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煤礦機電設備故障分析與維修策略論文
隨著我國整體科技水平的不斷發(fā)展, 煤礦機電設備也同步得到了創(chuàng)新和發(fā)展, 煤礦生產設備逐漸走上機械化的道路, 在多個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了替代人工和減少用人的目標, 并且為促進了煤礦機電設備的安全運行, 保障礦工的作業(yè)安全和煤炭的順利開采、提高經濟效益奠定了堅實的基礎。但是, 煤礦機電設備在研發(fā)制造和煤礦實際開采應用過程中, 總會受到諸多因素的影響, 使得設備產生這樣或那樣的故障, 影響其功能的正常發(fā)揮。因此, 要充分發(fā)揮煤礦機電設備的生產效率, 必須做好機電設備故障的分析及維修工作。
1 煤礦機電設備故障分析
煤礦機電設備故障根據(jù)其發(fā)生的階段不同, 可分為研發(fā)制造期故障、試驗磨合期故障、設備運行期故障三類。
1) 研發(fā)制造期故障。通常生產煤礦機電設備時, 要結合煤礦現(xiàn)場的需求, 經過一個相當長時期的工藝技術設計, 按照工藝技術設計要求完成樣品設備的制造后, 在工廠進行設備的開機運轉檢驗。檢驗期間一般都可能要出現(xiàn)一些制造工藝方面的問題, 如:結構設計不合理, 設備尺寸不能適應井下巷道需要;配套電氣設備選型不恰當;零部件配合公差設計不當, 造成設備運轉過程中發(fā)出金屬摩擦聲響, 嚴重時配合面相互運動時擠壓出的油液中帶有細磨狀金屬等等。
2) 試驗磨合期故障。試驗磨合期的樣品設備, 是通過研發(fā)制造期故障檢驗后的磨合試驗設備, 研發(fā)制造期的故障已經得到處理, 整體結構設計趨于合理, 設備尺寸基本能適應井下巷道要求。這時期設備的結構問題基本得到解決, 主要問題體現(xiàn)在設備零部件的配合方面。由于煤礦井下巷道環(huán)境條件特殊, 巷道空氣中的溫度、濕度均會對機電設備的運轉產生影響, 如設備配合公差設計的較大時, 配合面顯示有松、偏問題;配合公差設計的較小時, 配合面旋轉又會顯示偏緊;配套電氣設備出現(xiàn)有漏電故障發(fā)生等等, 因此試驗磨合期也是樣品設備發(fā)生故障最多的時期。
3) 設備運行期故障。新研發(fā)定型的設備, 經過研發(fā)制造期和試驗磨合期兩個階段的檢驗后, 設備設計會更加優(yōu)化, 零部件配合公差設計更加合理, 基本能夠滿足煤礦生產的需要。但是, 隨著使用期的延長, 煤礦機電設備故障率又會上升, 畢竟機器在使用了較長時間后, 其零部件會逐漸出現(xiàn)老化、磨損、疲勞和腐蝕現(xiàn)象, 造成運行中會出現(xiàn)一些故障現(xiàn)象, 如機電設備因為操作不當, 導致因零部件損壞而造成停機;設備的維修和保養(yǎng)不到位, 因零部件的耗損超限而造成停機;配套電氣設備纜線老化, 發(fā)生線路漏電故障等等。
2 煤礦機電設備故障維修
1) 研發(fā)制造期故障維修。每個新的煤礦機電設備的產生, 都要經過一個研發(fā)、制造、試驗的過程, 這個期限一般稱為研發(fā)制造期。對于研發(fā)制造期出現(xiàn)的各類故障, 主要是采取調整設計思路及不合理的結構設計, 使設備尺寸能滿足井下巷道的條件;選擇合適的配套電氣設備;對零部件存在的配合公差進行合理調整, 消除設備運轉過程中金屬摩擦問題和產生細磨狀金屬的途徑, 使新研發(fā)制造的煤礦機電設備設計思路、結構設計及設備外形尺寸能滿足井下巷道的條件, 同時設備的功能能夠滿足現(xiàn)場需要。
