煤礦皮帶機(jī)電控系統(tǒng)故障分析及優(yōu)化改造的研究

劉士偉

摘 要：本文將從當(dāng)前煤礦皮帶機(jī)應(yīng)用的概況出發(fā)，闡述煤礦皮帶機(jī)電控系統(tǒng)的主要故障，對煤礦皮帶機(jī)電控系統(tǒng)故障的改造及優(yōu)化策略進(jìn)行分析與探究，希望為相關(guān)人員提供一些幫助和建議，有效分析電控系統(tǒng)故障，對煤礦皮帶機(jī)進(jìn)行合理的改造與優(yōu)化，在保證煤礦工作安全性的前提下提高收益和產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：故障分析;電控系統(tǒng);皮帶機(jī)

引言：

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，國內(nèi)煤礦企業(yè)獲得了快速的進(jìn)步與發(fā)展，在煤礦井下投入使用煤礦皮帶機(jī)，既方便了工作人員的煤礦運(yùn)輸與生產(chǎn)工作，又確保了煤礦生產(chǎn)安全性，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。然而，近年來，煤礦皮帶機(jī)開始出現(xiàn)各種電控系統(tǒng)故障，影響了工作人員對煤礦皮帶機(jī)的正常使用，因此，研究煤礦皮帶機(jī)電控系統(tǒng)故障的改造及優(yōu)化策略具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

一、當(dāng)前煤礦皮帶機(jī)應(yīng)用的概況

所謂皮帶機(jī)，指的是當(dāng)代社會廣泛使用的一種運(yùn)輸設(shè)備，通常在礦業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用較為普遍。近些年，國內(nèi)煤礦井主要使用進(jìn)口煤礦皮帶機(jī)，但是在使用中依舊會有多種類型的電機(jī)系統(tǒng)故障出現(xiàn)，這些問題和故障不但降低了運(yùn)輸煤礦的效率，而且對煤礦生產(chǎn)工作的安全產(chǎn)生了不利影響。由此不難看出，工作人員應(yīng)充分分析煤礦皮帶機(jī)存在的電機(jī)系統(tǒng)問題和故障，采取合理、科學(xué)的改造優(yōu)化舉措，確保煤礦皮帶機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

二、煤礦皮帶機(jī)電控系統(tǒng)的主要故障

通常來講，能夠引發(fā)煤礦皮帶機(jī)故障的主要有電氣部分和機(jī)械部分。若電控系統(tǒng)運(yùn)行不正常，則容易出現(xiàn)緊急停車的狀況，從原因上看，該問題往往是由電控系統(tǒng)電氣部分所引起，尤其是焊接點(diǎn)與插件，一旦出現(xiàn)問題就會使整個(gè)煤礦皮帶機(jī)出現(xiàn)多種故障。長時(shí)間使用電控系統(tǒng)會導(dǎo)致煤礦皮帶機(jī)零部件受到磨損，久而久之便會給煤礦皮帶機(jī)的運(yùn)行帶來負(fù)面影響。

煤礦皮帶機(jī)產(chǎn)生電控系統(tǒng)故障的原因主要有兩種，第一，電控系統(tǒng)缺乏穩(wěn)定性，皮帶阻力的變化和煤炭濕度的變化容易使皮帶發(fā)生震動(dòng)，導(dǎo)致煤屑偏移或?yàn)⒙?，出現(xiàn)這種情況及時(shí)進(jìn)行維修即可。第二，煤礦皮帶機(jī)制動(dòng)與啟動(dòng)缺乏可靠性。煤礦皮帶機(jī)的啟動(dòng)、加速、減速的過程極為復(fù)雜，在煤礦皮帶機(jī)具體運(yùn)行中，主要由皮帶司機(jī)對以上環(huán)節(jié)的信號進(jìn)行接收和掌握，按照所得到的信號控制相應(yīng)按鈕，若制動(dòng)與啟動(dòng)缺乏可靠性，則無法實(shí)現(xiàn)安全控制。

三、煤礦皮帶機(jī)電控系統(tǒng)故障的改造及優(yōu)化策略

（一）改造皮帶機(jī)電控系統(tǒng)的主要策略

1.直流調(diào)速改造設(shè)計(jì)

