煤礦機(jī)電設(shè)備常見故障及維修技術(shù)探析

      引言：煤礦井下的開采工作屬于高危行業(yè)，使用的煤礦機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行工作的時候，要面臨復(fù)雜的工作環(huán)境。煤礦機(jī)電設(shè)備要隨著生產(chǎn)場地進(jìn)行動態(tài)移動，并且主要以堅硬的煤炭與巖石作為對象，開采的過程還會產(chǎn)生大量的粉塵，容易導(dǎo)致煤礦機(jī)電設(shè)備在不斷的磨損中會出現(xiàn)老化、銹蝕、損壞等故障。對于煤礦機(jī)電設(shè)備加強(qiáng)管理，減少出現(xiàn)故障的概率，是保證機(jī)電設(shè)備安全可靠運(yùn)行的必要條件。因此，煤礦企業(yè)要做好煤礦機(jī)電設(shè)備的常見故障分析，并采取及時的處理與維護(hù)管理策略。
　　一、煤礦機(jī)電設(shè)備常見故障分析
　　在煤礦的開采過程中，需要用到很多的煤礦機(jī)電設(shè)備，包括液壓支架、電牽引采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、輪式破碎機(jī)、空氣壓縮機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、礦用通風(fēng)機(jī)等煤礦機(jī)械設(shè)備，另外還要用到一些煤礦電器設(shè)備，比如隔爆型移動變電站、真空磁力啟動器與隔爆型真空饋電開關(guān)等。這些種類繁多的煤礦機(jī)電設(shè)備，要是發(fā)生故障會導(dǎo)致井下煤礦開采工作無法正常運(yùn)行。因此，分析研究這些煤礦機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障的原因與故障形式非常重要。根據(jù)設(shè)備構(gòu)造的不同、工作狀況與運(yùn)動狀態(tài)的不同，歸納的故障形式主要分為下面幾種：（1）機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中的性能參數(shù)突然下降：（2）突發(fā)性的振動異常或者設(shè)備聲響出現(xiàn)異常;（3）運(yùn)行的時候產(chǎn)生設(shè)備過熱，或者形成一定的裂紋與擴(kuò)展：（4）遇到電流和電壓突變等。根據(jù)上述幾種故障形式，說明煤礦機(jī)電設(shè)備的故障具有多重原因，并且故障發(fā)生的概率，隨著設(shè)備使用的時間而不同，主要分為早發(fā)故障期、偶發(fā)故障期與損耗故障期三個階段。（1）早發(fā)故障期。早發(fā)故障期又可以稱作是磨合期，由于新設(shè)備剛剛投入運(yùn)行中，相關(guān)的維修人員尚未對其運(yùn)行的規(guī)律掌握一定的經(jīng)驗(yàn)，操作的不夠熟練，容易對于新設(shè)備發(fā)生誤操作：加上由于這些新設(shè)備在制造過程中、運(yùn)輸、安裝與調(diào)試的期間存在安全隱患，所以導(dǎo)致煤礦機(jī)電設(shè)備在早期出現(xiàn)很高的故障率。這個期間發(fā)生的故障，主要是因?yàn)樵O(shè)備在設(shè)計與制造中存在缺陷，或者是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)導(dǎo)致的故障。可以通過把控設(shè)備采購質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)操作人員與維護(hù)人員的培訓(xùn)與經(jīng)驗(yàn)交流來改善。（2）偶發(fā)故障期。煤礦機(jī)電設(shè)備經(jīng)過磨合期的使用，進(jìn)入偶發(fā)故障期階段。這個階段設(shè)備發(fā)生故障的概率基本上處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)，可以大概計算出一個定值。即使發(fā)生故障，也是偶然性的，可以說是設(shè)備的有效壽命使用期。對于偶發(fā)性的故障，可以通過改進(jìn)使用管理效率，對監(jiān)視診斷與維護(hù)保養(yǎng)給予加強(qiáng)，并將發(fā)生故障的概率降低到最小。（3）損耗故障期。在煤礦機(jī)電使用的后期，因?yàn)樵O(shè)備經(jīng)過長時間的使用，會發(fā)生設(shè)備零部件的磨損與老化、腐蝕等，這時候設(shè)備的故障發(fā)生率又開始上升。需要對其進(jìn)行維修的時候，增加修理消耗的工時，與此同時設(shè)備的維修費(fèi)用也會隨之增加。為了避免故障發(fā)生概率的攀升，關(guān)鍵的是要延長設(shè)備偶發(fā)故障期間設(shè)備的有效壽命，并通過正確的操作，加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，降低損耗。
