煤矿机电设备故障分析与维修方法

学术论文 2018-01-11 11:31:10
    随着煤矿机械化程度的不断提高,各种机电设备被广泛的应用于煤炭生产当中,一方面极大地提高了生产效率,增加了煤炭的产量,另一方面也使得机电设备的维护工作面临巨大的压力。
    一、煤矿机电设备故障分析
    (一)煤矿机电设备故障的三个阶段
    煤矿机电设备出现故障主要可以分为三个阶段,早期运行阶段故障、运行中期偶发故障以及后期磨损故障。以下就这三个阶段进行详细的分析。
    1.早期运行阶段故障
    早期煤矿机电设备开始运行的时候,因为新机器需要磨合,所以就会出现一些故障,不同的煤炭机电设备磨合期的长短是不一致的,一般情况下经过一段时间,这种故障的发生概率就会降低。这一时期的故障主要由设备本身设计的缺陷、质量问题以及使用的环境不协调等要素引起。
    2.运行中期偶发故障
    运行中期是煤矿机电设备运行最为稳定的时期,此时的设备处于最佳运转状态,因此这一时期的故障较少,发生概率最低。在该阶段发生的故障是偶尔出现的没有规律可循。这一时期设备出现故障的原因主要有设备的不合理利用、设备本身的设计失误以及使用错误的维修方式等。因此要避免这一时期的故障,就需要对煤矿机电设备的质量进行提升、及时的对设备进行检测和保养,同时也要严格使用正确的操作方法。
    3.后期磨损故障
    后期故障主要是因为机电设备使用时间过久导致了一些零部件出现了磨损、老化、腐蚀、疲劳等现象,造成机电设备运行失灵。对于这种故障,就需要及时的对设备进行零件的更换,在运行阶段对机电设备进行良好的保养。
    (二)煤矿机电设备故障类型
    根据上述的分析可知,煤矿机电设备发生故障的主要类型有五种,分别为:机电设备老化性故障,主要现象为机电设备内部零部件出现变质、老化、剥落及异常磨损等情况;机电设备松脱性故障,主要表现为机电设备内部零部件的脱落或者松动等;机电设备堵塞或者渗漏性故障,主要表现为机电设备出现漏水、漏气及漏油的情况出现,或者为发生设备堵塞的情况;机电设备损坏性故障,主要表现为机电设备出现变形、断裂、龟裂及拉伤等情况;机电设备功能性故障,主要表现为机电设备相关功能的减退及不同程度的失常等。
    (三)煤矿机电设备故障分析流程
    1.现场调查。通过对故障出现的时间、现场状态、先后步骤等背景数据和设备运行状况的了解;拍照固定故障实况;查找故障件的出厂图纸、使用说明、检测资料等原始资料,以及设备运行中的保养记录等;还要对故障件经过处理后开展先期的勘验、测量,并妥善保管。
    2.判断原因。收集到足够的故障资料后,维修人员便可对设备故障原因进行详细分析。为了保证原因判断的准确性,维修人员可以结合多方面的试验或测试进行,如故障设备构件的无损检验、性能试验、断口的宏观与微观检查、设备的强度、疲劳、断裂力学检查等,这些都是设备故障判断的参考指标。此外,还需注意与操作人员交流,以便对人为因素造成的故障及时作出判断。
    3.分析结论。任何故障分析行为进行至特定时间或者相应的鉴定活动完成后,工作中收集的各类信息、分析过程书面材料、人员操作行为调查材料以及检测结果等,依据产品设计、使用材质、生产工艺、设备运行等不同分类,将发生的问题汇总、全面解析并辨识解决,最后形成有清楚观点和可行性意见的结论材料。形成的结论既可以指导今后作业、保存信息、分享成果,同时也是对可能出现的索赔和法律仲裁保存证据资料。
    二、煤矿机电设备常见的故障维修方法
    目前,我国煤矿企业使用到的设备种类复杂多样,特别是矿井开采区域设备尤其多。煤矿机电设备一般可划分为采掘机械、电气设备、运输设备、通风设备等主要类别,具体来说包括采煤机、掘进机、运输机、绞车、风机、水泵、电动机、开关、电缆等。这些设备的主要维修方法如下:
    (一)事后维修
    这种维修又称故障维修,是指机电设备在使用过程中发生故障后才进行维修。这是一种无计划事后被动的维修。也是非预防性维修。对于主要机电设备,事后维修往往会给生产造成很大损失。因为需要突击维修,并因零、配件准备不及时而延误或勉强使用旧配件修复而不能保证维修质量将会使设备故障增加、维修时间长、维修费用高,是很不经济的。对于备用量较多的简单或不重要的设备,虽然发生故障,但对于生产没有较大的影响或较容易修复的设备,可以采用这种维修方式。
    (二)定期维修
    定期维修属于预见性故障维修方法,即在故障末出现之前就进行定期检查、性能分析等。随着煤矿生产产量的提高,企业机电设备的运行负荷也在持续上涨。定期维修模式的推广可及时发现设备的超负荷状态,引导操作人员调整作业方式,避免设备故障的发生。如:对掘进机定期维修,可弄清设备零件的磨损状况,及时更换零件或调试设备。
    (三)改善维修(技术改造)
    在设备进行正常维修不能根本上改善其运行性能时,为避免经常性事故的发生,可对故障的部位进行改进,在较大程度上消除故障发生的因素。这种维修制度就称为改善维修。改善维修(技术改造) 是不断利用先进的工艺方法和技术,对设备进行技术改造,改正设备的某些缺陷和先天不足,提高其先进性、可靠性及维修性,提高设备的运转率。任何先进的设备是相对的,总有某些不足之处和可以改进的地方,通过维修同时对设备进行技术改造,使设备更趋于完善。
    (四)在线维修
    科学技术的进步促进了机电设备维修方法的更新,在线维修技术的运用解决了煤矿设备维修造成生产中断的难题。在线维修是参照设备在线监测以及诊断装置预报的状态,把维修的最佳时间报告给技术人员的维修方式。如:在机电设备上安装电子监测仪,它可根据设备在生产运行期间的温度进行报警控制,把可能发生的故障信息传递给维修人员,使其做好紧急处理的准备。
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