設(shè)置煤礦皮帶機(jī)的操作面板，使煤礦皮帶機(jī)的操作面板具備調(diào)查系統(tǒng)故障、顯示系統(tǒng)故障、顯示運(yùn)行參數(shù)等功能[1]。當(dāng)直流電機(jī)電樞正在供電時(shí)，使用6RA70裝置進(jìn)行直流調(diào)速最為合理。借助該設(shè)計(jì)方法，不但能夠充分控制煤礦皮帶機(jī)的電機(jī)啟動(dòng)工作，而且可以使工作人員準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)的掌握煤礦皮帶機(jī)的直流調(diào)速，且整個(gè)直流調(diào)速過程都能顯示于操作面板上，便于工作人員查詢煤礦皮帶機(jī)的故障與各種運(yùn)行參數(shù)。

2.系統(tǒng)保護(hù)改造設(shè)計(jì)

按照煤礦皮帶機(jī)的系統(tǒng)不完善狀況進(jìn)行改造時(shí)，工作人員應(yīng)仔細(xì)分析可能出現(xiàn)的所有客觀故障，包括低速打滑、皮帶偏移等，能夠按照所發(fā)現(xiàn)的問題針對性地采取行之有效的系統(tǒng)保護(hù)舉措。與此同時(shí)，工作人員應(yīng)對煤礦皮帶機(jī)在不同運(yùn)行狀態(tài)中的聲光信號進(jìn)行監(jiān)測，通過聲光信號傳遞情況對煤礦皮帶機(jī)設(shè)備具體運(yùn)行狀況加以了解，使煤礦皮帶機(jī)設(shè)備的安全性得到有效保障。

3.主控部分改造設(shè)計(jì)

在煤礦皮帶機(jī)的電控系統(tǒng)中，主體控制部分應(yīng)配置可編程FX2N型控制器和高性能主控臺，檢測裝置應(yīng)同時(shí)選取位置傳感器、壓力傳感器。在控制煤礦皮帶機(jī)的變頻器時(shí)，可借助三臺繼電器來實(shí)現(xiàn)，以此來確保煤礦皮帶機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)輸與停止始終處于正常狀態(tài)。與此同時(shí)，為了更好地提高煤礦皮帶機(jī)的運(yùn)行與工作效果，應(yīng)在煤礦皮帶機(jī)運(yùn)行停止后進(jìn)行電流控制工作，應(yīng)配置多功能顯示裝置，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的控制與檢測煤礦皮帶機(jī)。對于經(jīng)常散料的區(qū)域，工作人員應(yīng)配置煤位檢測裝置，并確保煤位檢測裝置的高度合理，一旦遇到煤屑堆積的狀況，檢測裝置將會自動(dòng)閉合開關(guān)，隨即進(jìn)行煤位的自動(dòng)清理工作。

（二）優(yōu)化皮帶機(jī)電控系統(tǒng)的主要策略

1.進(jìn)行傳感器檢查

當(dāng)煤礦皮帶機(jī)處于運(yùn)行中時(shí)，或多或少都會出現(xiàn)電控系統(tǒng)故障。工作人員使用煤礦皮帶機(jī)開展各項(xiàng)工作時(shí)，必須對每個(gè)工作環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制。發(fā)現(xiàn)煤礦皮帶機(jī)的電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，工作人員應(yīng)將工作立刻停止，及時(shí)維護(hù)和檢修煤礦皮帶機(jī)，其中，傳感器是重要的檢查部位。在檢查煤礦皮帶機(jī)傳感器時(shí)，工作人員應(yīng)先按下煤礦皮帶機(jī)的控制按鈕，若煤礦皮帶機(jī)的運(yùn)行處于正常狀態(tài)中并且未發(fā)出任何形式的警告，則表明煤礦皮帶機(jī)傳感器裝置未出現(xiàn)故障，若煤礦皮帶機(jī)發(fā)出警報(bào)或有其它不良情況出現(xiàn)，則表明電控系統(tǒng)或裝置出現(xiàn)了故障，工作人員應(yīng)第一時(shí)間對煤礦皮帶機(jī)進(jìn)行檢修[2]。

