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文檔簡介

1、    淺談礦井掘進中的機電故障與診斷    摘要:在礦井掘進工作開展過程中,機電故障問題的出現(xiàn),直接影響到掘進開采工作進度與安全。為主動規(guī)避控制機電故障,需對礦井掘進過程中的常見機電故障進行診斷分析,采取合適的機電維護對策,提高掘進設(shè)備運行的可靠性。本文就礦井掘進中的機電故障與診斷工作進行分析探討。關(guān)鍵詞:礦井開采;掘進設(shè)備;機電故障;診斷模型;維護措施引言:為有效提升我國礦井掘進開采安全與效率,應(yīng)當(dāng)減少機電設(shè)備的故障發(fā)生率。為此對礦井掘進開采中的機電設(shè)備常見故障進行分析,并診斷其故障誘發(fā)的主要因素,合理對設(shè)備進行參數(shù)調(diào)整,或?qū)υO(shè)備運行模式進行調(diào)整,主

2、動規(guī)避設(shè)備故障的出現(xiàn),保證礦井開采掘進工作開展的可行性。一、礦井掘進中機電設(shè)備與常見故障解析(一)礦井掘進中設(shè)備風(fēng)險礦井掘進作業(yè)過程中出現(xiàn)的機電故障,主要集中在掘進機工作過程階段,為此筆者針對礦井掘進中的掘進機設(shè)備組件故障進行分析探討,而刮板輸送機、支架、傳輸機等設(shè)備都歸納到掘進施工階段。由于礦井下作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,長時間的潮濕、能見度低、粉塵濃度高,在實際開采掘進過程中,可能會發(fā)生瓦斯爆炸、冒頂、涌水、斷裂等突發(fā)問題,給礦井開采造成很大影響。(二)機電設(shè)備常見故障礦井掘進設(shè)備依據(jù)巷道的開采要求可分為兩種類型,全斷面掘進機與懸臂式掘進機,兩種掘進設(shè)備都得到廣泛應(yīng)用。筆者以eb260系統(tǒng)掘進機設(shè)備為

3、主要分析對象,說明礦井掘進中的機電故障與診斷工作。掘進設(shè)備主要由機頭、截割部、回轉(zhuǎn)部、行走部、裝運部、液壓系統(tǒng)、保護系統(tǒng)等組成1。通過對掘進機設(shè)備機電故障進行分析可知,主要包含機械類故障、電氣電子故障、液壓故障、安全保護系統(tǒng)故障。如掘進工作推進過程中,液壓系統(tǒng)、鏈條、齒輪由于異物的堵塞導(dǎo)致卡頓,該類故障可直接進行觀察,便于工作人員對異物進行及時處理。其他溫度故障、振動故障、動作不正常等故障問題,在實際處理過程中,可進入溫度、振幅、液壓等相關(guān)數(shù)據(jù)信息,提高故障診斷的質(zhì)量與效率。通過對eb260掘進設(shè)備的電氣系統(tǒng)進行分析可知,該電氣設(shè)備主要由不同控制模塊與工作電機組成。該電氣系統(tǒng)主要由plc進行主

4、要控制,在相關(guān)機械節(jié)點布控傳感器,便于對相關(guān)機電設(shè)備的電壓、電流、溫度、轉(zhuǎn)數(shù)等數(shù)據(jù)信息進行采集,保證后續(xù)機電故障診斷處理工作可行性。由于電氣系統(tǒng)配置故障自動診斷檢修功能,可根據(jù)機電故障的診斷結(jié)果,快速開展相關(guān)維修工作。eb260掘進機設(shè)備主要出現(xiàn)的機電故障,為變頻器與電機損壞故障,主要是由于短路、超負荷運行、開關(guān)電源受損等問題造成,該類機電故障便于診斷處理。掘進設(shè)備中的液壓系統(tǒng)主要由馬達、油泵、膠管、壓力表等組成,當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,主要表現(xiàn)為溫度異常、振動異常、讀數(shù)異常等問題,通過相關(guān)傳感器數(shù)據(jù)的采集分析,則可對相關(guān)故障進行診斷。在eb260系列掘進機控制時,通過專用工具對電氣回路進行控制

5、,由專業(yè)人員進行技術(shù)動作操作,保證控制系統(tǒng)發(fā)揮出一定效能。二、礦井掘進中機電故障診斷工作探討(一)故障診斷模型建構(gòu)故障診斷模型的建構(gòu),可協(xié)助診斷工作人員快速判斷故障的來源。目前的故障診斷模型主要有以下幾種:專家知識的診斷模型、數(shù)據(jù)診斷模型、分析診斷迷行等。通過對比分析可知,分析診斷模型與技術(shù)專家診斷模型,在實際應(yīng)用時具有一定局限性,僅適應(yīng)于變量較少的故障診斷問題,而數(shù)據(jù)診斷模型的診斷結(jié)果更加精準,筆者基于主成分分析故障診斷模型進行診斷分析。主成分分析故障診斷模型的建構(gòu)核心,即對相關(guān)數(shù)據(jù)進行降維處理,工作人員對監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進行分類歸納,進而得到相關(guān)的線性分量,即找到故障的主要誘發(fā)因素。在設(shè)備掘進

