史景偉

摘要：礦井機(jī)電設(shè)備的維修在礦井工作中占據(jù)著重要的地位。文章闡述了礦井機(jī)電設(shè)備的故障診斷和維修，確保工作進(jìn)度，提高工作質(zhì)量，對(duì)同類工作具有良好的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：礦井機(jī)電；故障監(jiān)測(cè)；設(shè)備維修

中圖分類號(hào)：TD614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）09-0090-02

當(dāng)前，礦井的經(jīng)營(yíng)效益越來(lái)越受到機(jī)電設(shè)備的影響。而由于該類機(jī)電設(shè)備大多運(yùn)行于惡劣的工作環(huán)境中，難免出現(xiàn)種種故障，影響正常工作進(jìn)度。所以故障的診斷和機(jī)電設(shè)備維修工作具有重要的地位，注意防范于未然，確保設(shè)備在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)可靠工作。

1 礦井機(jī)電設(shè)備常見(jiàn)問(wèn)題

1.1 供電系統(tǒng)

通常礦井深度在500m左右，深的可達(dá)1000多米，排水方式大部分是水平提升、接力式，導(dǎo)致供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，線路長(zhǎng)，荷載大。若礦井較深，瓦斯等級(jí)大大增加，安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)很多不合格，必須進(jìn)行科學(xué)改造和完善，確保安全第一，防止事故發(fā)生。

1.2 排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題包括設(shè)備老化，性能差，效率低等。由于資金、技術(shù)不足，泵房可靠性低，管網(wǎng)質(zhì)量不夠，安保檢測(cè)裝置質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。另外，有些礦井在各個(gè)水平均設(shè)置排水泵房，數(shù)量多，所以維修起來(lái)也麻煩，浪費(fèi)資金，提高噸煤成本。

1.3 通風(fēng)系統(tǒng)

由于礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)，故有很大的負(fù)壓，降低回風(fēng)斷面，通風(fēng)設(shè)備在不合理的狀態(tài)下運(yùn)行。

1.4 提升系統(tǒng)

提升系統(tǒng)包括很多構(gòu)件，其設(shè)備常見(jiàn)問(wèn)題包括提升絞車設(shè)置保護(hù)不全；信號(hào)閉鎖、防過(guò)卷保護(hù)、超速保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、欠電壓保護(hù)等部件陳舊老化；保護(hù)靈敏度低；絞車常用閘和保險(xiǎn)閘的制動(dòng)不規(guī)范；鋼絲繩和檢查不規(guī)范；插接裝置不合格等。

1.5 電瓶車和帶式輸送機(jī)

礦井電瓶車甩保護(hù)時(shí)聲光信號(hào)不完備，采用8號(hào)線替換快速充電插頭中的保險(xiǎn)絲，出現(xiàn)多拉車問(wèn)題，閘瓦及撒沙裝置不完備，剎車缺少制動(dòng)裝置。不采用阻燃膠帶。其防滑保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、煙霧報(bào)警、溫度、堆煤保護(hù)、自動(dòng)灑水裝置、防跑偏、過(guò)流保護(hù)、過(guò)速保護(hù)、欠電壓保護(hù)等可靠性差，保護(hù)設(shè)置不全等。

1.6 機(jī)電備品不足

在設(shè)備陳舊老化的情況下，卻的不到及時(shí)的替換和補(bǔ)充，機(jī)電設(shè)備的正常維修、養(yǎng)護(hù)工作受到嚴(yán)重影響。

2 礦井機(jī)電設(shè)備故障診斷和維修類型

一般情況下，故障診斷主要是對(duì)機(jī)電設(shè)備的計(jì)劃性狀態(tài)檢修服務(wù)的，以提高工程質(zhì)量。礦井機(jī)電設(shè)備檢修主要包括一下三種類型：

2.1 事后維修

事后維修是被動(dòng)的對(duì)策，處在事故出現(xiàn)之后，通常沒(méi)有什么準(zhǔn)備，所以檢修的結(jié)果一般不會(huì)非常理想。

2.2 計(jì)劃性定期維修

計(jì)劃性定期維修屬于強(qiáng)制性的，檢修手段一般比較簡(jiǎn)便，檢修周期也是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)的，一旦確定，一到時(shí)間就必須進(jìn)行檢修工作而不論實(shí)際上需不需要，而故障出現(xiàn)具有一定的隨機(jī)性。并且該檢修手段也會(huì)造成過(guò)剩檢修的可能。

