1、淺析煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)    摘 要 由于煤礦井下工作環(huán)境惡劣,對(duì)各種設(shè)備的機(jī)械及電氣性能、使用可靠性以及安全性能的要求很高,因此對(duì)煤礦機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行合理地檢測(cè)就顯得尤為重要。檢測(cè)診斷技術(shù)能有效預(yù)防或減少事故發(fā)生，減小維修的盲目性，縮短設(shè)備的維修時(shí)間，延長(zhǎng)設(shè)備的有效運(yùn)行時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞 機(jī)電產(chǎn)品 檢測(cè) 煤礦一、前言隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平越來(lái)越高,機(jī)電產(chǎn)品在現(xiàn)代生產(chǎn)中的作用和影響越來(lái)越大,設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用也越來(lái)越高。機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生的故障或失效不僅會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失,甚至還可能導(dǎo)致災(zāi)難性的人員傷亡和惡劣的社會(huì)影響,因此設(shè)備或

2、者系統(tǒng)的安全、可靠性極為重要。提高安全、可靠性的途徑有很多,其中采用檢測(cè)診斷技術(shù)是一個(gè)重要、有效的措施。從目前來(lái)看，一些煤礦由于在經(jīng)營(yíng)中缺乏一定的資金和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，造成生產(chǎn)設(shè)備更新較慢，機(jī)電設(shè)備中老舊設(shè)備的比例高，超期服役給設(shè)備帶來(lái)不少安全隱患，尤其是一些設(shè)備的安全設(shè)施和保護(hù)裝置不全，很難滿足煤礦安全規(guī)程的要求。另外，隨著市場(chǎng)的放開(kāi)，一些劣質(zhì)的機(jī)電產(chǎn)品大量出現(xiàn)在煤礦市場(chǎng)上，從而增加了機(jī)電設(shè)備使用的安全隱患。另外，由于人員專業(yè)技術(shù)水平差，對(duì)一些設(shè)備故障很難實(shí)現(xiàn)及時(shí)的解決，即使采取了維修措施也未必就是正確的處理方法，這就留下了隱患。二、煤礦機(jī)電產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)1、異步電動(dòng)機(jī)檢測(cè)技術(shù)常見(jiàn)的異步電動(dòng)機(jī)故障檢

3、測(cè)與診斷方法有：(1) 溫度診斷。診斷范圍包括:軸承、繞組、進(jìn)出口風(fēng)溫等。(2) 振聲診斷技術(shù)。同時(shí)分析電機(jī)的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)和噪聲信號(hào)，對(duì)兩類信號(hào)分別處理、綜合診斷。(3) 局部放電檢測(cè)。高壓電動(dòng)機(jī)定子側(cè)的許多電氣故障都呈現(xiàn)出放電現(xiàn)象加劇的趨勢(shì)，這種放電現(xiàn)象與電機(jī)的絕緣剩余壽命有關(guān)，所以放電強(qiáng)度的準(zhǔn)確測(cè)定不僅可以提供早期的報(bào)警信號(hào)，還可以提供絕緣剩余壽命的信息。利用檢測(cè)定子電流的高頻檢測(cè)儀和 CT(電流互感器)，或通過(guò)帶通濾波器檢測(cè)局放脈沖和射頻天線，可辨別各種局放源以診斷定子的不同故障。這種方法對(duì)低壓電機(jī)效果較差。(4) 電流高次諧波檢測(cè)。定子繞組故障可引起定子電流的高次諧波增加，特別是定子繞

4、組匝間短路故障。根據(jù)所表現(xiàn)的不同特征，電動(dòng)機(jī)故障分為對(duì)稱故障和不對(duì)稱故障兩大類，對(duì)稱故障如堵轉(zhuǎn)、過(guò)載和三相短路等，不對(duì)稱故障如斷相、相間短路、匝間短路、單相接地和兩相接地等，對(duì)稱故障最明顯的特征是電動(dòng)機(jī)電流明顯增大，可通過(guò)電動(dòng)機(jī)過(guò)流程度來(lái)診斷這類故障。利用定子電流的不平衡現(xiàn)象檢測(cè)異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組故障較為方便有效。這類故障最明顯的特征是電動(dòng)機(jī)電流中出現(xiàn)零序電流和負(fù)序電流，因此以負(fù)序電流和零序電流分量作為鑒別不對(duì)稱故障的判據(jù)有較高的可靠性。2、礦井提升機(jī)檢測(cè)技術(shù)提升機(jī)運(yùn)行的安全可靠性直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)人員的生命安全。提升機(jī)故障有“硬故障”和“軟故障”兩類。硬故障是指由特定參數(shù)超限

