煤矿提升系统常见故障分析

摘 要：随着煤矿事业的不断发展，对煤矿的安全生产越来越重视。虽然科技水平的提升使煤矿机械化的程度提高很多，但是在长期运行中会出现很多问题，必然会产生安全隐患。本文根据煤矿机械设备的特点，探讨提升系统常见故障及排除方法。

关键词：提升系统 常见故障 分析

中图分类号：TD53 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0086-01

煤矿提升系统的主要组成部分包括：电机、控制系统、驱动系统、制动系统、井筒信号系统、提升容器和井筒装备。当今，随着装备制造技术的不断进步，提升系统各组成部分的工艺也日趋复杂，对于故障判断难度也随之加大。

1 赵固一矿提升系统组成

赵固一矿主井提升系统采用多绳摩擦式提升机，采用交流同步电机，型号为TDBS3400-24、额定功率3400 kW、额定电压：1450 V、额定电流：2×723 A；控制系统硬件为西门子S7-300可编程控制器，驱动方式为交交变频。

副井提升系统采用落地式四绳摩擦式提升机，采用直流它励电机，型号为ZKTD250/ 56，功率为1450kW，采用西门子原装6RA70调速装置和国产可控硅构成的功率单元组成实现系统转速、电流双闭环控制。

2 主电机的运行及常见故障

2.1 电动机绕组超温

运转中的电动机要注意各部分的温度，查看仪表的温度读数，环境温度低于35℃时，铁芯与绕组的温升对于A级绝缘不能超过65℃，B级绝缘不能超过75 ℃，滑环的温升不能超过70 ℃。

2.2 轴承磨损

一般依靠以下两种方法判断提升机主电机轴承是否发生非正常磨损。

通过定期测量闸间隙状况，要求各闸间隙距离不得超过0.02 mm。

轴承磨损的原因，可能是润滑油不清洁、供油不足或轴径与轴瓦间隙过小等原因。

2.3 电刷及滑环故障

滑环表面应清洁、平整、光亮，运转中基本上无火花产生。检查电刷、刷握及刷握固定的电缆等；检查电刷磨损情况，试验电刷的压力是否过大或过小。用弹簧测力计检查压力，每平方厘米1.5～2.3 N，电刷在刷握内能上下自由活动。

（1）电刷及滑环着火或过热，进而导致滑环烧坏或电刷迅速磨损。

主要原因是：滑环或电刷表面脏，接触不良；电刷研磨不好；电刷和刷握间隙太大，摆动；电刷被卡在刷握内；电刷压力太大或太小；电刷的材质不对；滑环不平或不圆；滑环外通风不良。

（2）电刷表面出现条纹和滑环面生成污斑或变暗。

主要原因是：滑环磨损严重或表面不圆；电刷与滑环接触不好；电刷含铜量不到，材料成分分布不均匀。

3 变流器驱动系统的运行维护及常见故障

对于变流器传动系统运行维护的主要任务是：第一，保证电气设备在良好的绝缘状态下运行。第二，保证系统的性能和参数以及控制程序始终符合设计和生产的要求。第三，设备、电器的线圈及导线的运行温度不超过规定的数值。

为了达到以上目的，首先对设备使用环境的温度、湿度以及灰尘等都有严格的要求，特别是对电子设备更为重要，其次对传动系统的参数，必须经常进行测试调整，使系统始终处于最佳状态下运行。

3.1 电气设备的绝缘和环境温度、湿度的关系

引进提升机电气设备的绝缘材料很多是多孔性的纤维材料，在毛细作用下，容易吸收水分，使导电率增加，绝缘性能变差。

3.2 电气设备的绝缘和周围环境灰尘的关系

灰尘是带正电的粒子，是造成电子设备故障的重要因素。容易造成触头非正常接触、降低电气设备表面绝缘。尤其是在潮湿空气环境中更容易引起设备对地绝缘降低。

需要采取的措施有以下几点。

（1）采用净化通风系统。（2）采用带空调的净化室作为控制室。（3）电气室用吸尘器清扫，用干燥的压缩空气清理电器表面灰尘。

3.3 供电网络电压对系统设备运行的影响

由于电网本身容量、用电季节时间和矿区本身使用晶闸管设备的原因，会导致供电质量下降。在系统设计和运行中要采取下列措施。

（1）正确选择用电设备的电压等级。（2）根据电网电压波动情况合理选择变压器的抽头，使电压控制在合理的范围内。（3）安装无功补偿及谐波吸收装置。

3.4 定期测试调整系统的参数

一个调速系统投入运行以后，系统参数不是一成不变的，往往由于长期运行及设备振动等因素而使调节电位器位置有所变动，也可能电阻、电容等元件的质量由于长期发热老化造成参数变化，也可能因接线电阻的变化等因素，造成系统参数变化。这些现象短期不明显，时间长了，会影响系统的安全运行。

3.5 定期检查调整液压制动系统

提升机在长期运行中，由于油温的控制，调压阀因震动位置可能变动，以及油污染和老化等因素，使系统压力有所变化，不符合按设计整定的压力-时间曲线，这样就影响了制动效果。所以要经常调整。

3.6 定期检查调整行程监控系统

提升速度图是提升容器在井筒中运行规范，提升机的速度一旦脱离了这个规范，就可能发生事故，造成一系列事故。

行程监控装置失灵，主要原因有减速位置变动，二是减速位置控制的继电器故障，另外还有滚筒绳衬直径的变化。

3.7 变流器驱动系统的运行故障

在晶闸管供电传动系统中，除了设备本身的故障外，还会发生由于调速及控制系统中元件的损坏，动作失灵、参数变化、接触不良、维护不当以及其他人的因素造成的故障，主要表现在以下几点。

（1）主回路不能建立电流或电流不正常，提升电动机不能产生转矩或转矩不足，造成开不起车或松闸后倒转，这类故障统称为“不能启动”。（2）主回路电流迅速增大，有时造成主回路、直流快开或高压断路器跳闸，此类故障统称为“跳闸”。（3）提升速度超过正常速度，且又继续上升的趋势。在等速段表现为飞车，在减速段则造成超速，造成高速过卷。此类事故统称为“过速”。（4）启动很慢，速度加不上去，或达不到额定速度。此类故障统称为“欠速”。（5）提升机运行中系统发生震荡现象，此时各种仪表发生大幅度周期性摆动，提升速度不稳定。此类故障统称为“系统振荡”。（6）提升机在运行中突然发生紧急停车，此类故障统称为“紧停”。

发生以上故障时，系统保护装置动作，相应的报警和信号显示指示出故障的种类，有的仪表也可能指示异常的数值。但是，紧紧靠这些，可能不能准确地故障定位，尤其是一些故障造成连锁反应，使一连串的保护动作。这就需要根据系统的原理、参数、接线图以及必要的测试手段细心分析。

4 结语

提升机在运行过程中，总会出现一些小问题的，只要遵守一定的方法和规律，划定故障范围，处理起来也并不会很困难，同时也要加强日常的维护和保养，制定保养和维护周期，防微杜渐，消除隐患，这将最大限度地延长提升机的无故障运行时间，更好地服务于矿井安全生产。

参考文献

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[2]原成泽.转子系统故障诊断专家系统的研究[D].南京工业大学，2006.

[3]李占芳.矿井提升系统振动特性及典型故障诊断研究[D].中国矿业大学，2008.