矿井提升机常见故障及处理研究

发表时间:2020/6/8   来源:《科学与技术》2020年第4期   作者:  曲治华
[导读] 在煤矿企业生产过程中机电设备发挥着重要的作用
         摘要:在煤矿企业生产过程中机电设备发挥着重要的作用,因此一定要做好煤矿机电设备的管理工作才能够保证煤矿企业的可持续发展。基于此,本文以某矿区自动化矿井提升机为例,分析了该矿井提升机常见的故障类型,详尽论述了故障的分析方法、处理方法,总结出矿井提升机故障处理应该根据矿井提升机运作机理、控制机理,逐步排查故障。
         关键词:矿井;提升机;常见故障;处理研究
         引言
         近几年我国各矿区,矿井提升机的控制也相继实现了自动化控制,矿井提升机的故障检测方法、处理技术更加复杂。为给矿井提升机维护、维修、检测工作提供可靠借鉴,就需要对矿井提升机常出现的故障类型以及故障处理方法进行系统梳理。
         1.某矿井提升机简介
         矿井提升机配套绞车型号为JKM-4/4、滚筒直径为4m、井筒深度为650m、提升高度为570m、最大速度为6m/s,绞车电动机型号为ZJD99/32,额定转速为500r/min。矿井提升机采用ASCS-3全数字矿井提升机直流电控系统,该控制系统以单片机为基础,基于“双闭环自动控制原理”,可实现自动化的数字调节,控制主要通过S7-300PLC实现,参考德国大型直流提升机的控制机理,以PLC来实现矿井提升机的成熟控制。6kV高压引进系统后,经过电枢整流变压器,经过数字调节柜,实现信号反馈,同时向设备发送脉冲信号。
         2.煤矿提升机管理的必要性
         煤矿企业的经济效益在很大程度上与煤矿企业生产煤矿的效率有着直接联系,而煤矿提升机是影响煤矿生产效率的因素之一,因此,必须要加强煤矿提升机管理,提高煤矿提升机管理质量及水平,才能进一步确保煤矿生产效率得到提高,也能确保煤矿生产企业的经济效益得到增长,有利于煤矿企业实现可持续发展,同时也为社会经济的可持续发展奠定基础[1]。
         3.矿井提升机管理现状
         煤矿机电设备的管理对于煤矿生产的安全来说有着重要影响,要将煤矿机电设备的安全性提高,就需要管理好煤矿机电设备,才能保证煤矿生产作业可以顺利开展。
         3.1存在较多煤矿提升机隐患
         现阶段,有很多煤矿生产企业在实际生产煤矿过程中所使用的提升机没有得到更新,有很多用于煤矿生产的提升机存在老、旧、杂等问题,还有部分煤矿提升机,由于工作人员没有及时发现其中存在的问题而带着故障运转,导致存在安全隐患,并且没有完善的保护装置和安全设施,没有严格按照《煤矿安全规程》中的相关规定要求来进行煤矿生产工作。在煤矿中有很多老旧的防爆高压开关、绞车、非阻燃胶带都没有得到更换,导致安全隐患存在,再加上没有及时测定设备技术,难以发现设备中所存在的隐性问题。
         3.2不够重视煤矿提升机管理
         目前,仍有一些煤矿企业在实际生产煤矿的过程中过于重视煤矿生产所带来的效益,而忽略了煤矿提升机的管理,并且相关领导和管理人员未更新和转变自身的管理理念和管理思想,使得煤矿提升机管理得不到有效创新。在实际生产煤矿的过程中,有很多领导认为,煤矿提升机就只是辅助煤矿生产的工具,并不能提高经济收益,在生产管理的过程中侧重于关注产量,而没有监督和实施煤矿提升机管理,因此在煤矿生产过程中频发事故,严重影响着煤矿企业的可持续发展,企业的社会效益也会受到相应影响。
         3.3管理煤矿提升机水平不高
         煤矿生产的自然条件差,在现场及生产过程中都会遇到诸多不安全的因素影响着煤矿生产工作的开展和现场工程人员的人身安全,很多技术人员不愿意进入到煤矿企业工作,再加上有很多煤矿企业对煤矿提升机管理的重视程度不高,给出的薪资待遇低,造成现有岗位的设备管理人员离职或跳槽,缺乏专业的人才。


         4.矿井提升机常见故障以及处理
         4.1磁场失磁故障
