浅谈矿用机电设备运行中的常见故障及解决策略

2020-12-08袁国栋

中国金属通报 2020年12期

袁国栋

（江西铜业民爆矿服有限公司，江西上饶 334000）

近年来，社会经济的快速发展极大地促进了我国矿业的发展，矿业的发展也为我国的社会经济作出了贡献。在矿山行业中，采矿机电设备在采矿作业计划的实施中起着重要作用。但近年来，由于采矿作业中机电设备突然故障造成的事故屡见不鲜。然而，各种影响因素为矿井机电设备的正常运行埋下了一定的隐患，增加了设备的故障率，增加了维修费用。因此，加强机电设备的安全管理已成为矿山企业管理的一项重要任务。实践表明，造成矿山机电设备故障的原因是多方面的，包括机电设备本身存在的问题，如质量不合格，以及没有预防性维修、定期维修和维修作业时管理不善等。因此，为了有效地避免矿山机电设备故障的发生，矿山企业必须坚持“预防为主，防治结合”的设备管理理念，注重故障诊断技术的灵活应用，预防机电设备故障的发生，并通过事先采取维修保养措施，确保各种故障的有效处理[1]。

1 加强矿用机电设备故障管理的意义

矿山机电设备是现代矿山生产的关键环节。由于操作、技术和环境的影响，机电设备在使用过程中不可避免地会出现各种故障，导致机电设备内部零部件的变形、损坏和断裂腐蚀，并随着零部件损坏程度的逐渐增加，还会导致工艺生产状况和技术应用的不良影响，造成设备运行不准确或频繁出现故障等。失败往往难以预测，因此可能导致非常严重的人身和财产伤亡和损失，并对社会造成非常严重的负面影响。因此，加强对机电设备在使用过程中的故障分析，保证设备的功能性和使用的准确性，避免频繁故障，降低使用价值，只有当设备处于良好的工作状态时，才能维持正常生产，才能取得经济效益和社会效益。

1.1 提升矿山企业生产效率

由于矿山生产是一项艰巨的工作，只有保证生产活动的安全运行，才能为企业创造经济效益。因此，加强矿山机电设备的故障诊断，可以在保证机电设备正常运行的前提下，帮助企业提高工作效率和质量，保证矿山企业的生产效率。

1.2 提升机械设备安全性

在矿山生产过程中，加强机电设备的维护管理，可以保证各种机械设备安全稳定运行。因此，在设备故障诊断过程中，可以采用先进的检测方法，确保设备指标达到正常运行标准。当机械设备在检修过程中发现故障时，可采取相应的维修策略及时处理，以保证机械设备的稳定运行。

1.3 保障开采人员生命安全

在矿山企业机电设备安全管理中，应当为职工创造安全可靠的生产环境，保障职工安全，使职工充分投入工作。同时，矿山企业应建立现代化的管理控制机制，加强管理，创新矿山生产管理机制，逐步实现安全生产，达到预期的管理效果和环境管理目标，促进矿山企业的健康发展。

2 机电设备故障发生的原因与分析步骤

机电设备作为矿山生产的重要工具，是矿山企业的重要组成部分。由于操作、工艺和环境的影响，设备的零部件会发生磨损、断裂或变形，加剧零部件的损坏，降低设备的使用寿命，设备的精度也会大大降低，降低设备的使用价值。在复杂的生产环境中，机电设备的故障主要是由于工作能力的丧失和超负荷运行两个原因造成的。其中，当机电设备进行超负荷工作时，即具体工作参数超过出厂额定参数，容易发生机电设备故障。如果发生超载故障，必须调整和改进设备的技术参数，以提高设备的承载能力。当机电设备受到外部和内部因素的影响时，随着工作时间的增加，机电设备会出现诸如部件磨损和老化、间隙增大、摩擦系数增大、部件变形等问题，从而损失设备的工作水平和能力。

