采煤机故障及诊断方法的探究

减小字体 增大字体 作者:张建伟 张长合  来源:www.zhonghualunwen.com  发布时间:2012-12-13 14:40:57

1 概述

在煤炭企业生产中,采煤机是煤矿生产的主力设备,采煤机工作环境十分恶劣,在运转时受到来自煤、岩石等巨大的冲击载荷,还受到煤尘、水雾等其他方面的污染。尽管采煤机在设计之初已充分考虑了防止水分及其他污染物侵入油液,但在实际工作中,采煤机的油液经常遭受污染,导致采煤机的液压元件和机械零件过早磨损,达不到使用寿命的情况时有发生。

采煤机是煤矿生产的主力设备,是影响煤矿产能效益的主要因素,其可靠、稳定的运行是生产顺利进行的重要保证。而采煤机如因故障停机,则将造成整个煤矿生产系统的瘫痪。因此,需要建立一套完整的故障诊断系统来准确描述采煤机的运行状态,并对故障进行诊断和预报,以增大采煤机的开机率,提高其可靠性,保证工作面的高效高产。除了对采煤机进行实时监控,掌握运行情况,更需要对监控信号进行故障分析,及时判断是否存在安全隐患,以确保采煤机的无故障运行,尽量避免因采煤机故障停机带来的损失。

2 采煤机系统参数

2.1 采煤机机械部分概述

采煤机在煤矿生产中的作用是不可忽略的,采煤机的故障诊断尤其重要,掌握其诊断办法对生产任务十分重要,要掌握其故障诊断方法首先应了解其性能。现以河南永华能源嵩山煤矿的综采设备为例系统介绍MG132/320-WD型电牵引采煤机。

此MG132/320-WD型电牵引采煤机是鸡西煤矿机械有限公司自主开发研制的中等功率低采高的交流电牵引采煤机。主要用于厚度1.5~2.86米、煤层倾角小于35°、煤质中硬、顶板中等稳定、底板起伏不大、不过于松软的综合机械化采煤工作面,完成落煤与装煤作业。用于高档普采工作面时,采高范围为1.3~2.86米。可在周围空气中的甲烷、煤尘、硫化氢、二氧化碳等不超过《煤矿安全规程》中所规定的安全含量的矿井中使用。整体为多部电机横向布置,电控系统为机载式,采用计算机控制技术。

2.1.1 采煤机主要特点。主要指标:可用于高档普采工作面,又可用于综合机械化采煤工作面;满足产量450t/h的生产指标;传动部分的结构简单、可靠,拆装方便;具有与工作面输送机配套的合理及可靠性;调速系统采用机载“一拖二”交流变频调速型式;变频器采用ABB公司产品,元件合理集成;主控器采用日本松下FP系列PLC,监控器采用工业控制计算机,显示器采用5.7英寸真彩液晶显示屏,操作界面为全中文界面;在保护设置上,合理地减少停机保护,多采用报警方式;整机有故障自检和状态监控,并预留通讯接口,用于远程数据传输。

主要结构特点:整机积木式组合结构,多电机横向布置、多点驱动;机身通过一组丝杠(共5根φ36)形成钢性联接;摇臂壳体带有冷却水套,滚筒内喷雾水与壳体冷却水分开;牵引调速采用机载式交流变频调速、一拖二控制方式;牵引驱动采用摆线轮—销排型式;液压系统采用双联齿轮泵,所有需要操作或调节的元件均布置在油箱外部方便维修,并具有手动换向(应急)功能;电控系统采用工业控制计算机结合PLC组成上、下位机复合形式,可以方便地设定或屏蔽各种监测、检测及显示和保护项目;具有5.7英寸大屏幕集中显示机器的运行工况;控制方式为机身中段集中操作,机身两端操作站控制及无线电离机遥控;具备适应现代化矿井所需的各种检测和监测功能和远程传输接口。

自动控制系统主要功能:采煤机截割电机、牵引电机和泵站电机的超温保护及绕组温度检测(泵电机无温检);采煤机左、右截割电机、牵引电机的功率监测和恒功率自动控制及过载保护;总进水压力检测,冷却水流量调节功能及压力保护;瓦斯检测和超量报警保护;供电电压检测;可扩充采煤机位置、滚筒位置检测以及机身倾角(水平、垂直角度)的检测功能;电控系统具有全中文显示,通过5.7英寸显示屏,提供操作步骤的提示,实现人机对话功能。系统分多个画面,主画面可实时显示电机的功率(电流)和温度、油温、油压、采煤机的牵引速度、运行位置等所有工况参数,同时还能以不同颜色显示各主要器件的工作状态,当主控系统或变频器发生故障时显示故障信息及故障代码;可记忆及显示最近28条故障记录;可实现远程通讯功能,即控制系统通过供电电缆的控制芯线将数据传至顺槽控制中心,再与地面站沟通信息。

2.1.2 牵引部。牵引部分为左、右牵引部,为完全对称结构。

牵引传动装置为左右通用结构,主要包括牵引电机和牵引传动系统。其主要工作原理是将电机输入的动力通过牵引传动系统传递给行走箱的驱动轮、行走轮。行走轮与运输机销轨相啮合,实现采煤机的牵引。

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