煤礦提升系統(tǒng)常見故障分析

摘 要：隨著煤礦事業(yè)的不斷發(fā)展，對煤礦的安全生產(chǎn)越來越重視。雖然科技水平的提升使煤礦機(jī)械化的程度提高很多，但是在長期運(yùn)行中會出現(xiàn)很多問題，必然會產(chǎn)生安全隱患。本文根據(jù)煤礦機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)，探討提升系統(tǒng)常見故障及排除方法。

關(guān)鍵詞：提升系統(tǒng) 常見故障 分析

中圖分類號：TD53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0086-01

煤礦提升系統(tǒng)的主要組成部分包括：電機(jī)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、井筒信號系統(tǒng)、提升容器和井筒裝備。當(dāng)今，隨著裝備制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，提升系統(tǒng)各組成部分的工藝也日趨復(fù)雜，對于故障判斷難度也隨之加大。

1 趙固一礦提升系統(tǒng)組成

趙固一礦主井提升系統(tǒng)采用多繩摩擦式提升機(jī)，采用交流同步電機(jī)，型號為TDBS3400-24、額定功率3400 kW、額定電壓：1450 V、額定電流：2×723 A；控制系統(tǒng)硬件為西門子S7-300可編程控制器，驅(qū)動(dòng)方式為交交變頻。

副井提升系統(tǒng)采用落地式四繩摩擦式提升機(jī)，采用直流它勵(lì)電機(jī)，型號為ZKTD250/ 56，功率為1450kW，采用西門子原裝6RA70調(diào)速裝置和國產(chǎn)可控硅構(gòu)成的功率單元組成實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制。

2 主電機(jī)的運(yùn)行及常見故障

2.1 電動(dòng)機(jī)繞組超溫

運(yùn)轉(zhuǎn)中的電動(dòng)機(jī)要注意各部分的溫度，查看儀表的溫度讀數(shù)，環(huán)境溫度低于35℃時(shí)，鐵芯與繞組的溫升對于A級絕緣不能超過65℃，B級絕緣不能超過75 ℃，滑環(huán)的溫升不能超過70 ℃。

2.2 軸承磨損

一般依靠以下兩種方法判斷提升機(jī)主電機(jī)軸承是否發(fā)生非正常磨損。

通過定期測量閘間隙狀況，要求各閘間隙距離不得超過0.02 mm。

軸承磨損的原因，可能是潤滑油不清潔、供油不足或軸徑與軸瓦間隙過小等原因。

2.3 電刷及滑環(huán)故障

滑環(huán)表面應(yīng)清潔、平整、光亮，運(yùn)轉(zhuǎn)中基本上無火花產(chǎn)生。檢查電刷、刷握及刷握固定的電纜等；檢查電刷磨損情況，試驗(yàn)電刷的壓力是否過大或過小。用彈簧測力計(jì)檢查壓力，每平方厘米1.5～2.3 N，電刷在刷握內(nèi)能上下自由活動(dòng)。

（1）電刷及滑環(huán)著火或過熱，進(jìn)而導(dǎo)致滑環(huán)燒壞或電刷迅速磨損。

主要原因是：滑環(huán)或電刷表面臟，接觸不良；電刷研磨不好；電刷和刷握間隙太大，擺動(dòng)；電刷被卡在刷握內(nèi)；電刷壓力太大或太小；電刷的材質(zhì)不對；滑環(huán)不平或不圓；滑環(huán)外通風(fēng)不良。

（2）電刷表面出現(xiàn)條紋和滑環(huán)面生成污斑或變暗。

主要原因是：滑環(huán)磨損嚴(yán)重或表面不圓；電刷與滑環(huán)接觸不好；電刷含銅量不到，材料成分分布不均勻。

3 變流器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)及常見故障

對于變流器傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的主要任務(wù)是：第一，保證電氣設(shè)備在良好的絕緣狀態(tài)下運(yùn)行。第二，保證系統(tǒng)的性能和參數(shù)以及控制程序始終符合設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的要求。第三，設(shè)備、電器的線圈及導(dǎo)線的運(yùn)行溫度不超過規(guī)定的數(shù)值。

為了達(dá)到以上目的，首先對設(shè)備使用環(huán)境的溫度、濕度以及灰塵等都有嚴(yán)格的要求，特別是對電子設(shè)備更為重要，其次對傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)，必須經(jīng)常進(jìn)行測試調(diào)整，使系統(tǒng)始終處于最佳狀態(tài)下運(yùn)行。

3.1 電氣設(shè)備的絕緣和環(huán)境溫度、濕度的關(guān)系

引進(jìn)提升機(jī)電氣設(shè)備的絕緣材料很多是多孔性的纖維材料，在毛細(xì)作用下，容易吸收水分，使導(dǎo)電率增加，絕緣性能變差。

3.2 電氣設(shè)備的絕緣和周圍環(huán)境灰塵的關(guān)系

灰塵是帶正電的粒子，是造成電子設(shè)備故障的重要因素。容易造成觸頭非正常接觸、降低電氣設(shè)備表面絕緣。尤其是在潮濕空氣環(huán)境中更容易引起設(shè)備對地絕緣降低。