6、開采過程中,相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)的反饋值超出系統(tǒng)設(shè)定的閾值時,將判斷出系統(tǒng)出現(xiàn)故障,并基于主成分權(quán)值的故障診斷模型,分析得出故障產(chǎn)生原因,并快速對相關(guān)故障進行處理2。(二)故障仿真診斷分析筆者以eb260系統(tǒng)掘進機為研究對象,分析不同部件的故障特征,并將相關(guān)故障的數(shù)據(jù)信息輸入到故障模型中,協(xié)助工作人員對機電故障進行分析判斷。在主成分故障診斷模型與人工診斷工作對比后,可發(fā)現(xiàn)主成分故障診斷工作開展的效率,顯著優(yōu)于人工診斷,可提高掘進設(shè)備的故障診斷率,避免人工診斷漏報的問題出現(xiàn),保證礦井掘進工作開展的安全性與可靠性。通過對主成分故障仿真診斷工作模式進行分析可知,該診斷模型的診斷結(jié)果,使得掘進設(shè)備的故障診斷準

7、確率提高百分之三十以上,該種工作結(jié)果的出現(xiàn)依賴于傳感器提供的準確可靠數(shù)據(jù)信息,一旦相關(guān)機電設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)失真時,則會導(dǎo)致診斷模型的故障診斷準確性下降。為此,在以后掘進機電故障診斷模型優(yōu)化時,應(yīng)當(dāng)對數(shù)據(jù)處理工作進行合適的加權(quán)處理,主動規(guī)避數(shù)據(jù)失真導(dǎo)致的診斷問題出現(xiàn),有效保證礦井掘進機電故障診斷工作開展的質(zhì)量與效率。三、礦井掘進中機電設(shè)備維護措施(一)液壓系統(tǒng)維護礦井掘進開采過程中,掘進設(shè)備的液壓系統(tǒng)起到重要作用,一旦液壓系統(tǒng)運行出現(xiàn)異常,則無法保證掘進機設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。為避免機電設(shè)備故障的出現(xiàn),在實際液壓系統(tǒng)維護時,需由專業(yè)人員對設(shè)備液壓系統(tǒng)進行維護,將液壓系統(tǒng)的故障發(fā)生率控制在一定范圍內(nèi)。由于

8、礦井開采作業(yè)的特殊性,液壓系統(tǒng)的損耗較為嚴重,為此工作人員需及時對液壓油、液壓支架等進行檢測評估,分析相關(guān)材料的性能,能否保證掘進系統(tǒng)的正常運行。若液壓系統(tǒng)中的液壓油粘度角度,且單向泵的位置出現(xiàn)偏差,則需由專業(yè)人員對設(shè)備進行調(diào)試,對液壓油進行更換,保證液壓系統(tǒng)整體運行可靠性與安全性。(二)切割頭維護在礦井開采作業(yè)過程中,部分掘進設(shè)備主要使用三幅脹套對切割頭,以保證礦井巷道礦石的切割開采安全與效率。在相關(guān)設(shè)備的運行控制下,可使得切割減速器進行正常運轉(zhuǎn),將兩端的礦石進行排除,保證掘進的整體可靠性。由于該掘進設(shè)備不具有自動定心的功能,因此在實際安裝過程中,必須由專業(yè)工作人員對設(shè)備進行安裝調(diào)試,保證設(shè)

9、備安裝的質(zhì)量與效果。在對其設(shè)備切割頭進行維護時,需對三幅脹套的螺旋扭矩進行一定控制,一般扭矩控制在145n·m,在對設(shè)備的張?zhí)走M行扭矩控制時,不可超出設(shè)備的預(yù)定扭矩值。一旦礦井掘進施工過程中,切割頭出現(xiàn)受力問題,相關(guān)工作人員需及時對掘進設(shè)備的切割頭進行檢查,確保掘進機的切割頭始終與油嘴保持在同一方向,確保切割頭運行的質(zhì)量與安全。(三)履帶鏈維護為保證礦井掘進設(shè)備的正常運行,需定期對掘進機的履帶鏈進行維護,保證履帶鏈達到一定的松緊度。在實際掘進開采過程中巷道的施工環(huán)境非常惡劣,履帶鏈將會受到不同異物的沖擊與碰撞,一旦履帶鏈出現(xiàn)故障問題,則無法有序推動開采進度,影響到礦井的整體開采工作。為此,相關(guān)工作人員需定期對掘進設(shè)備的履帶鏈進行檢修維護,在維護工作開展時,應(yīng)當(dāng)對掘進設(shè)備的鏟板進行調(diào)試,保證掘進設(shè)備的履帶鏈與鏟板達到最佳配合度,可滿足實際開采工作要求,提高礦井開采的工作進度與質(zhì)量。四、結(jié)束語綜上,文中對礦井掘進中機電故障進行診斷分析,提出主成分診斷模型,論述仿真模型故障診斷工作開展的可行性。鑒于礦井開發(fā)工作的發(fā)展趨勢,未來礦井掘進機電故障診斷處理工作優(yōu)化改進時,需要不斷推動仿真模型建構(gòu),不斷完善仿

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