         故障问题:矿井提升机在运作过程中,提升至23m处,突然出现抱闸、停车现象,控制系统告警显示安全回路断开、PLC控制系统故障、磁场失磁。经过初步检查,发现,矿井提升机磁场脉冲孔子主板侧灯闪烁、励磁柜脉冲放大版上所有电源提示灯关闭、励磁柜交流输入电压处于正常状态,但是励磁柜无直流输出电压。处理方法:因矿井提升机在运作过程中突然停止,在罐笼中有工作人员,所以无法进行常规检查,以避免出现安全事故。根据矿井提升机的运作机理,采用现场复位的方式进行试验性检查,即“将调节柜上CPU板复位按钮按下,矿井提升机系统正常复位”,经过简单处理,矿井提升机恢复正常运作,判断故障为磁场失磁故障[2]。
         4.2电枢整流柜快熔故障
         故障问题:矿井提升机在提升工作过程中,上升至距离平硐30m处,突然发生紧急停车情况。经过初步检查,发现矿井提升机上位机显示“整流柜熔断器熔断、快速熔断器熔断”。翻阅此前矿井提升机的维修记录,发现此前矿井提升机整流柜熔断器也出现过熔断故障,每次熔断故障发生都会烧坏约4个熔断器,且晶闸管保持正常状态,经过深入拆解检查,发现整流柜中有一晶闸管安装不牢固,另一晶闸管引出母线未压实。处理方法:判断问题成因后,对其进行常规处理,将未安装牢固处重新安装,同时重新安装熔断器,处理后矿井提升机恢复正常运作。
         4.3调节柜A/D板故障
         故障问题:矿井提升机在提料过程中,从第一层卸下物料后提料至第二层,出现提料车下滑等情况,经过初步检查,发现矿井提升机无告警信息,各类触发板电源均为正常状态,松闸后给主令,主电机无电流重车下滑。处理方法:经过初步检查分析,怀疑矿井提升机调节柜CPU主板无信号输出,从而导致模拟信号A/D板发生故障,进而导致矿井提升机下滑。考虑到,若是CPU板故障,那么矿井提升机则会表现出不能工作等异常状态,所以首先替换A/D板,故障解除,矿井提升机恢复正常运作。
         4.4矿井提升机减速器故障
         故障问题:矿井提升机在运作过程中,减速器有震动、异响等情况,经过初步检查,发现矿井提升机面板无告警,电路无异常提示。矿井提升机可以正常运作,无停机、异常减速等异常。经过拆机检查,发现矿井提升机减速器存在齿面损耗,部分齿轮存在裂纹。处理方法:拆机对矿井提升机减速器进行全面检查,对存在过度疲劳、磨损、裂纹的齿轮进行更换,同时对轴承公差进行调整,对减速器内部进行全面润滑,重新装机,矿井提升机恢复正常工作,震动、异响消除。
         4.5矿井提升机复位故障
         故障问题:矿井提升机正常维护、检查,检查完成后通电,发现矿井提升机面板显示脉冲板指示灯闪动,按下CPU板复位按钮后,指示灯恢复正常,然后调节柜故障灯闪烁,提示调节柜发生故障。处理方法:检查发现CPU输出板上继电器异常动作,根据调节柜故障异常,检查调节柜,综合判断CPU板故障表现,检查脉冲板,发现脉冲板回路存在问题,更换脉冲板后矿井提升机恢复正常[3]。
         3.结束语
         综上所述,矿井提升机在运作过程中,可能会出现诸多故障,尤其是采用数字化控制系统、PLC控制系统的矿井提升机,常见故障表现可能较为复杂,广大从业者应对上述内容有足够认识,在实际检修、维护过程中,根据矿井提升机的运作机理来逐步排查故障。上述内容在物理故障方面存在一定不足,还望广大从业者在实践中不断探索。
         参考文献
         [1]张水林.矿井提升机盘式制动器故障分析与应对措施 [J]. 煤矿机械,2019,40(8):164-165.
         [2]贾艺栋.基于模糊网络原理的矿井提升机故障诊断技术研究 [J]. 自动化应用,2019(9):96-97.
         [3]闫萍,马龙 .DSP 信号采集处理在矿井提升机监测诊断中的研究与应用 [J]. 电子测试,2019(19):72-73.
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