需要采取的措施有以下幾點(diǎn)。

（1）采用凈化通風(fēng)系統(tǒng)。（2）采用帶空調(diào)的凈化室作為控制室。（3）電氣室用吸塵器清掃，用干燥的壓縮空氣清理電器表面灰塵。

3.3 供電網(wǎng)絡(luò)電壓對系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的影響

由于電網(wǎng)本身容量、用電季節(jié)時(shí)間和礦區(qū)本身使用晶閘管設(shè)備的原因，會導(dǎo)致供電質(zhì)量下降。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中要采取下列措施。

（1）正確選擇用電設(shè)備的電壓等級。（2）根據(jù)電網(wǎng)電壓波動(dòng)情況合理選擇變壓器的抽頭，使電壓控制在合理的范圍內(nèi)。（3）安裝無功補(bǔ)償及諧波吸收裝置。

3.4 定期測試調(diào)整系統(tǒng)的參數(shù)

一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)投入運(yùn)行以后，系統(tǒng)參數(shù)不是一成不變的，往往由于長期運(yùn)行及設(shè)備振動(dòng)等因素而使調(diào)節(jié)電位器位置有所變動(dòng)，也可能電阻、電容等元件的質(zhì)量由于長期發(fā)熱老化造成參數(shù)變化，也可能因接線電阻的變化等因素，造成系統(tǒng)參數(shù)變化。這些現(xiàn)象短期不明顯，時(shí)間長了，會影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3.5 定期檢查調(diào)整液壓制動(dòng)系統(tǒng)

提升機(jī)在長期運(yùn)行中，由于油溫的控制，調(diào)壓閥因震動(dòng)位置可能變動(dòng)，以及油污染和老化等因素，使系統(tǒng)壓力有所變化，不符合按設(shè)計(jì)整定的壓力-時(shí)間曲線，這樣就影響了制動(dòng)效果。所以要經(jīng)常調(diào)整。

3.6 定期檢查調(diào)整行程監(jiān)控系統(tǒng)

提升速度圖是提升容器在井筒中運(yùn)行規(guī)范，提升機(jī)的速度一旦脫離了這個(gè)規(guī)范，就可能發(fā)生事故，造成一系列事故。

行程監(jiān)控裝置失靈，主要原因有減速位置變動(dòng)，二是減速位置控制的繼電器故障，另外還有滾筒繩襯直徑的變化。

3.7 變流器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行故障

在晶閘管供電傳動(dòng)系統(tǒng)中，除了設(shè)備本身的故障外，還會發(fā)生由于調(diào)速及控制系統(tǒng)中元件的損壞，動(dòng)作失靈、參數(shù)變化、接觸不良、維護(hù)不當(dāng)以及其他人的因素造成的故障，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

（1）主回路不能建立電流或電流不正常，提升電動(dòng)機(jī)不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)矩不足，造成開不起車或松閘后倒轉(zhuǎn)，這類故障統(tǒng)稱為“不能啟動(dòng)”。（2）主回路電流迅速增大，有時(shí)造成主回路、直流快開或高壓斷路器跳閘，此類故障統(tǒng)稱為“跳閘”。（3）提升速度超過正常速度，且又繼續(xù)上升的趨勢。在等速段表現(xiàn)為飛車，在減速段則造成超速，造成高速過卷。此類事故統(tǒng)稱為“過速”。（4）啟動(dòng)很慢，速度加不上去，或達(dá)不到額定速度。此類故障統(tǒng)稱為“欠速”。（5）提升機(jī)運(yùn)行中系統(tǒng)發(fā)生震蕩現(xiàn)象，此時(shí)各種儀表發(fā)生大幅度周期性擺動(dòng)，提升速度不穩(wěn)定。此類故障統(tǒng)稱為“系統(tǒng)振蕩”。（6）提升機(jī)在運(yùn)行中突然發(fā)生緊急停車，此類故障統(tǒng)稱為“緊停”。

發(fā)生以上故障時(shí)，系統(tǒng)保護(hù)裝置動(dòng)作，相應(yīng)的報(bào)警和信號顯示指示出故障的種類，有的儀表也可能指示異常的數(shù)值。但是，緊緊靠這些，可能不能準(zhǔn)確地故障定位，尤其是一些故障造成連鎖反應(yīng)，使一連串的保護(hù)動(dòng)作。這就需要根據(jù)系統(tǒng)的原理、參數(shù)、接線圖以及必要的測試手段細(xì)心分析。

4 結(jié)語

提升機(jī)在運(yùn)行過程中，總會出現(xiàn)一些小問題的，只要遵守一定的方法和規(guī)律，劃定故障范圍，處理起來也并不會很困難，同時(shí)也要加強(qiáng)日常的維護(hù)和保養(yǎng)，制定保養(yǎng)和維護(hù)周期，防微杜漸，消除隱患，這將最大限度地延長提升機(jī)的無故障運(yùn)行時(shí)間，更好地服務(wù)于礦井安全生產(chǎn)。

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