因此，机电设备的故障分析可以按以下步骤进行。收集验收报告、故障记录、设计图纸、检查故障、确定故障位置、清理和保存现场勘查:掌握故障时间、特点、规律;现场拍照或记录，提供维修历史数据;故障机理分析:无损检测、性能测试、宏观检测和微观检测;断裂力学分析和压力强度计算，确定故障机理。结论分析:在以上数据的基础上，从设计、材料、制造等方面总结了维修方法，并生成了维修报告。通过对故障原因的分析，找出故障的部位和原因，从设计、装配、制造和维修等方面进行维修保养，提高机电设备的运行安全性和可靠性[2]。

3 机电设备故障因素及解决策略

通常，机电设备故障会由于长期使用、电流过大、运行不当等因素造成。机电设备发生故障时，会在一定程度上改变机电设备的参数，从而改变其特性参数。以下主要实例对机电设备故障的及时解决策略进行分析。

3.1 皮带输送机常见故障分析

矿山开采中。皮带输送机是重要的运输设备，其故障会直接影响生产的进行，通常具有以下问题和解决策略。

（1）皮带跑偏问题。在带式输送机运行过程中，带式输送机跑偏现象十分普遍。解决方法如下:首先，将轴承托辊组进行调整。带子在哪一边，带子脱落的那一边沿着带子的方向前进，或沿着另一边的方向后退。另一个是调整带子的偏差。如果输送带长度不够，经常会发生不对中，调整非常困难。因此，长带式输送机使用这种方法一定要小心。

（2）滚筒及托辊损坏问题。在带式输送机中，滚筒和托辊能否正常灵活地转动，直接影响带式输送机的运行。一旦滚筒出了问题，带式输送机就不能正常工作。托辊的主要问题是由于不灵活的旋转而增加了皮带的运行阻力，当托辊蒙皮磨损时，皮带可以纵向撕裂等。解决方法：①组织定期检修，在滚子轴瓦上加润滑油，并测量轴承磨损情况。在轴承磨损达到极限值之前，组织人员更换滚子轴承。②每班组织维修人员对巷道进行巡逻。如发现车行道内的托辊损坏，应当即更换托辊。

（3）减速器故障问题。在带式输送机的运行中，减速机也是带式输送机运行中的常见故障之一。解决策略如下：①每班检查减速机润滑油量是否符合校准要求，当润滑油供应不足时，每月至少进行一次润滑性能测试，当润滑性能不符合规定时，必须及时更换润滑油，同时保证减速机内部清洁。②组织定期检修，测量减速机轴承磨损及齿面磨损和啮合情况。当轴承磨损达到极限时，减速器轴承的组织更换。

3.2 矿用隔爆型智能真空馈电开常见故障及维修

（1）显示屏黑屏问题。当控制开关关闭，将电源送至控制变压器时，显示屏不显示。可能的原因和维修方法如下：①控制变压器故障。处理方法：更换控制变压器。②如果控制开关触点不清楚，可以清洗或更换控制开关。③控制变压器的一次或二次保险丝熔断。处理方法：找出保险丝烧断的原因，更换保险丝。④保护器电源坏了。处理方法：修理或更换直流电源箱。

（2）断路器无法合闸问题。①关闭按钮损坏。处理方法：修理或更换开关按钮。②变压器输送到合闸线圈的电压出现过电压或低电压现象。处理方法：解决供电质量问题。③断路器合闸线圈烧坏或操作机构不能正常工作。操作方法：更换合闸线圈，操作机构使其正常工作。④保护器触点故障。处理方法：更换保护口。

（3）运行时经常跳闸问题。①三相不平衡故障。处理：检查电流互感器是否工作正常，实际线路电流情况。②如果发生频繁的短路故障，保护器内部安装不合理或电缆内部老化导致短路现象。手柄：复位保护器额定电流值和跳闸电流，更换出线电缆。③欠压故障。处理：检查控制变压器是否有电源输入保护器。④在起动时，保护器会记录起动原因，如频繁的漏电故障、电缆热绝缘老化、设备漏电等。处理：检查电缆的绝缘性能，修理和更换相关设备的绝缘性能。⑤表明不能正常工作。故障判断：保护器控制方式技术参数选择不当。处理方法：根据负载电流、电压等级、远近控制、总分控制，对接地绝缘漏电运行时间进行合理、正确的选择设置。