2.做好磁力啟動(dòng)器檢查

完成煤礦皮帶機(jī)傳感器檢查后，若傳感器沒有任何類型故障存在，則工作人員應(yīng)將磁力啟動(dòng)器作為檢查的重點(diǎn)內(nèi)容，詳細(xì)、深入的檢查煤礦皮帶機(jī)的磁力啟動(dòng)器部分。詳細(xì)來講，為了有效做好磁力啟動(dòng)器檢查工作，工作人員首先應(yīng)觀察磁力啟動(dòng)器是否有吸合情況存在，判斷系統(tǒng)故障產(chǎn)生的部位，若相應(yīng)控制回路有問題出現(xiàn)，那么磁力啟動(dòng)器將會直接停車或處于不吸合狀態(tài)。若顯示器上顯示故障信號處于吸合狀態(tài)，那么工作人員應(yīng)分析和檢查煤礦皮帶機(jī)的松閘位置、入口位置的開關(guān)。

3.開展全方位檢查

如果經(jīng)過傳感器檢查與磁力啟動(dòng)器檢查后，仍然未找到任何煤礦皮帶機(jī)的故障，則工作人員需要對煤礦皮帶機(jī)開展最終的全方位檢查，使煤礦皮帶機(jī)得到深入、全面的檢修[3]。比如，當(dāng)煤礦皮帶機(jī)的膠帶出現(xiàn)低速打滑問題，會對煤礦皮帶機(jī)正常運(yùn)行造成直接影響，工作人員在全方位檢查中發(fā)現(xiàn)該問題后，應(yīng)對煤礦皮帶機(jī)的皮帶進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，使煤礦皮帶機(jī)的皮帶恢復(fù)正常運(yùn)行。

（三）皮帶機(jī)電控系統(tǒng)故障的改造及優(yōu)化效果

通過以上的改造與優(yōu)化舉措，能夠顯著控制煤礦皮帶機(jī)出現(xiàn)電控系統(tǒng)故障的概率，方便了煤礦皮帶機(jī)的運(yùn)行，最大限度的減少各種電機(jī)系統(tǒng)故障問題，明顯提升了煤礦皮帶機(jī)的平衡性、調(diào)速性以及自動(dòng)化水平，降低了工作人員維修煤礦皮帶機(jī)設(shè)備的維修量。一般來講，原有的煤礦皮帶機(jī)設(shè)備運(yùn)行時(shí)往往會有煤屑掉落這類狀況出現(xiàn)，但在改造和優(yōu)化煤礦皮帶機(jī)的電控系統(tǒng)后，這類狀況明顯得以改善，大體上解決了煤礦皮帶機(jī)運(yùn)行時(shí)的煤屑掉落問題，使煤礦皮帶機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性、速度都得到了不同程度的提升，改善了提升機(jī)、直流閉環(huán)的運(yùn)行狀態(tài)。

與此同時(shí)，煤礦皮帶機(jī)在運(yùn)行時(shí)使用四象限法開展電控系統(tǒng)發(fā)電測試，發(fā)電效果的提升十分明顯，能夠更好地反饋給工作人員，并極大的提高了節(jié)耗節(jié)能效果。對于煤礦企業(yè)來講，節(jié)能效果的提高代表著經(jīng)濟(jì)效益的提高、資金投入的節(jié)省，對企業(yè)發(fā)展十分有利。除此之外，改造并優(yōu)化煤礦皮帶機(jī)的電控系統(tǒng)，能夠提高自動(dòng)化煤礦生產(chǎn)管理水平，將有效的安全保障提供給煤礦井的生產(chǎn)工作。

結(jié)語：

總而言之，研究煤礦皮帶機(jī)電控系統(tǒng)故障的改造及優(yōu)化策略具有重要的意義。相關(guān)人員應(yīng)對當(dāng)前煤礦皮帶機(jī)應(yīng)用的概況有一個(gè)全面了解，充分把握煤礦皮帶機(jī)電控系統(tǒng)的主要故障，能夠通過直流調(diào)速改造設(shè)計(jì)、系統(tǒng)保護(hù)改造設(shè)計(jì)、主控部分改造設(shè)計(jì)、進(jìn)行傳感器檢查、做好磁力啟動(dòng)器檢查、開展全方位檢查等方式合理改造并優(yōu)化電控系統(tǒng)，從而在保證煤礦工作安全的前提下提高收益和產(chǎn)量。

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