5、引發(fā)的故障，應(yīng)由保護(hù)裝置來(lái)解決。診斷“軟故障”需要測(cè)量工況參數(shù)和處理相關(guān)數(shù)據(jù)。軟故障牽涉變量多，故障診斷準(zhǔn)確率較低。但“軟故障”往往是“硬故障”的前兆，對(duì)“軟故障”的及時(shí)診斷和預(yù)報(bào)極為重要。隨著現(xiàn)代煤炭工業(yè)的發(fā)展， 對(duì)煤礦提升容器重要承載件的產(chǎn)品質(zhì)量、結(jié)構(gòu)安全性和使用的可靠性提出了越來(lái)越高的要求，礦井提升系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著礦井人員、物料、煤的提升和下放任務(wù)，是煤炭生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)、井架、提升機(jī)主軸、天輪軸、銷軸、連接桿、連接板等重要承載件是礦井提升設(shè)備的重要組成部分，重要承載件在運(yùn)行過(guò)程中承受沖擊動(dòng)載荷，不確定的受力因素較多，工作狀況十分復(fù)雜，天長(zhǎng)日久，這些重要承載件特別是提升機(jī)主軸的軸頸、鍵槽根部等位

6、置會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋。若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著裂紋的快速擴(kuò)展，將造成整個(gè)部件軸的斷裂。甚至發(fā)生提升容器墜落等重大事故，其后果不堪設(shè)想。 由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有不破壞試件、儀器設(shè)備體積小、檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。所以其應(yīng)用日益廣泛。目前無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不僅應(yīng)用于煤礦提升容器重要承載件的制造檢驗(yàn)和在用檢驗(yàn)，而且在國(guó)內(nèi)許多行業(yè)和部門都得到廣泛應(yīng)用。實(shí)踐表明，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在煤礦重要承載件的質(zhì)量控制安全使用中起著舉足輕重的作用，通過(guò)采用超聲波探傷方法和著色滲透探傷方法對(duì)煤礦大型設(shè)備主要部件進(jìn)行檢驗(yàn)，可有效預(yù)防主軸開(kāi)裂、斷軸等機(jī)電事故，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。超聲波探傷方法和著色滲透探傷方法具有檢驗(yàn)成本低、速度快、

7、檢測(cè)儀器體積小、重量輕!現(xiàn)場(chǎng)使用較方便等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。3、采煤機(jī)工況檢測(cè)技術(shù)目前，國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)的整機(jī)水平還有相當(dāng)大的差距,主要表現(xiàn)在檢測(cè)范圍很不全面、檢測(cè)參數(shù)較少,基本上無(wú)故障診斷功能。這里介紹一下煤炭部的技術(shù)攻關(guān)產(chǎn)品電牽引采煤機(jī)工況檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，該故障檢測(cè)診斷系統(tǒng)主要有:(1)左、右搖臂檢測(cè)單元。(2)機(jī)身外圍檢測(cè)單元。(3)高壓控制箱檢測(cè)單元。(4)變頻器通信單元所用變頻器可檢測(cè)27個(gè)工況檢測(cè)參數(shù),并有獨(dú)立的液晶顯示屏,能顯示采煤機(jī)的牽引速度、牽引電機(jī)電流、變頻器輸入電壓等參數(shù),并具有溫度保護(hù)、過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)載等多種保護(hù)功能。變頻器通信單元的主要功能是將變頻器上述