　　二、煤礦機(jī)電設(shè)備故障維修
　　（一）制造期故障維修
　　在一個成熟的機(jī)電設(shè)備投入使用之前，都需要經(jīng)歷研發(fā)、制造和實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，這一段時間也就是研發(fā)制造期。制造期出現(xiàn)的故障主要是設(shè)計不合理造成的，比如設(shè)計理念、結(jié)構(gòu)設(shè)計、外觀尺寸、配套電氣設(shè)備不合理等。因此，在井下機(jī)電設(shè)備研發(fā)過程中，應(yīng)緊密結(jié)合礦井生產(chǎn)需要，以滿足生產(chǎn)需求為導(dǎo)向，確定合理的設(shè)計思路，設(shè)計合理的設(shè)備結(jié)構(gòu)和尺寸，調(diào)整零部件配合公差，選擇適宜的配套電氣設(shè)備。
　　（二）磨合期故障維修
　　機(jī)電設(shè)備正式投入使用前，設(shè)備應(yīng)磨合運(yùn)行，以保障其運(yùn)行可靠性。這個階段也是設(shè)備故障率最高的時期。在設(shè)備運(yùn)行調(diào)試之后，設(shè)備故障基本上已經(jīng)不存在，此時設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)最為穩(wěn)定，設(shè)備故障率也控制在有效范圍內(nèi)。在磨合期內(nèi)，磨合過程也是對設(shè)計理念和設(shè)備結(jié)構(gòu)、尺寸等內(nèi)容的檢驗(yàn)，設(shè)備產(chǎn)品已經(jīng)接近定型。機(jī)電設(shè)備管理對于設(shè)備故障也有一定程度的影響，尤其是對于壽命型故障，通常可以通過預(yù)測來檢測，而對于偶發(fā)型故障則不同，因此，需要結(jié)合實(shí)際情況選擇適宜的維修方法。
　　（三）運(yùn)行期故障維修
　　礦井使用的機(jī)電設(shè)備一般都是定型設(shè)備，進(jìn)入礦井的機(jī)電設(shè)備不存在前兩個階段的設(shè)備故障，因此，其故障維修的重點(diǎn)在于現(xiàn)場機(jī)械和電氣的維護(hù)。井下機(jī)電設(shè)備維護(hù)有兩方面的內(nèi)容：（1）選擇預(yù)測維修。所謂“選擇預(yù)測維修”，就是對設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、更換件非常復(fù)雜、不需拆卸檢查的精密零部件進(jìn)行維修。由于復(fù)雜更換件維修費(fèi)用相對比較高，為了降低設(shè)備維修費(fèi)用，最大程度發(fā)揮設(shè)備零件功用，部分精密儀器同樣可采用故障維修方法：（2）定期進(jìn)行維修。這種維修方法并不適用于所有的設(shè)備零件，其主要是針對結(jié)構(gòu)簡單、更換簡便、耐用的普通零部件或者纜線。
　　（四）強(qiáng)化機(jī)電設(shè)備檢修
　　機(jī)電設(shè)備維修檢查應(yīng)貫穿在整個設(shè)備使用周期之內(nèi)，包括日常性檢修和定期性維修，通過檢查與維修能夠有效避免設(shè)備故障，確保設(shè)備運(yùn)行的可靠性。就礦井設(shè)備檢修而言，一般包括小修、中修和大修。所謂“大修”，主要是對井下大型設(shè)備（采煤機(jī)、液壓支架等）工作狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢查，安排大修間隔。現(xiàn)階段，井下機(jī)電設(shè)備普遍采用選擇性漏電保護(hù)措施，其能夠在線路出現(xiàn)漏電的情況時切斷電路供電，同時，還能保證沒有發(fā)生故障的電路能夠正常運(yùn)行。