖的操作。除了有急停閉鎖的功能以外，還能實現(xiàn)按鈕閉鎖的操作。當(dāng)輸送機出現(xiàn)故障，發(fā)生了緊急停車的情況。閉鎖開關(guān)會發(fā)生兩種動作方式，拉動開關(guān)任意端的電纜，拉桿會帶動行程開關(guān)進行動作，此時信號指示燈就會變亮，在閉鎖開關(guān)的內(nèi)部，狀態(tài)量會在CPU處理器的作用下傳送給主控箱。當(dāng)主控箱接收到了該信號，就會發(fā)出指令，將電機電源切斷。把故障排除之后，需要按下急停按鈕，內(nèi)部會發(fā)生開關(guān)動作。與此同時，信號指示燈也會亮起。在閉鎖開關(guān)內(nèi)部CPU處理器的作用下，狀態(tài)量能傳遞至主控箱，在接收到該信號之后，主控箱就會發(fā)出指令，此時電機電源也會被切斷，達到復(fù)位的目的。

3.3 改造電纜和控制回路的設(shè)計

針對直交流電共用一根電纜和控制回路設(shè)計不合理的問題進行改造，在改造完成之后，技術(shù)科進行了試運行。在運行了一段時間之后情況比較穩(wěn)定。選煤廠C8B輸煤帶式輸送機實現(xiàn)了兩個自由度上的運動，使得落煤裝置能保持穩(wěn)定的行走狀態(tài)。漏煤斗和機尾架俯仰角度能保持同步，能實現(xiàn)兩者相互之間完整連接。將落煤裝置設(shè)計完成之后，進行實踐應(yīng)用，此時裝煤的效率就達到了100%。漏煤斗上下開口的寬度會發(fā)生變化，從而實現(xiàn)兩個帶寬之間的100%落煤，同時也實現(xiàn)對落煤的有效保護，防止落煤散落在皮帶機的兩側(cè)。實現(xiàn)落煤裝置與橋式皮帶機尾架之間的聯(lián)接要用到等邊四連桿機構(gòu)。機尾架與皮帶運輸機之間由于存在夾角容易發(fā)生途中落煤的問題，采用該聯(lián)接方式，這一問題能得到有效解決。在查閱EBZ230型掘進機的技術(shù)參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備的適應(yīng)坡度是±18°。在現(xiàn)場進行相關(guān)的試驗，完成對落煤裝置的安裝。機尾架和皮帶運輸機的俯仰夾角為±25°，左右相互之間的擺角會達到20°，這一標(biāo)準(zhǔn)與EBZ230型掘進機的設(shè)計需求完全相符合。輸煤帶式輸送機控制開關(guān)的穩(wěn)定運行能確保安全輸煤。在輸煤帶式輸送機控制器正常運行的情況下，各個指示燈正常顯示，也沒有出現(xiàn)直流和交流電壓混合的問題，各個回路的電壓也是正常的數(shù)值，另外綜合保護裝置的工作情況也是正常的，大大降低了設(shè)備更新和維修的成本，同時也能防止選煤廠發(fā)生停工維修的問題。

4 ?總結(jié)

綜上所述，輸煤帶式輸送機控制開關(guān)故障的原因包括直流和交流電共用電纜，綜合保護裝置板發(fā)生故障。解決故障的有效手段是改造電纜和控制回路的設(shè)計。試運行半年期間的皮帶機開關(guān)能正常運行，都出現(xiàn)了綜合保護裝置燒損的情況，要對其加以有效改進。對于公司技術(shù)部來說，需全面梳理選煤廠主要設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)，有效防止出現(xiàn)設(shè)計缺陷問題。

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