8、檢測(cè)信號(hào)傳送到工況檢測(cè)及故障診斷中心,由檢測(cè)中心進(jìn)行相應(yīng)的處理,并進(jìn)行中文或圖形方式集中顯示。(5)工況檢測(cè)及故障診斷單元。該單元嵌入微型計(jì)算機(jī)中,采用Windows操作系統(tǒng)。該單元與采煤機(jī)控制中心采用接點(diǎn)通信方式,一旦故障診斷單元檢測(cè)、診斷出有故障或事故發(fā)生時(shí),屏幕立刻顯示出故障類型,并向控制中心發(fā)出相應(yīng)信號(hào),由控制中心進(jìn)行相應(yīng)的控制操作,如進(jìn)行聲光報(bào)警或進(jìn)行故障保護(hù)。(6)顯示內(nèi)容包括采煤機(jī)所有工況檢測(cè)參數(shù)、操作及運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警提示和故障診斷結(jié)果等。三、完善煤礦產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)的配套措施目前，故障診斷檢測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用在采煤機(jī)、礦井提升機(jī)、礦用高壓異步電動(dòng)機(jī)等大型礦山常用的主要機(jī)電設(shè)備，已經(jīng)形成

9、了較為系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)范，在確保安全生產(chǎn)、提供經(jīng)濟(jì)效益方面發(fā)揮了重大作用。今后作為煤礦企業(yè)應(yīng)該在產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)管理方面進(jìn)一步加大力度，將檢測(cè)工作常規(guī)化和細(xì)則化。煤礦企業(yè)必須要建立完善而細(xì)致的設(shè)備運(yùn)行和檢修細(xì)則，對(duì)主提升、主通風(fēng)、主排水、壓風(fēng)設(shè)備，供電系統(tǒng)保護(hù)、防雷接地裝置，電纜和鋼絲繩等進(jìn)行定期檢驗(yàn)；要按規(guī)定對(duì)安全儀器儀表進(jìn)行周期鑒定和標(biāo)校，嚴(yán)禁使用未按規(guī)定檢驗(yàn)或檢驗(yàn)不合格的產(chǎn)品。專門升降人員及混合提升的系統(tǒng)每年應(yīng)進(jìn)行一次性能測(cè)定，其他提升系統(tǒng)至少每3年進(jìn)行一次性能測(cè)定；對(duì)斜巷人車和立井升降人員使用的罐籠防墜器每年進(jìn)行一次脫鉤試驗(yàn)，每半年進(jìn)行一次不脫鉤試驗(yàn)；提升裝置使用的鋼絲繩及連接裝置必須按規(guī)定進(jìn)

10、行檢驗(yàn)，對(duì)磨損、銹蝕斷絲超限的鋼絲繩和不合格的連接裝置必須及時(shí)更換，不得違章使用。新安裝的主要通風(fēng)機(jī)投入使用前，必須進(jìn)行一次通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定和試運(yùn)轉(zhuǎn)工作。在用主要通風(fēng)機(jī)、主排水設(shè)備至少每月檢查一次，按規(guī)定進(jìn)行性能測(cè)定。水泵、水管、閘閥、排水用的配電設(shè)備和輸電線路，每年雨季前必須進(jìn)行一次全面檢修，并進(jìn)行一次聯(lián)合排水試驗(yàn)。檢測(cè)檢驗(yàn)工作必須由具備資質(zhì)的安全生產(chǎn)檢測(cè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)承擔(dān)，嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。同時(shí)，通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、工藝和高效化設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)向綜合化采煤作業(yè)的轉(zhuǎn)換，以此提高每個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的技術(shù)和設(shè)備水平，這樣就減少了安全的隱患。一般可以通過(guò)優(yōu)選使用大功率的采煤機(jī)械，綜合掘進(jìn)機(jī)、巷道綜合監(jiān)控等形式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)和安全管理水平的全面提升。參考文獻(xiàn)：1邢海順.煤礦機(jī)電設(shè)備的管理與維護(hù)淺析J.中小企業(yè)管理與科技， 2009，(04).2汪慧琴.煤礦機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用與管理J. 科技致富向?qū)В?009，(02).3曲冬，杜艷華.煤礦機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)管理的現(xiàn)狀與對(duì)策J.煤炭技術(shù)， 2009，(02).4范欽崗.加強(qiáng)地方煤礦機(jī)電設(shè)備管理J.煤炭技術(shù)， 2009，(05).    相關(guān)論文