小纪汗煤矿一种用于煤矿机电设备的保护装置应用实践

张玉平

（陕西华电榆横煤电有限责任公司，陕西 榆林 719000）

引言

煤炭是经济发展中非常关键的能源，在时代发展的过程中，煤炭开采业务也在快速发展。新设备、新技术的引进可以有效提高煤矿的质量，但在煤矿机电设备应用过程中，由于使用方式不同，运行过程中会出现各种故障。小纪汗煤矿研究设计出一种用于煤矿机电设备的保护装置，可确保设备正常运行。

1 技术原理

通过对电流、电压和频率等电能参数进行保护，可以达到稳定系统的目的。常用的发电机组保护装置有传统的继电器式保护装置和发电机过流过压保护器，后者多用于中小型发电站的发电机保护系统中，采用集中控制，具有过流、过压和欠压保护功能，精确度高，稳定可靠。但目前用于煤矿机电设备的保护装置，在使用的过程中，不具备伸缩夹持的功能，导致不能有效地进行伸缩夹持处理，降低了该装置的使用功效。因此，提供一种根据使用需求可以调节夹紧固定限位，并且对夹紧限位的机电设备有减震缓冲保护作用，用于煤矿机电设备的保护装置[1]。

2 技术方案及结构效果

2.1 技术方案

一种用于煤矿机电设备的保护装置，包括防护外壳，防护外壳内底壁上均匀设有减震缓冲防护组件，减震缓冲防护组件上设有支撑台，支撑台上设有防护垫，用于放置需要保护的机电设备。减震缓冲防护组件对机电设备进行减震防护，支撑台上的夹固限位防护机构可以根据放置在支撑台上的机电设备进行相应的调节，将其夹固限位保护。夹固限位防护机构包括驱动电机、双向丝杠和夹板，驱动电机设于支撑台内侧壁上，双向丝杠一端连接于驱动电机输出端，双向丝杠另一端可转动，设于支撑台内侧壁上，双向丝杠上套设有丝杠副一和丝杠副二，丝杠副一和丝杠副二上均设有衔接块，衔接块移动贯穿支撑台顶壁和防护垫设置，夹板设于衔接块上，驱动电机驱动双向丝杠转动，丝杠副一和丝杠副二将双向丝杠的回旋运动转换为直线往复运动且运动方向相反，丝杠副一和丝杠副二通过衔接块带动夹板移动，两组夹板将支撑台上放置的机电设备夹紧固定，从而对机电设备进行限位保护。

减震缓冲防护组件包括固定柱、支撑柱和减震弹簧，固定柱均匀设于防护外壳内底壁上，支撑柱均匀设于支撑台下，支撑柱与固定柱一一对应设置，支撑柱底端可移动贯穿固定柱顶壁设置，减震弹簧设于支撑柱底端与固定柱内底壁的连接处。当装置产生晃动，设置的减震弹簧和支撑柱可对其进行有效减震。防护外壳顶壁上均匀贯穿设有散热孔，对防护外壳内部进行通风散热。防护外壳顶壁上设有可拆卸防尘网，有效防止灰尘进入散热孔。夹板侧壁上设有缓冲垫，对夹紧固定的机电设备进行缓冲保护。驱动电机为伺服电机。

2.2 结构效果

用于煤矿机电设备的保护装置通过夹固限位防护机构的设置，如下页图1所示，由防护外壳，减震缓冲防护组件，支撑台，防护垫，夹固限位防护机构，驱动电机，双向丝杠，夹板，丝杠副一，丝杠副二，衔接块，固定柱，支撑柱，减震弹簧，散热孔，防尘网和缓冲垫等组成。

图1 用于煤矿机电设备的保护装置的整体结构示意图

驱动电机驱动双向丝杠转动，丝杠副一和丝杠副二将双向丝杠的回旋运动转换为直线往复运动且运动方向相反，丝杠副一和丝杠副二通过衔接块带动夹板移动，两组夹板将支撑台上放置的机电设备夹紧固定，从而对机电设备进行限位保护。通过减震缓冲防护组件的设置，当装置产生晃动，设置的减震弹簧和支撑柱可对其进行有效减震[2]。

3 具体实施

如下页图2所示，为用于煤矿机电设备的保护装置减震缓冲防护组件局部放大图。减震缓冲防护组件包括固定柱、支撑柱和减震弹簧，固定柱均匀设于防护外壳内底壁上，支撑柱均匀设于支撑台下，支撑柱与固定柱一一对应设置，支撑柱底端可移动贯穿固定柱顶壁设置，减震弹簧设于支撑柱底端与固定柱内底壁的连接处。

图2 图1中A处减震缓冲防护组件局部放大图

具体使用时，将机电设备放置在支撑台防护垫上，启动驱动电机，驱动电机驱动双向丝杠转动，丝杠副一和丝杠副二将双向丝杠的回旋运动转换为直线往复运动且运动方向相反，丝杠副一和丝杠副二通过衔接块带动夹板移动，从而两组夹板将支撑台上放置的机电设备夹紧固定，对机电设备进行限位保护，当装置产生晃动，而设置的减震弹簧和支撑柱对其进行有效的减震。

4 调试应用

小纪汗煤矿结合现的有机电设备管理质量要求，对设备管理模式进行不断完善，实时跟踪其具体运行情况，确保机电设备管理满足相应的标准化要求，对设备进行维护[3-4]。在矿山模拟条件下，对煤矿机电设备保护装置进行调试、试验。保护装置的防护外壳顶壁上均匀贯穿设有散热孔，且散热效果良好，防护外壳顶壁防尘网具有保护作用并可拆卸。夹板侧壁上设有缓冲垫缓解设备运行震动，对机电设备具有保护作用，尤其适用于矿井井下密闭潮湿的环境。由于矿井机电设备通常质量较重，移动不便，需要较多的人力物力。通过驱动电机根据现场需要调节设备的位置，优化设备硐室布局，更有利于矿井高效生产，节约人力物力成本。该机电设备保护装置的应用，能够有效适应矿井生产现场环境，对矿井机电起到一定保护作用，且简化了设备的移动方式。同时，保护装置具有保护作用，减少了因机电设备故障造成的危害，对保障矿井安全生产发挥一定作用。

5 结语

小纪汗煤矿加强机电设备的保护管理，设计了一种煤矿机电设备的保护装置，用于矿井井下狭小、阴暗的空间，对矿井用机电设备进行有效的辅助管理。通过使用煤矿机电设备保护装置，不仅能简化矿井机电设备故障诊断维修方法，降低机电设备维护维修的时间成本和人力成本，而且极大地提升了机电设备的工作效率，机电设备的使用寿命延长，确保了矿井设备能够安全、可靠地运行，实现煤矿安全生产，最大限度地提高企业生产效率和经济效益。