2.3 計(jì)劃性狀態(tài)檢修

當(dāng)前，檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)和完善，記錄設(shè)備在線檢測(cè)和診斷數(shù)據(jù)以及故障的狀態(tài)，將所得到的資料和相關(guān)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)相應(yīng)的軟件進(jìn)行處理和分析，對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，制定出具體檢修、養(yǎng)護(hù)計(jì)劃和方案，防范于未然，提高設(shè)備使用壽命，確保工程順利進(jìn)行。

3 礦井機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)

3.1 故障診斷依據(jù)

礦井機(jī)電設(shè)備故障診斷的依據(jù)主要是設(shè)備在運(yùn)行中產(chǎn)生的各種物理和化學(xué)作用導(dǎo)致的能量、力、熱量的傳遞和改變信息，具體包括溫度、壓力、流量、電流、電壓、功率、轉(zhuǎn)速及效率等。這些信息的變動(dòng)情況能夠在一定程度上體現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。所謂機(jī)械診斷也就是根據(jù)此類信息的改變規(guī)律的實(shí)際情況進(jìn)行比較分析，得到設(shè)備故障性質(zhì)和位置的結(jié)論，有助于做出設(shè)備的維修決策，有利于彌補(bǔ)計(jì)劃維修無(wú)法克服的過(guò)度維修和失修的不足，將機(jī)械零件的利用率大大提高，并使設(shè)備維修及時(shí)，提高運(yùn)行的可靠性。

3.2 信息采集

信息采集通常依靠聽(tīng)、摸、視、聞，也可以采用不同種類的傳感器來(lái)測(cè)量設(shè)備的溫度、速度、加速度、位移、轉(zhuǎn)速、壓力、應(yīng)力等指標(biāo)，并將得到的能量、介質(zhì)、力、熱、摩擦等各種物理和化學(xué)參數(shù)的變化信息傳遞出來(lái)，以此來(lái)判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

（1）直接觀察。現(xiàn)場(chǎng)常會(huì)采用該方法進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的判斷，主要是依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。如溫度、聲音、振動(dòng)情況等均能夠作為判斷的依據(jù)。若是機(jī)械損壞，通常表現(xiàn)出如松動(dòng)、泄漏、磨損、變形、破損、席蝕、變色、有異物和動(dòng)作失常等異?，F(xiàn)象。有時(shí)候也需要借助一些儀器像滲透劑、磁粉、硬度計(jì)等進(jìn)行設(shè)備的外觀檢測(cè)。

（2）性能檢測(cè)。對(duì)設(shè)備整體檢測(cè)的一個(gè)常用方法就是比較設(shè)備的輸入和輸出以及不同輸入時(shí)輸出量的變化規(guī)律。設(shè)備的輸入和輸出通常都存在一定的關(guān)系和變化規(guī)律，如果輸入不變，輸出比較低或者輸出不變，輸入需要增加，就說(shuō)明設(shè)備效率下降。礦井設(shè)備整機(jī)性能可由下面的指標(biāo)進(jìn)行判斷：電流、電壓、功率、壓力、流量、溫度和速度等，而通過(guò)出煤量或運(yùn)煤量有時(shí)也可得到測(cè)量效果。在整體性能測(cè)量時(shí)也需要對(duì)主要構(gòu)件性能的重要指標(biāo)如強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。

3.3 故障診斷具體措施

診斷機(jī)電設(shè)備故障有多種手段，檢測(cè)礦井設(shè)備，特別是采掘設(shè)備時(shí)，需要對(duì)其工作特點(diǎn)有著充分的了解，特別是有些設(shè)備工作環(huán)境較為惡劣，檢測(cè)儀器必須適應(yīng)這些設(shè)備的要求，考慮到移動(dòng)、沖擊、振動(dòng)、粉塵、淋水、防爆要求和空間小難維護(hù)等因素的影響。診斷技術(shù)會(huì)受到主客觀條件的影響，需要根據(jù)診斷對(duì)象、診斷需要、檢測(cè)人員、檢測(cè)環(huán)境等情況進(jìn)行選擇。例如我們常用的振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，如果應(yīng)用于采煤機(jī)，由于一些特殊的干擾會(huì)降低其診斷的準(zhǔn)確度。除了常用的振動(dòng)監(jiān)測(cè)和溫度診斷手段外，在診斷礦井機(jī)電設(shè)備的技術(shù)中，人們也越來(lái)越多地采用油磨屑分析法，取得良好的診斷效果。