4 提高矿山机电设备维修及管理水平的建议

4.1 推动机电设备的技术改进及创新，提高检修效率

矿山机电设备的技术水平对企业的生产效率具有决定性的影响。为了加强矿山机电设备管理，重视相关设备的技术开发，必须积极引进先进的计算机信息技术，提高矿山机电设备管理的信息化水平。目前，矿山机电设备的精度越来越高，故障问题也越来越复杂。过去，矿业公司依靠经验，依靠“看、听、摸”等手段排除故障已不再切实可行。因此，矿山企业需要提高机电设备的采购成本，采购一些新型的电子检测设备，使这些设备能够更准确地诊断故障，增加对机电设备常见故障的检测，显示故障信息，甚至提供故障维修建议，进而提高故障检修效率，在机电设备故障处理中发挥了重要作用，提高了生产效率，努力把科技成果转化为企业生产力，提高了企业的经济效益。

4.2 加强制度管理，落实检修责任

在矿山机电设备运行中，常常因为环境因素导致存在诸多故障，如果能够提前做好预防性检查，在故障发生时能够及时采取措施，处理完毕不影响机电设备的正常运行，尽量减少故障损失。因此，这就需要建立完善的管理制度，确保矿山设备工作严格按照标准进行，必须制定一套有效的管理策略，使管理工作制度化、规范化、公开化，保证工作安全规范，积极查处安全隐患。但在实际工作中，发现许多设备管理人员、操作人员缺乏良好的维护习惯或没有定期检查，错失了防治机电设备故障的最佳机会。为了解决这些问题，矿山企业需要加强系统管理，改革原有的维修管理模式，从而有效地提高管理方法的针对性，更好地完成设备维修任务，避免故障的扩大，取得良好的经济效益。对个人履行机电设备的管理职责，做好“一人一机”的管理工作。要求管理者严格遵守规章制度，重视矿山机电设备的管理，定期进行机电设备的维护保养，做好维护记录，实现机电设备工作状态的动态跟踪，积极采用先进的技术理念，进一步促进矿山的可持续发展。

4.3 重视队伍培训，提升检修技术

在实际生产中，随着矿山机电设备运行时间的不断增加，不可避免地会出现一些故障。其中影响因素很多，人为因素造成的故障的发生也是其中的一部分。特别是目前矿山机电设备更换较快，一些新型设备的复杂故障也是许多维修人员的首次接触，维修过程中也存在一些困难。因此，为了促进矿山机电设备的正常生产，在矿山机电设备的管理过程中，必须建立合理的队伍，加强对相关技术人员的培训，确保矿山机电设备运行的稳定性，及时更新机电设备的管理理念。面对矿山企业人才结构紧张，要求矿山企业做好机电设备维修人员的培训工作，通过培训掌握各类机电设备的常见故障及其具体性能，熟练排除故障，使机电设备能够尽快投入使用，为行业的顺利、快速发展提供了技术保障。此外，还有必要增强故障排除的能力，以确保机电设备故障排除的有效性。为了提高故障排除的成功率，有必要坚持一定的基本工作原则，对相关行为进行流程化、制度化。对于一些故障较多的设备，我们可以采用在线监测等手段进行随时监测。一旦发生故障，故障将被传送到故障中心，通过缩小故障范围来提高维修水平。

4.4 提升机电设备操作的规范性

为了提高矿山开采的工作效率，近年来矿山公司购置了许多不同功能的机电设备，拥有属性精度高，功能丰富，结构复杂。作为维修人员，需要采取科学的检测方法，并对设备的使用安全进行综合评估。当工作参数发生偏差时，必须及时更换。为了降低机电设备故障的可能性，有必要制定和实施矿山企业机电设备的操作规程。特别是对于新引进的机电设备，许多员工不熟悉其功能和操作规程。在这种情况下，有必要尽快落实机电设备的操作规范，使全公司的设备操作人员尽快掌握机电设备的操作要点。在彻底仔细检查的基础上，确保大型设备能够继续高效运行。机电设备的正常合理使用，不仅能保证设备的正常运行，而且能维护操作人员自身的安全。