2) 試驗磨合期故障維修。煤礦機電設備投入使用過程中, 設備零部件會在運行狀態(tài)下發(fā)生適應性磨合, 在磨合期也是設備出現(xiàn)故障最多的時候, 經過一個階段磨合運行后, 設備運行就相對穩(wěn)定了, 而且故障率基本上趨于定值, 處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。因此, 在此期間煤礦機電設備的工作狀態(tài)最好, 工作效率也最高, 屬于正常工作時期。在這個磨合的過程中, 煤礦機電設備的設計思路及結構設計、設備尺寸得到了實踐檢驗, 設備技術趨于成熟, 產品也趨于定型。管理產生一定的影響, 相較于偶發(fā)型故障維修而言, 壽命型故障通常是能夠預測出來的, 它針對不同狀況有著不同的處理方式, 在認真分析具體的狀況后, 合理選擇適宜的維修方法。
3) 設備運行期故障維修。煤礦在用的機電設備, 都是定型的設備。定型后用于現(xiàn)場的設備已經消除了研發(fā)、試驗階段存在的問題, 主要是現(xiàn)場機械和電氣維護。對于上述機械和電氣維護, 體現(xiàn)在兩個方面:
(1) 選擇預測維修。即對復雜更換件、不需要拆卸檢查的精密零件進行維修。一般情況下, 復雜更換件的維修費用很高, 為了能讓每個零部件都被充分利用, 有時也可以采用故障維修的方法。
(2) 定期維修。這種維修方法并不是適用于所有的零件, 更多情況下它是針對那種很簡單、很容易更換的、比較耐用的普通零件和纜線。
4) 強化煤礦機電設備的小、中、大檢修工作。從設備使用的初期, 就要注意做好維修工作, 及時對設備進行小修、中修、大修工作, 以有效地減少故障的發(fā)生。
大修理主要針對采煤機、掘進機和液壓支架等設備工作狀態(tài)參數(shù)、出煤量和掘進進尺等因素安排大修間隔;一般檢修主要有年度定期檢修和停產檢修, 礦井輸配電設備每年需進行春防春檢, 礦井主要排水設備、管路每年雨季前安排預防性檢修和聯(lián)合試運轉。礦井主、副井提升系統(tǒng)、主要運輸設備、主要輸配電設備和地面儲裝運設備等需安排年度停產檢修, 礦井停產檢修時間原則上不得少于12 d;有備用的大型固定設備, 應按規(guī)定的周期輪換運行, 停運的設備應及時維護檢修, 以保證完好的備用狀態(tài)。
日常維護檢修包括日檢和周檢。每日檢修時間應滿足以下要求:綜采設備不少于6 h, 掘進設備不少于4 h, 摩擦輪式提升系統(tǒng)不少于3 h, 單繩纏繞式提升系統(tǒng)和其他設備不少于2 h, 交接班時保證15~30 min的互檢時間;每周集中檢修時間:采掘設備不少于6~8 h, 提升運輸設備不少于3~4 h。
煤礦機電設備電路漏電, 在煤礦開采所引發(fā)的危險誘因中占有很大的比重, 因此一定要對漏電故障采取一定的避免和保護措施, 目前選擇性漏電保護也已經被廣泛應用, 這種保護能對有漏電故障的電路進行斷電, 而保證沒有故障的電路繼續(xù)運行的方式。這種方式不僅可以讓工作人員在發(fā)生漏電故障時快速而準確地找到漏電部位, 而且也不會影響到采礦工作的正常進行, 還使得礦井用電的安全性大有提高。
3 結語
煤礦機電設備由機械和電氣兩部分組成, 在強化機械部分安全檢修時, 不可忽略對電氣設備部分的安全檢修。近年來, 隨著信息化技術的發(fā)展, 對各種設備工作狀態(tài)已經可以采用網(wǎng)絡化手段管控, 設備在運行過程中如出現(xiàn)冒火花、突然運行停止、有響聲等現(xiàn)象, 都將能夠通過網(wǎng)絡化手段得到控制, 并能及時找出其發(fā)生故障的原因及部位, 選用合適的處理方法和措施加以解決。
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