（1）溫度診斷。溫度異常是一種“熱信號(hào)”，體現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備的故障，構(gòu)件通常若出現(xiàn)異?；驌p傷，一般在故障出現(xiàn)前溫度就已經(jīng)先上升了?？衫脺囟葌鞲衅魇占瘻囟鹊臄?shù)據(jù)畫點(diǎn)連線，制成圖表，測(cè)量直線或圖表的變化規(guī)律來(lái)分析和預(yù)測(cè)機(jī)件的溫度改變趨勢(shì)，如通過(guò)對(duì)直線的斜率測(cè)量可推測(cè)未來(lái)某個(gè)時(shí)刻的溫度，并和該機(jī)件的最高允許值相比較，估計(jì)溫度的變化余量，在必要時(shí)拉響警報(bào)。

（2）振動(dòng)監(jiān)測(cè)。振動(dòng)監(jiān)測(cè)是一種常見(jiàn)的監(jiān)測(cè)方法，服務(wù)于預(yù)測(cè)性維修工作。監(jiān)測(cè)裝置主要分成簡(jiǎn)易診斷儀和精密診斷系統(tǒng)。簡(jiǎn)易診斷儀如便攜式測(cè)振儀，該儀器能夠放大傳感器測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)，將放大后的信號(hào)輸入示波器，得出波形的振幅的信號(hào)有效值。能夠?qū)C(jī)件的振動(dòng)情況進(jìn)行了解。而精密診斷系統(tǒng)一般服務(wù)于設(shè)備的定期或在線檢測(cè)，主要過(guò)程是在磁帶記錄器記錄振動(dòng)信號(hào)的變化情況或者經(jīng)檢波器直接輸進(jìn)顯示裝置及控制器，由計(jì)算機(jī)處理分析，得出分析結(jié)果判斷出現(xiàn)故障的位置以及故障的原因，以確定檢修對(duì)策。

（3）鐵譜監(jiān)測(cè)。在進(jìn)行礦井機(jī)電設(shè)備檢測(cè)中，鐵譜監(jiān)測(cè)技術(shù)比較新穎，但由于其效果較好，故得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。其現(xiàn)有的儀器有旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀、顆料定量?jī)x等，已在煤礦中成功的應(yīng)用。該監(jiān)測(cè)手段的機(jī)理是：將磨屑浸入潤(rùn)滑油中，通過(guò)一個(gè)強(qiáng)度和梯度均較高的磁場(chǎng)，鐵磁性磨屑會(huì)在磁力的作用下從油中分離開(kāi)來(lái)，并在基片上按照磨屑體積大小依序分布，形成普片，便于觀察和分析。觀察一般采用鐵譜顯微鏡進(jìn)行，而定量測(cè)定可采用光密度測(cè)量?jī)x或電子顯微鏡進(jìn)行，測(cè)定的類容主要包括：磨屑顆粒的體積和密度大小，通過(guò)這兩點(diǎn)對(duì)機(jī)件的磨損程度進(jìn)行評(píng)價(jià)；磨屑顆粒的體積和形狀，通過(guò)這兩點(diǎn)對(duì)機(jī)件的故障類型以及起因進(jìn)行評(píng)價(jià)；磨屑所含成分，主要來(lái)判斷產(chǎn)生磨屑的部位。

4 結(jié)語(yǔ)

在診斷礦井機(jī)電設(shè)備時(shí)，必須重視采用科學(xué)合理的監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，積極引進(jìn)先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器，連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)有所異常，及時(shí)處理。此方法亦能判斷設(shè)備的可靠性。對(duì)故障的起因和一出現(xiàn)故障的部位以及故障出現(xiàn)的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)故障的發(fā)展以及趨勢(shì)進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，有利于故障源的查找并指出處理措施，最大限度的減少故障的產(chǎn)生。

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